CN106662176B - 用于确定混合动力车辆的混合分离离合器的触点变化的且用于适配其摩擦系数的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于确定混合动力车辆的混合分离离合器的触点变化的方法，其中混合分离离合器(4)将内燃机(2)和电力牵引驱动器(3)分离或连接，并且将通过内燃机(2)和/或电力牵引驱动器(3)输出的力矩(M)转给混合动力车辆的驱动轮(10)，其中混合分离离合器(4)为了得出触点(TP)而从断开的状态运动到闭合的状态，并且在此确定内燃机(2)的转速梯度(Ga、Gb、Gc)。在可以极其简单地适配混合分离离合器的触点的方法中，在内燃机(2)运行期间，混合分离离合器(4)在内燃机(2)的扭矩(M)相同的情况下运动，直至由混合分离离合器(4)传递预设的扭矩，并且根据内燃机(2)的转速梯度(Ga、Gb、Gc)来校正触点(TP)。

Description

用于确定混合动力车辆的混合分离离合器的触点变化的且用 于适配其摩擦系数的方法
技术领域
本发明涉及一种用于确定混合动力车辆的混合分离离合器的触点变化的方法，以及涉及一种用于适配混合动力车辆的混合分离离合器的分离离合器控制装置的摩擦系数的方法。
背景技术
在自动离合器应用中、即例如在双离合器应用或复式离合器应用中，精确地了解离合器力矩对于换挡和启动质量是特别重要的。
DE 10 2010 024 941 A1公开一种用于控制具有两个子传动系的双离合变速器的方法，所述子传动系中的每个都能够借助于离合器与内燃机耦联。在包括双离合变速器的车辆的行驶运行中，与发动机力矩无关地确定离合器的触点。在此，该触点在车辆起动期间被确定，并且随后在车辆运行期间进行适配。
在具有混合传动系的混合动力车辆中，可以从两个独立的能量源、即内燃机的燃料和来自电动机的牵引电池的电能中通过转换成机械能来克服行驶阻力。根据DE 10 2008030 473 A1已知一种用于确定混合传动系中的自动混合分离离合器的触点的方法。混合分离离合器的触点在内燃机停机的状态下通过如下方式确定：混合分离离合器缓慢地闭合并且评估闭合的混合分离离合器对电力牵引驱动器的电机的影响，其中所述混合分离离合器设置在内燃机和电力牵引驱动器之间，所述电机以预设的转速旋转。
由混合分离离合器传递的扭矩直接地与如下静电离合器执行器的位置相关，所述离合器执行器操纵混合分离离合器。为了估算传递的离合器力矩，一方面必须已知离合器执行器相对于可能的行驶路径的位置，另一方面离合器特征曲线(与执行器位置相关的离合器力矩)必须参考执行器行程。在此，触点是离合器特征曲线的结点。为了运行必须一次性地确定触点，并且在运行期间使触点匹配于变化的离合器特性，所述离合器特性由于不同的影响因素、如磨损、离合器的调整和温度以及老化过程而并不是恒定的。
从WO 2008/064633 A1已知用于适配车辆混合传动系中的混合分离离合器的设备和方法，其中将内燃机停止并且在切断内燃机之后断开混合分离离合器。随后，在内燃机切断且混合分离离合器断开的情况下，检测内燃机的转速的时间梯度。在部分闭合混合分离离合器之后，一旦内燃机的转速下降到预定的值之下，确定在离合器部分闭合的情况下内燃机的转速的时间梯度。随后，根据所确定的由部分闭合的混合分离离合器传递的离合器力矩来适配混合分离离合器的特征曲线。
因为混合分离离合器仅在负荷小的情况下快速地闭合或断开，那么在正常行驶运行中不会出现如下情况，所述情况实现触点或摩擦系数的学习。会需要至车辆制造商的软件的接口和下层的混合分离离合器控制装置，如在分开的行驶情况中的耗时的例程，以便在确定触点和摩擦系数时允许常见的适配。但是，在机动车运行期间，这种适配例程必然总是引起运行过程中的干扰。
发明内容
本发明所基于的目的是：提出一种用于确定混合动力车辆的混合分离离合器的触点变化或用于适配其摩擦系数的方法，其中需要简单的触点和摩擦系数真实性检查，而没有大的适配耗费。
根据本发明，所述目的通过如下方式实现：在内燃机运行期间在内燃机的转矩不变的情况下使混合分离离合器运动，直至由混合分离离合器传递预设的扭矩，并且根据内燃机的转速梯度来校正触点。这种方式具有如下优点：即使在内燃机运行时，也可以进行触点适配，而不干扰内燃机的运行过程。因此所确定的适配的触点允许可靠地断开离合器。车辆制造商的软件与该适配例程无关。
有利地，在混合分离离合器运动的情况下，在混合分离离合器达到闭合状态之前，使预设的离合器力矩通过。这确保可再现地确定触点变化。
在一个设计方案中，当内燃机的转速梯度超过预设的斜率时，缩小触点，并且当内燃机的转速梯度低于预设的斜率时，放大触点。借助该简单的方法，可以简单地将触点在离合器特征曲线之内移动，所述离合器特征曲线表示离合器执行器的分离路径之上的离合器力矩，所述离合器执行器驱动混合分离离合器。在使用高于预设的阈值的离合器力矩的情况下，确保：在信号评估时，信噪比位于合理的范围内。因为触点适配仅递增地进行，所以此外剩余的噪声附加地得以抑制。
本发明的一个改进形式涉及一种用于适配混合动力车辆的混合分离离合器的混合分离离合器控制装置的摩擦系数的方法，其中混合分离离合器将内燃机和电力牵引驱动器分离或连接，并且混合分离离合器将通过内燃机和/或电力牵引驱动器输出的力矩转发给混合动力车辆的驱动轮。在可以进行简单的摩擦系数适配而不影响至车辆软件的接口的方法中，始于混合分离离合器在无打滑状态下的位置，提高摩擦系数的数值，直至在混合分离离合器处出现打滑，其中根据混合分离离合器在出现打滑时的位置，校正分离离合器控制装置的摩擦系数的数值。通过确定精确的摩擦系数，确保在预设的发动机力矩情况下精确地确定混合分离离合器的闭合。
有利地，当离合器力矩超过预设的阈值时，启动摩擦系数的适配。由此确保：偏移误差对摩擦系数适配仅有微小影响。
在一个替选方案中，当内燃机的发动机力矩超过预设的发动机力矩阈值时，启动摩擦系数的适配。由此确保：在任何时刻都保证可再现地适配摩擦系数。
在一个变型形式中，在启动摩擦系数的适配时，所述内燃机具有近似恒定的速度。通过调节该近似恒定的速度，取消至机动车的附加的接口，使得摩擦系数的适配可以近似与机动车的传动系的状态无关地进行。
在一个实施方式中，当混合分离离合器的离合器力矩低于预设的阈值时，结束摩擦系数的适配。在此基于：在该情况下，不能精确地进行摩擦系数适配。
在一个设计方案中，当混合分离离合器从打滑状态再次过渡到闭合状态中时发生摩擦系数的突然的变化，从摩擦系数的突然的变化中确定摩擦系数差，并且以正确的符号与当前的摩擦系数相加。由此确保：在混合分离离合器粘附时还可以确定在混合分离离合器控制期间与从离合器特征曲线中计算的摩擦系数的缺失的差。
在另一实施方式中，在混合分离离合器打滑时，调节离合器力矩，所述离合器力矩引起混合分离离合器过度压紧，其中确保摩擦系数的比例，直至反转点，在反转点处混合分离离合器从打滑位置中再次过渡到闭合位置中。通过在打滑时的比例避免内燃机的轰鸣，因为足够快速地校正摩擦系数。
附图说明
本发明允许有许多的实施方式。这些实施方式中的一个要根据附图中示出的图予以详细阐述。
其示出：
图1示出混合驱动器的原理图，
图2示出用于适配分离离合器的触点的实施例，
图3示出用于适配摩擦系数的实施例。
相同的特征设有相同的附图标记。
具体实施方式
在图1中示出混合动力车辆的动力传动系的原理图。该动力传动系1包括内燃机2和电动机3。在内燃机2和电动机3之间直接在内燃机2之后设置混合分离离合器4。内燃机2和混合分离离合器4经由曲轴5彼此连接。电动机3具有可旋转的转子6和固定的定子7。混合分离离合器4的传动轴8与变速器9连接，所述变速器包含未进一步示出的耦联元件、例如第二离合器或变矩器，所述第二离合器或变矩器设置在电动机3和变速器9之间。变速器9将扭矩传递到混合动力车辆的驱动轮10上，所述扭矩由内燃机2和/或电动机3产生。在此，混合分离离合器4和变速器9形成变速器系统11，所述变速器系统由静液压的离合器执行器12控制。
混合分离离合器4被闭合，以便在混合动力车辆行驶期间借助由电动机3产生的扭矩启动内燃机2，或者在加速运行期间借助用于驱动的内燃机2和电动机3行驶，其中所述混合分离离合器设置在内燃机2和电动机3之间。在此，混合分离离合器4由离合器执行器12操纵。为了确保在通过电动机3重启动内燃机2时由电动机3提供足够的扭矩，需要精确地了解混合分离离合器4的离合器特征曲线，在所述离合器特征曲线中，离合器力矩关于执行器行程来绘制，其中所述扭矩经由驱动轮10在不损失舒适度的情况下使混合动力车辆运动并且同时也实际启动内燃机2。离合器特征曲线的交点是触点，混合分离离合器4的如下位置可以理解为所述触点，在该位置处混合分离离合器4的输入部件或输出部件的摩擦面彼此处于摩擦接触。通过下式给出离合器力矩T
T＝FC＊Tnom(x-TP)
其中
FC为摩擦系数，
TP为触点，
Tnom为名义离合器特征曲线，
x离合器执行器的行程。
根据图2要详细阐述混合分离离合器4的触点TP的适配。在混合分离离合器4的生产结束时习得基准触点，使得在混合动力车辆连续运行中仅必须确定触点变化。为了适配触点TP，混合分离离合器4从位置I运动到闭合的状态(位置II)中，在所述位置I中，所述混合分离离合器具有打滑状态。在此，在混合分离离合器4的打滑状态下，内燃机2的转速n是恒定的并且逐渐下降，直至混合分离离合器4闭合。在混合分离离合器4闭合的状态下，内燃机2的转速对应于输出转速nout，所述输出转速施加到混合动力车辆的驱动轮10上。根据内燃机2的转速n多大，在混合分离离合器4过渡到闭合状态(位置II)时，转速差Δn具有不同的梯度Ga、Gb、Gc。梯度Ga在内燃机2的静止力矩下快速地匹配于驱动轮10的输出转速nOut。但是，如果内燃机2的发动机力矩在从混合分离离合器4的打滑状态(位置I)过渡到闭合状态(位置II)中时是小的，那么发动机力矩的匹配需要较长的时间，这表现在较小的梯度Gc中。梯度Gb对应于当前的触点TP，所述触点不必改变。
借助于梯度Ga和Gc，确定触点变化ΔTP。在此基于：离合器力矩T超过预设的阈值、例如20Nm，以便在给定的动态情况下将信噪比保持得尽可能小，以确定精确的触点变化ΔTP，其中所述离合器力矩在混合分离离合器4闭合之前被传递。必须确保的是：在内燃机2的发动机力矩M充分恒定的情况下确定转速梯度Ga、Gb、Gc。同样允许仅递增地移动触点TP，使得还抑制剩余的噪声。
内燃机2的所确定的转速梯度Ga、Gb、Gc与预设的梯度阈值比较。如果转速梯度超过预设的梯度阈值，那么触点TP朝离合器执行器12的更大的行程移动。但是如果与梯度阈值相比得出：所确定的差梯度Cc小于梯度阈值，那么触点TP在离合器特征曲线Tnom中朝离合器执行器2的更小的行程移动。
结合图3，要确定混合分离离合器4的摩擦系数的适配。在摩擦系数适配期间传动系的输出转速nout和内燃机2的转速n的变化在图表A中示出。图表B示出在摩擦系数适配期间内燃机2的发动机力矩M和离合器力矩需求Trequest的恒定变化。同时，示出真实的离合器力矩Treal关于时间的表现。在图表C中示出摩擦系数FC，所述摩擦系数与真实的发动机力矩Mreal间接地成比例地变化。在此也基于：内燃机2的转速n是恒定的。
摩擦系数FC仅能够在出现打滑的情况下被校正。混合分离离合器4根据摩擦系数变化ΔFC来开动：
T＝FC＊Tnom(x-TP)＝(FC+ΔFC)＊Tnom(x-Δx-TP)
其中Δx是离合器执行器的行程变化，
ΔFC是摩擦系数变化。
为了确定摩擦系数变化，混合分离离合器4从闭合状态(位置I)中在缓慢提升摩擦系数FC的情况下过渡到打滑状态(位置II)中，其中在混合分离离合器4的打滑状态中，传动系上的输出转速nout保持恒定。如果混合分离离合器4达到打滑，即在位置II中进行，缓慢地降低摩擦系数FC，直至在打滑期间可以检测摩擦系数，其中在所述位置II中提高内燃机2的转速n。随后，只要打滑>0，就进一步降低摩擦系数FC。如果混合分离离合器4粘附(这在打滑时等于零)，那么进行摩擦系数FC的跳跃。该跳跃对应于在真实的离合器力矩Treal情况下摩擦系数FC的变化值ΔFC。该边值ΔFC为此被加到当前的摩擦系数FC上。随后，在混合分离离合器4闭合的情况下摩擦系数FC保持恒定持续预设的时间。如果离合器力矩T具有<20Nm的数值，那么再次过渡到部段I中，在那里重新开始适配摩擦系数FC。
附图标记列表
1 传动系
2 内燃机
3 电动机
4 混合分离离合器
5 曲轴
6 转子
7 定子
8 从动轴
9 变速器
10 驱动轮
11 变速器系统
12 离合器执行器
TP 触点
ΔTP 触点变化
RC 摩擦系数
ΔRC 摩擦系数变化
Tnom 标称离合器特征曲线
n 内燃机的转速
nout 输出转速
Ga，Gb，Gc 转速梯度

Claims (3)

1.一种用于确定混合动力车辆的混合分离离合器的触点变化的方法，其中所述混合分离离合器(4)将内燃机(2)和电力牵引驱动器(3)分离或连接，并且所述混合分离离合器(4)将通过所述内燃机(2)和/或电力牵引驱动器(3)输出的力矩(M)转发给所述混合动力车辆的驱动轮(10)，其中为了确定所述触点(TP)，所述混合分离离合器(4)从断开的状态运动到闭合的状态，并且在此确定所述内燃机(2)的转速梯度(Ga、Gb、Gc)，其特征在于，在所述内燃机(2)运行期间，所述混合分离离合器(4)在所述内燃机(2)的扭矩(M)不变的情况下运动，直至由所述混合分离离合器(4)传递预设的扭矩，并且根据所述内燃机(2)的所述转速梯度(Ga、Gb、Gc)来校正所述触点(TP)。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述混合分离离合器(4)运动的情况下，在所述混合分离离合器(4)达到闭合状态之前，使预设的离合器力矩(T)通过。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，当所述内燃机(2)的所述转速梯度(Ga)超过预设的斜率时，缩小所述触点(TP)，并且当所述内燃机(2)的所述转速梯度(Gc)低于预设的斜率时，放大所述触点(TP)。
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