CN107298091A - 用于操控离合器的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于操控离合器(1)的方法，其中，该离合器(1)能够布置在驱动发动机(2)和变速器(3)之间，以便有选择地实现或者避免转动能量的传递，所述方法包括下述步骤：识别(100)，该离合器(1)已被分离；预报(400)新档位，使该变速器(3)切换到该新档位中；估计(500)具有置入预报的新档位的变速器(3)的转速；根据变速器(3)的估计转速调设(600)驱动发动机(2)的转速；并且延迟(700)离合器(1)的接合，用于使驱动发动机(2)的转速和变速器(3)的转速匹配。

Description

用于操控离合器的方法

技术领域

本发明涉及用于操控离合器的方法。此外，本发明涉及计算机程序产品以及用于实施这种方法的控制器。

背景技术

从现有技术已知安装在车辆中的离合器。这种离合器用于在发动机和变速器之间中断或者建立连接，通过该连接能够传递转矩。如果要变换变速器的档位，则要分离离合器、变换档位并且接着接合离合器。然而如果太快地实施接合过程，则产生发动机的转速和变速器的转速的突然平衡，这在车辆内部会以换挡冲击引起注意。这种冲击对于车辆的乘员来说是不舒适的，因此要避免。

此外，从现有技术已知，安装换挡支持辅助装置，通过所述换挡支持辅助装置要避免发生所述的换挡冲击。为此，一旦置入新档位，则发动机的转速被调节到变速器的转速。由此，在离合器由于松开离合器踏板而接合之前，使发动机的转速尽量地适配于变速器的转速。然而这不在所有的行驶情况下提供所述换档冲击的令人满意的减少。

发明内容

根据本发明的用于操控离合器的方法有利地能够在所有驾驶状态下避免换档冲击的出现。此外，根据本发明的方法确保通过离合器安全地和可靠地传递转矩，从而能够在尽管避免换档冲击的情况下实施所有的驾驶员希望。由此，一方面提高车辆内部的舒适性，另一方面尤其能够直接实现车辆驾驶员的加速希望。根据本发明的方法为此设计用于操控离合器，该离合器能够布置在驱动发动机和变速器之间，以便有选择地实现或者避免转动能量的传递。该方法包括下述步骤，所述步骤尤其以指出的顺序来实施：首先进行离合器已经被分离的识别。那么优选地在离合器是能电操控的离合器、“线控离合器(Clutch-by-Wire)”的情况下，所述步骤尤其也可以包括离合器的分离自身。如果离合器分离，则由此出发，要更换变速器的档位。由此，作为下个步骤进行预报变速器要切换到其中的新档位。如果离合器安装在车辆中，则尤其借助车辆的行驶动态进行预报。尤其能够求取变速器被切换到下个更高的档位或者下个更低的档位中的概率值。借助所述概率值能够预报新档位。随后，进行估计具有置入预报的新档位的变速器的转速。如果变速器位于车辆中，则所述转速尤其能够借助车辆的车轮旋转速度以及预报的新档位的传动比来求取。由此已知位于变速器侧的离合器上的转速。接着，根据估计的变速器的转速进行调设驱动发动机的转速。尤其进行，至少大约地使驱动发动机的转速和变速器的转速的匹配。由此，邻接离合器的在驱动发动机侧的转速和在变速器侧的转速有利地相同或者大约相同。最后，进行离合器接合的延迟作为最后的步骤，用于平衡驱动发动机的转速和变速器的转速。通过延迟的接合确保，逐渐地消除在变速器的转速和驱动发动机的转速之间存在的偏离，其中，通过离合器的滑转避免突然的匹配。由此避免了出现换档冲击，其中，同时通过存在的滑转实现在驱动发动机和变速器之间传递转矩。由此，尤其能够实现驱动发动机的操作者的加速愿望，其中，同时提高了舒适性。此外，通过延迟接合产生离合器的受控制的闭合过程，从而在整个使用寿命上使离合器的损耗最小化。由此，排除由于提高的磨损导致离合器提前失效。

从属权利要求构成本发明的扩展方案的内容。

优选地设置，在延迟步骤中，使发动机力矩适配于离合器的调设好的滑转力矩。所述发动机力矩在此是这种转矩，该转矩在驱动发动机侧在干式离合器的情况下传递到离合器的飞轮上。在离合器的接合状态中，离合器的离合器盘与飞轮盘抗扭转地连接，并且由此将发动机力矩传递到变速器上。例如通过被驾驶员操作油门踏板而预给定发动机力矩。驾驶员由此借助油门踏板来选择“发动机力矩”。为了实现无冲击的换挡过程，能够使希望的发动机力矩通过该方法适配于下述转矩，该转矩在延迟步骤中在离合器滑转状态下要被离合器传递。发动机力矩能够以这样的方式短时间地不同于希望的发动机力矩。由此，能够有利地也减少离合器的磨损，因为滑转状态只是短暂地并且具有少的转矩区别地存在在变速器侧和发动机侧之间。

优选地设置，如此实施所述延迟，使得驱动发动机的转速和变速器的转速渐进地匹配。通过渐进的匹配尤其避免驱动发动机的和/或变速器的转速曲线中的跳跃，从而能够不出现不愉快地和不舒适地感觉到的换档冲击。由此提高舒适性。

在识别步骤之后有利地实施下述步骤：实现驱动发动机的转速保持在一个预定值，该预定值在驱动发动机的空转转速之上。因此，在离合器分离的情况下提高驱动发动机的转速。从这个提高的水平出发，与从空转转速出发比较，能够优选地使驱动发动机的转速在更短的时间段内适配于具有预报的新档位的变速器的转速。此外，由于提高的转速能够更快地实现要求的加速。由此确保，在短的换挡过程的情况下也进行安全地和可靠地调设驱动发动机的转速。

在保持驱动发动机的转速后，当转速已经在预定的时间段上保持在预定值，有利地进行驱动发动机的转速降低到空转转速。由此尤其实现了下述情形，仅仅要离合器分离，以中断驱动，而不切换。那么当车辆自行滚动时，这尤其在车辆中是有意义的，并且为了节省燃料，驱动发动机要与车轮脱耦。为了避免在该阶段中驱动发动机保持在具有预定值的转速，由此转速在空转转速之上，那么使驱动发动机的转速在预定的时间段之后又降低到空转转速。所述预定的时间段优选地是这样的时间段，该时间段比通常的换挡过程更长。所述时间段尤其能够是200毫秒到400毫秒之间的的值，有利地是300毫秒。由此能够节省燃料，其方式是，避免驱动发动机的不必要的高转速。于是在换挡过程后，从空转转速出发进行驱动发动机的转速到变速器的估计转速的调设。

所述延迟尤其借助下述策略进行，其中，所述策略从一些预定的策略中选出。该选择基于驱动发动机的要求的功率和驱动发动机的转速以及变速器的转速。由此尤其要区分，在换挡过程期间或者之后，驱动发动机的操作者、尤其配备有驱动发动机的车辆的驾驶员是否希望加速。在这样的情况下，除了避免换档冲击外重要的是传递转矩，以便满足操作者的加速的意愿。如果反之不要求这样的加速，那么在选择策略时转矩传递是次要的。

优选地，预定的策略具有离合器的逐级接合。所述逐级接合有利地包括离合器接合到第一水平，其中，该第一水平实现通过离合器的转矩传递。在此，在所述第一水平中通过离合器能够传递的最大转矩值尤其取决于所选择的策略。通过转矩传递能够实现驱动发动机的转速和变速器的转速的匹配、尤其渐进的匹配。一旦变速器的转速和驱动发动机的转速已经匹配，则使离合器接合到第二水平上。与第一水平比较，该第二水平能够传递更大的转矩。在第二水平中离合器优选地完全接合。

如果除了转速匹配外要进行用于加速的转矩传递，则区别于仅仅要进行转速匹配的情况而选择其他第一水平。所述其他第一水平于是必须实现要传递的扭矩的更大的最大值。

优选地设置，所述逐级接合包括离合器在滑转区中的固定，其中，在驱动发动机的转速和变速器的转速匹配后，离合器完全地闭合。由此，能够有利地以避免换档冲击的方式提高在换挡过程期间的舒适性，其中，同时实现了以加速为目的的通过离合器的转矩传递。

预定的策略有利地包括驱动发动机的转速升高超过变速器的转速和接下来的离合器接合。在希望加速的情况下尤其如此设置。由此除了避免换档冲击外要传递转矩用于加速的目的。为了实现加速，在离合器延迟接合前调节驱动发动机的转速超过变速器的转速。由此能够借助驱动发动机的提高的转速同样提高变速器的转速。以这样的方式能够实现加速。如果离合器以及变速器和驱动发动机安装在车辆中，则车辆的驾驶员除了提高在换挡过程中的舒适性还体验到直接的加速，从而提高了根据本发明的方法作为在车辆内的辅助方法的接受度。

此外，本发明涉及计算机程序产品，具有储存在能机读的存储介质上的程序编码。当该计算机程序产品在计算机上运行时，该程序编码用于实施之前说明的方法。计算机尤其也理解为控制器，有利地是车辆的控制器。由此，当所述计算机程序产品安装在车辆中，根据本发明的计算机程序产品能够有利地在换挡过程期间提高行驶舒适性以及在换挡过程后改善车辆的加速性能。

最后，本发明涉及用于实施之前说明的方法的控制器。优选地，所述控制器能够安装在车辆中并且由此能够以有利的方式在换挡过程后和/或期间提高行驶舒适性以及加速性能。

附图说明

下面参照附图详细地说明本发明的实施例。在附图中：

图1车辆的驱动系的示意性示图，具有根据本发明的实施例的控制器，

图2根据本发明的实施例的方法的流程图的示意性示图，和

图3在实施根据本发明的实施例的方法期间，各种不同的转速曲线以及各种不同的转矩曲线的示意性示图。

具体实施方式

图1示意性地示出车辆的驱动系，其中，该驱动系具有根据本发明的一个实施例的控制器4。控制器4作用到离合器1上，其中，离合器1布置在驱动发动机2和变速器3之间，以便有选择地实现或者避免在驱动发动机2和变速器3之间的转矩传递。离合器1由此包括变速器侧的部分和发动机侧的部分，所述变速器侧的部分和发动机侧的部分分别与变速器3或者驱动发动机2固定地连接，并且所述变速器侧的部分和发动机侧的部分能够有选择地连接或者分离。变速器3与车辆的车轮5连接，以便通过车轮5驱动车辆。

离合器1尤其涉及电子运行的离合器，所述离合器能够通过离合器踏板由车辆的驾驶员操作。离合器踏板尤其设置用于使控制命令传送到控制器4上，用于操作离合器1。此外，控制器1有利地已知变速器3的当前转速以及驱动发动机2的当前转速。

图2示意性地示出根据本发明的实施例的方法的流程图。图1中示出的控制器4有利地设置用于实施在图2中示出的步骤。下面解释根据本实施例的方法的各个步骤：

首先进行识别100，离合器1已被分离。这能够在离合器系统中通过监测离合器1的状态发生，在其中车辆的驾驶员直接作用到离合器1上。在示出的实施例中，所述识别100通过用控制器4操控离合器1进行，从而使离合器1分离，在该实施例中离合器1是电子离合器。在识别100步骤后，接着将驱动发动机2的转速保持200在一个预定值，该预定值在空转转速之上。由于驱动发动机2的转速提高，简化了驱动发动机2的转速和变速器3的转速此后的匹配。如果转速要在预定的时间段上、尤其在300毫秒的时间段上保持在一个提高值上，则实施将驱动发动机2的转速降低300到空转转速的步骤。在这种情况下由此出发，车辆驾驶员希望长时间中断在驱动发动机2和变速器3之间的驱动链，例如，通过脱耦来节省燃料。为了满足上述情况，使驱动发动机2的转速降低到空转转速，以便避免由于保持提高的转速而不必要的燃料消耗。

与之相对地，如果驾驶员要实施换挡过程，则进行预报400变速器3被切换到的新档位。换挡过程的识别有利地如此进行：驾驶员从在变速器3内部起作用的当前档位切换到空挡。为了能够变换到新档位中，这是必要的。如果识别发生了换挡过程，则进行预报400新档位，从而能够估计变速器3的输入转速，也就是说，离合器1在变速器3侧的转速。因此这尤其是可行的，因为车辆的车轮5的旋转速度以及在变速器3内的新档位的传动比是已知的。由此，基于这些数据进行估计500具有预报的新档位的变速器3的转速。随后根据估计出的变速器3的转速进行调设600驱动发动机2的转速。这被实施用于使离合器1在驱动发动机2侧的转速以及在变速器3侧的转速匹配。最后进行延迟700接合离合器1，用于使驱动发动机2的转速和变速器3的转速匹配。离合器1的接合尤其由车辆驾驶员发起，其方式为，使离合器踏板松开。在此，通过延迟700所述接合的方式避免出现换档冲击，因为确保了驱动发动机2的转速和变速器3的转速逐渐地而不是突然地匹配。所述匹配有利地渐近地进行。

延迟700能够借助不同的策略来实施。从多个预定的策略选出所述策略尤其基于要求的驱动发动机2的功率和驱动发动机2的转速以及变速器3的转速。要求的驱动发动机2的功率特别有利地借助车辆的油门踏板的位置来识别。以这样的方式尤其有三个不同的策略是可行的，所述策略能够被选择用于所述延迟700。当变速器3的转速小于驱动发动机2的空转转速时，那么尤其选择第一策略。在这种情况下缓慢地实施驱动发动机2和变速器3之间的转速的匹配，用以避免驱动发动机2停止。由此，进行延迟700离合器1的接合，从而使离合器1转换到滑转区。由此，离合器1仅仅部分地接合，从而逐渐提高变速器3的转速。在此，通过所述滑转区排除驱动发动机2的停止。一旦变速器3的转速达到驱动发动机2的空转转速，则进行离合器1的完全接合。这尤其与通过驾驶员快速松开离合器踏板无关地发生。如果驾驶员要预给出的离合器1接合比离合器1由于所述延迟700步骤而延迟的接合更快，则不考虑驾驶员的希望，以便避免出现换档冲击。由此提高驾驶舒适性。

当变速器3的转速比驱动发动机2的转速更小或者一旦驾驶员开始放松离合器踏板而操作油门踏板时，实施用于延迟700离合器1接合的替代的第二策略。在这种情况下加速是必需的，其中，此外不应出现换档冲击。在第二策略中首先确保，驱动发动机2的转速处于变速器3的转速之上。接着逐级地进行离合器1的接合，其中，首先接合到离合器1具有滑转区的级上。由此，一方面能够传递转矩用于匹配驱动发动机2的转速和变速器3的转速，其中，另一方面实现用于通过车轮5使车辆加速的转矩。第二策略中的滑转区尤其允许传递比第一策略中更大的转矩。由此，一方面为驾驶员提高驾驶舒适性，因为避免了出现换档冲击，另一方面，实现在开始离合器1接合后的直接加速。一旦驱动发动机2的转速和变速器3的转速已经匹配，则进行完全接合离合器1。

在第三策略中进行驱动发动机2的转速和变速器3的转速的匹配，其中，变速器3的转速比驱动发动机2的转速更大。此外，该策略的前提是，当驾驶员开始松开离合器踏板时，该驾驶员不操作油门踏板。离合器1的接合又在滑转区内进行，在该滑转区内，车辆的惯性驱动所述驱动发动机2。为此，转矩从变速器3传递到驱动发动机2上，从而使驱动发动机2的转速通过所述转矩适配于变速器3的转速。在此，能够传递的转矩比在第一策略中的更大但比在第二策略中的更小。

在所有提到的策略中一致的是，当在离合器1上不再存在滑转时，那么完全接合离合器1。

图3中示意性地示出在纵坐标轴上的不同的转矩和转速关于在横坐标上的时间的变化。由此可见，在所述识别100的时间点，希望的离合器力矩10以及实际的离合器力矩20下降到0值。希望的离合器力矩10是驾驶员通过操作离合器踏板想调设的离合器力矩。实际的离合器力矩20是这样的离合器力矩：由控制器4通过操控离合器1实际地调设该离合器力矩。在所述识别100的时间点，希望的离合器力矩10和实际的离合器力矩20是一致的。离合器1分离的结果是降低到0值。

在识别100后还不能说要实施驾驶员的哪些进一步的动作。由此有下述可能性，驾驶员想变换变速器3的档位或者仅仅想使驱动发动机2与车轮5分离。为了准备可能的档位变换，驱动发动机2的发动机转速30实现保持200在一个预定值，该预定值在驱动发动机2的空转转速60之上。为此，发动机转速30降低或者提高直到所述预定值50，并且紧接着保持在该预定值50。发动机转速30尤其是离合器1的发动机侧的部分旋转的转速。

借助变速器转速40识别驾驶员是否打算进行换挡过程。变速器转速40相应于离合器1的变速器侧的部分旋转的转速。在图3中示出的图表中，变速器转速40实现降低到0值上，由此推论出，驾驶员已经将变速器3切换到空档中。降低到0值被理想化地示出，从而在本发明的框架内降低到高于0的值也是可行的，以便识别切换到空档中。由此，发动机转速30和变速器转速40如何继续表现还保留不同的可能性。

如果发动机转速30在预定值50保持200长于预定的时间段，尤其长于300毫秒，则发动机转速30降低到空转转速60。这能够借助第一替代发动机转速31来识别。在这种情况下，驾驶员想要车辆继续保持在驱动发动机2与变速器3并且由此与车轮5分离的状态中。因此，这能够例如从驾驶员方面来说为了节省燃料而实施，由此使发动机转速30保持在预定值50，并且因此在空转转速60之上是适得其反的。通过替代的第一发动机转速31由此实现了使发动机转速30降低到空转转速60，以节省燃料。

与之相对地，如果要置入新档位，则进行新档位的预报400。在此尤其有两个新档位是可行的，因为驾驶员能够向上或者向下切换档位。为此，在图3中示出第一替代变速器转速41以及第二替代变速器转速42，所述替代变速器转速又代表离合器1的变速器侧的部分旋转的转速。在第一替代变速器转速41中进行变速器3向上切换档位，而在第二替代变速器转速42中进行变速器3向下切换档位。变速器3实现第一替代变速器转速41还是第二替代变速器转速42的所述预报400优选地基于概率值。所述概率值尤其从车辆的行驶动态和换挡杆运动来获得，从而例如在车辆当前加速的情况下能够由此出发：驾驶员想将变速器3向上切换档位。

在预报400变速器3要切换的档位的步骤后，对变速器3的转速进行估计。由此尤其进行第一替代变速器转速41和第二替代变速器转速42之间的选择。接着，或者根据第一替代变速器转速41或者根据第二替代变速器转速42进行发动机转速30的调设600。如果要根据第一替代变速器转速41来调设发动机转速30，则得出在图3中示出的第二替代发动机转速32。与之相对地，如果要根据第二替代变速器转速42来调设发动机转速30，则发动机转速30依照第三替代发动机转速33。

在第二替代发动机转速32中进行转速降低直到第一替代变速器转速41。与之相对地，如果根据第二替代变速器转速42来调设发动机转速30，则进行发动机转速30的升高一个直到在第二替代变速器转速42之下的值。这因此被实施用于，实现驾驶员在档位变换后习惯的短的加速阶段或者短的反应阶段。

在发动机转速30或者调设到第二替代发动机转速32或者调设到第三替代发动机转速33之后进行延迟700离合器1的接合。这尤其由车辆的驾驶员发起，其方式是，该驾驶员松开离合器踏板。由此得出在图3中示出的希望的离合器力矩10的曲线，该曲线快速地增加到在离合器1分离前的初始值。但这样的快速增加会导致换档冲击，这被驾驶员感觉到不舒适。为了避免这种换档冲击，在延迟700步骤期间进行离合器1的逐级接合。由此得出在图3中示出的实际的离合器力矩20的曲线。通过使离合器力矩保持在滑转区上进行发动机转速30和变速器转速40的渐进的匹配，在所述滑转区中离合器1实现滑动。由此避免换档冲击。一旦离合器1完全接合，就实现正常的驾驶模式800。

此外，也能够例如通过借助发动机力矩调节所述滑转而进行发动机转速30和变速器转速40的匹配。为此能够在实施该方法期间偏离于例如借助油门踏板调设的对发动机的转矩要求，以便实现无冲击的换挡。例如能够在借助油门踏板要求发动机力矩例如100Nm和变速器侧的预报的转矩要求是50Nm的情况下，首先在方法进行期间在离合器的滑转状态下将发动机力矩调设到大约50Nm的值上，直到离合器完全接合。

在一个替代的优选的实施方式中，在所述保持200期间，发动机转速30如此降低到预定的转速，使得离合器1直至接合到所述滑转区中。在这种情况下，高的发动机转速30被快速地降低到预定的转速上，因为转矩从变速器3传递到驱动发动机2上。以这样的方式使发动机转速30加速降低到预定值50，这原本由于驱动发动机2的惯性会需要较长的时间段。以这种方式能够使需要的用于所述调设600以及所述延迟700的持续时间减少。这尤其实现了在变速器3变换档位之后较快的加速。

Claims (11)

1.用于操控离合器(1)的方法，其中，所述离合器(1)能够布置在驱动发动机(2)和变速器(3)之间，以便有选择地实现或者避免转动能量的传递，所述方法包括下述步骤：

-识别(100)，所述离合器(1)已被分离，

-预报(400)新档位，使所述变速器(3)切换到所述新档位中，

-估计(500)具有置入预报的新档位的所述变速器(3)的转速，

-根据所述变速器(3)的估计转速来调设(600)所述驱动发动机(2)的转速，和

-延迟(700)所述离合器(1)的接合，用于使所述驱动发动机(2)的转速和所述变速器(3)的转速匹配。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述延迟(700)步骤中使发动机力矩适配于所述离合器(1)的调设好的滑转力矩。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述延迟(700)如此来实施，使得所述驱动发动机(2)的转速和所述变速器(3)的转速渐进地匹配。

4.根据以上权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在所述识别(100)步骤之后实施下述步骤：

-使所述驱动发动机(2)的转速保持(200)在一个预定值(50)，所述预定值在所述驱动发动机(2)的空转转速(60)之上。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在所述保持(200)步骤之后实施下述步骤：

-当所述转速已经在预定的时间段上保持在所述预定值(50)时，使所述驱动发动机(2)的转速降低(300)到所述驱动发动机(2)的空转转速(60)。

6.根据以上权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，为了所述调设(600)和/或所述延迟(700)，基于所述驱动发动机(2)的要求的功率和所述驱动发动机(2)的转速以及所述变速器(3)的转速，从一些预定的策略中确定一个策略。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，预定的策略包括所述离合器(1)的逐级接合。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述逐级接合包括所述离合器(1)在滑转区内的接合，其中，在使所述驱动发动机(2)的转速和所述变速器(3)的转速匹配后，所述离合器(1)被完全接合。

9.根据权利要求6至8中任一项所述的方法，其特征在于，预定的策略包括所述驱动发动机(2)的转速升高超过所述变速器(3)的转速并且接着接合所述离合器(1)。

10.计算机程序产品，具有储存在能机读的存储介质上的程序编码，当所述计算机程序产品在计算机上运行时，所述程序编码用于实施根据以上权利要求中任一项所述的方法。

11.控制器(4)，用于实施根据权利要求1至9中任一项所述的方法。