CN110402337A - 用于调节离合器的系统压力的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于调节用于液压致动离合器（2）的系统压力（1）的方法，该方法至少包括以下步骤：a）提供系统（3），该系统至少包括用于泵送液压流体（5）的泵（4）、用于驱动泵（4）的电动操作马达（6）、以及用于操作和调节马达（6）的控制单元（7）；其中，由控制单元（7）检测马达（6）的至少一个马达电流（8）和马达转速（9），并且计算或测量系统（3）内的温度（10）；b）提供对于系统（3）的特性图表（11）；所述特性图表（11）对于系统（3）的不同操作点（12）给定用于至少马达电流（8）和马达转速（9）的值（13）；c）在机动车辆（14）中操作该系统（3），所述控制单元（7）访问特性图表（11）；d）在系统（3）的操作期间在至少一个第一操作点（15）处检测马达（6）的至少马达电流（8）和马达转速（9），并计算或测量系统（3）内的温度（10）；e）将步骤d）中对于马达电流（8）和马达转速（9）检测的值（13）与根据步骤b）来自特性图表（11）中的马达电流（8）和马达转速（9）的值（13）进行比较；以及f）在步骤d）中所确定的参数的基础上调适用于系统（3）的特性图表（11）。

Description

用于调节离合器的系统压力的方法

技术领域

本发明涉及一种用于对于液压致动离合器（HCA-液压离合器致动器）、特别是对于多片式离合器、优选地对于布置在机动车辆的侧轴上的离合器来设定系统压力的方法，使得通过闭合离合器，机动车辆的整个车桥（在此液压致动离合器被称为助推器）或者也就仅一个车轮（在此液压致动离合器被称为双离合器（twinster））以扭矩传递的方式连接到机动车辆的驱动单元。

背景技术

此类离合器和用于操作离合器的系统的基本设计是已知的。在该上下文中，多片式离合器实际也是已知的，其中外片以旋转固定的方式连接到外片支架，并且内片以旋转固定的方式连接到内片支架，并且每个片支架以旋转固定的方式连接到驱动轴或输出轴。由于施加了沿轴向方向作用的闭合力（由于系统压力），片彼此接触放置，使得扭矩可以经由离合器从驱动轴传递到输出轴。

在该上下文中，此类系统可以包括用于馈送液压流体的泵、用于驱动泵的电动操作马达、以及用于操作和控制马达的控制单元。借助于流体来致动用于打开和闭合离合器的致动器。泵产生系统压力，该系统压力例如直接致动致动器或经由阀等等连接到致动器。借助于系统压力（助推器）来设定待由离合器传递的扭矩，并且阀下游的压力的控制质量取决于系统压力偏移量，其中，系统压力然后间接地影响待由离合器（双离合器）传递的扭矩。特别是，在作为助推器的实施例中，孔与活塞并联连接，使得系统压力作用在活塞上但也可以经由孔减小。

因此，系统压力的任何不准确性也会在传递的扭矩方面产生故障。在例如系统压力和致动器之间的阀的中间连接期间，应设定所限定的系统压力偏移量，以便补偿在离合器操作期间的不准确性或波动。在某些故障的情况下可以由阀来补偿过高的系统压力（例如，阀泄漏取决于系统压力水平和系统压力偏移量，并且系统压力偏移量对阀下游的压力存在串扰），但是过低的系统压力无法得到补偿。然而，过高的系统压力可以附加地对所涉及的部件进行加载，使得至少系统的使用寿命会缩短。另一方面，系统上的热负载增加，并且所述负载在极端情况下也会导致系统发生故障。

泵马达的（电动）马达电流和马达转速的参数（这些参数是待设定的并且是可以测量的）以及油/马达温度（其可被测量/估计）是可获得的，用于设定系统压力并且估计所设定的系统压力。在该上下文中，可以感测马达电流，例如，通过控制单元，并且可以借助于转速传感器来感测马达转速。为了设定正确的系统压力，必须尽可能准确地确定和设定马达电流和马达转速的参数。在该上下文中，必须记住，系统压力和马达电流/马达转速/温度的参数之间的关系受到许多另外的参数的影响，例如，受到摩擦以及泵中和/或马达中的与操作点相关的效率损失的影响。

发明内容

以此为出发点，本发明的目的是至少部分地解决结合现有技术所描述的问题。尤其，将提出一种用于设定用于液压致动离合器的系统压力的方法，借助于该方法，也借助于离合器的使用寿命实现了系统压力的更精确设定和/或调适。

根据权利要求1的特征的方法有助于此。有利的改进是从属权利要求的主题。在权利要求中独立指定的特征可以以技术上适当的方式彼此组合，并且可以由来自说明书的解释性内容和来自附图的细节加以补充，其中，指示了本发明的另外的实施例变体。

提出了一种用于设定用于液压致动离合器的系统压力的方法，该方法至少包括以下步骤：

a）提供系统，该系统至少包括用于馈送液压流体的泵、用于驱动泵的电动操作马达、以及用于操作和控制马达的控制单元；其中，由控制单元感测马达的至少一个马达电流和一个马达转速；其中，计算或测量系统内的温度；

b）提供用于系统的特性图表；其中，该特性图表对于系统的不同操作点（特别是对于第一操作点，优选地对于所有相关操作点）给定至少马达电流和马达转速的值；

c）在机动车辆中操作该系统，其中，控制单元访问特性图表；

d）在系统的操作期间在至少第一操作点处感测马达的至少（实际）马达电流和（实际）马达转速，并计算或测量系统内的温度；

e）将步骤d）中对于（实际）马达电流和（实际）马达转速获取的值与来自根据步骤b）的特性图表的（设定点）马达电流和（设定点）马达转速的值进行比较；

f）在步骤d）中所确定的参数的基础上调适用于系统的特性图表。

以上对方法步骤a）至f）的（非结论性）划分旨在主要仅用于区分的目的，而未必强加顺序和/或依赖性。方法步骤的频率，例如，在系统的设置和/或操作期间，也可以变化。同样地，方法步骤有可能至少在某种程度上在定时方面彼此叠加。相当特别优选地，方法步骤d）至f）在步骤c）期间进行。步骤f）可以是有条件的，并且如果适当的话，只有在步骤e）提供意外或不可容忍的结果时才可以执行步骤f）。

系统压力的设定特别地仅使用系统中所确定的数据进行。特别是，在此将不考虑不是在指定的系统的基础上产生的测量值或类似值。在该上下文中，系统压力可以直接地或经由一个或多个阀传递到一个或多个致动器，其中，离合器通过致动器（例如，活塞）的移动而闭合（以便传递扭矩）或打开（不传递扭矩）。

一方面，借助于系统的控制单元来控制（设定点）马达电流和/或（设定点）马达转速。此外，例如借助于测量（通过传感器），感测（实际）马达电流和（实际）马达转速。特别地，借助于已知的转速传感器来感测马达转速。特别地，仅通过测量一个相并执行后续平均化来确定马达电流，例如，三相电流。优选地测量所有三个相。

系统内的温度是例如：（1）系统中的特定位置处（例如，在储器和/或油槽中）的流体的温度、或系统中的流体的平均温度；和/或（2）马达的温度；和/或（3）泵的温度；和/或（4）控制单元的温度。这些温度可以在更新的基础上计算和/或在至少一个位置处测量。如果适当的话，还可以从系统中的特定位置处的温度测量值来计算或估计另一个位置处的温度和/或另外的部件的温度。

特别地，在系统在测试装置中的操作期间（也就是说独立于车辆或在所述系统被设定在车辆中之前），确定根据步骤b）提供的特性图表。特性图表可以优选地用于相同设计的其他系统。这可以尤其意味着，借助于测试装置来提供适用于相同设计的所有系统的特性图表。

在步骤c）中，系统与机动车辆一起操作，该系统具有特定的设计并已针对其确定了特性图表，并且该特性图表尤其被存储在系统的控制单元中，该控制单元安装在机动车辆中。为此，系统最初可以在机动车辆中安装有“基本配置”。提出，在机动车辆的（后续）操作期间，特别地由控制单元监测系统，其中，根据步骤e）来检测与原始提供的特性图表相比出现的变化或偏差，并且在步骤f）中，将这些变化或偏差用于调适或（永久地）覆写原始提供的特性图表（至少在当前考虑的操作点处），使得特别是产生“车辆特定配置”。

在该上下文中，尤其应记住，新系统（尚未安装在机动车辆中）具有与已经在使用中的系统不同的、确切地说特别是更高的摩擦损失。摩擦损失的这种变化影响由系统提供的系统压力。因此，对于特定的系统压力，在低摩擦损失的情况下，比更高摩擦损失情况下的马达电流低的马达电流是必要的。此外，由于摩擦增加并且由于提供的马达电流更高，系统内的温度也升高。特别是，这种摩擦损失发生在所有活动零件处，也就是说，特别是发生在泵和马达处。

特别是，通过参考系统的至少一个预定状态来进行马达电流和/或马达转速的测量或感测。特别是，系统压力增加，直到由离合器传递最小扭矩（离合器的所谓的“半接合点”或接触点）。根据步骤e），可以将为了达到该预定状态而对于马达电流和马达转速的参数已设定的必要（实际）值与存储在特性图表中的（设定点）值进行比较。如果出现特定数量级的偏差（例如，高于给定的公差），则根据步骤f）调适特性图表。

第一操作点优选地包括从每分钟零转（0 ¹/_min）的马达转速启动马达。特别是，通过参考第一操作点中检测到的偏差来调适特性图表。特别是，当从马达的静止状态启动马达时，可以测试和检测系统中当前存在的摩擦状态。

特别是，在步骤b）中，对于每个操作点（特别是，对于第一操作点）考虑以下参数中的至少一个（优选地所有以下参数）：

ⅰ 随马达转速而变化的换向损失；

ⅱ 随马达转速而变化的马达效率；

ⅲ 随马达的温度而变化的马达效率；

ⅳ 随马达转速而变化的泵效率；

ⅴ 随泵的温度而变化的泵效率；

ⅵ 随马达转速而变化的控制单元的电流测量误差；以及

ⅶ 随控制单元的温度而变化的控制单元的电流测量误差。

特性图表特别地包括独立的参数，并且优选地包括上文给定的所有参数。特别是，以这种方式，可以对于所提供的每个系统压力读出相应的必要的（设定点）马达电流和必要的（设定点）马达转速。特别是，在特性图表中，也考虑随流体的温度而变化的流体的变化粘度。在该上下文中，例如优选地还考虑系统内流体的泄漏，该泄漏取决于粘度。

特别是，在被分配给系统的液压回路中，系统压力是由泵产生的流体的压力，其中，可以借助于系统压力以及借助于流体来致动离合器的致动器（例如，活塞）。

根据该方法的一个优选实施例，至少仅在某种程度上实施步骤d）和e），以便调适（或检查）特性图表（根据步骤f）和/或不致动离合器。特别是，因此，当离合器处于非致动状态（也就是说，特别是打开）时以及当未在机动车辆的操作范围内预见到离合器的致动时，实施步骤d）至f）。因此，由控制单元（自动地）而不是根据驾驶员的请求来启动和实施步骤d）至f）。因此，可以连续地检查系统，并且可以在最佳状态下提供该系统以用于离合器的下一次致动。

特别是，在步骤d）至f）中，从打开的离合器开始来接近离合器的接触点/半接合点，其中，该过程在未被注意的情况下运行，特别是未被机动车辆的驾驶员注意。

优选地，周期性地实施步骤d）至f），也就是说特别是以循环重复的方式实施。在该上下文中，周期可以是恒定的，或以预定义的方式可变。

特别是，根据以下参数中的至少一个确定周期：时间、系统的操作持续时间、系统的特定的应力加载（例如，马达、泵和/或阀的先前负载，流体的老化等）。

根据该方法的一个优选实施例，机动车辆的车桥（助推器）可以通过致动该离合器或通过致动两个离合器以扭矩传递的方式连接到机动车辆的驱动单元，机动车辆的（一个车桥的）两个车轮（双离合器）可以以扭矩传递的方式彼此独立地连接到机动车辆的驱动单元。特别是，所述一个或多个离合器布置在机动车辆的一个侧轴/两个侧轴上。

特别是，离合器是多片式离合器，其中特别是，外片以旋转固定的方式连接到外片支架，并且内片以旋转固定的方式连接到内片支架，并且每个片支架以旋转固定的方式连接到下面一组驱动轴和输出轴的一个部件。由于施加了沿轴向方向作用的闭合力（由于系统压力），片以这样的方式彼此接触放置，使得扭矩经由离合器从驱动轴传递到输出轴。

此外，提出了一种机动车辆，其至少具有驱动单元、离合器和系统，该系统具有用于馈送液压流体的至少一个泵、用于驱动泵的电动操作马达、以及用于操作和控制马达的控制单元；其中，离合器布置在机动车辆的侧轴上以便传递扭矩，使得通过闭合离合器，机动车辆的仅一个车轮可以以扭矩传递的方式连接到机动车辆的驱动单元，其中，该系统被配置成利用所提出的方法进行操作。

特别是，（多片式）离合器布置在机动车辆的侧轴上以便传递扭矩，使得通过闭合多片式离合器，机动车辆的车桥以扭矩传递的方式连接到机动车辆的驱动单元。因此，特别是，多片式离合器不是布置在机动车辆的驱动单元和可换档变速器之间的机动车辆的离合器。特别是，布置在侧轴上的这种多片式离合器（常常）不得不处理必须精确计量的设定点扭矩的突然变化，使得对特性图表的连续调适在此是特别有利的。

附图说明

下文参考附图更详细地解释本发明和技术领域。应指出，本发明并不旨在由所示的示例性实施例限制。特别是，除非另有明确陈述，否则也有可能提取在附图中解释的内容的部分方面并将它们与来自本说明书和/或附图的其他部件和实现相组合。相同的附图符号表示相同的主题，使得在适当的情况下，可以以补充的方式使用来自其他附图的解释。在呈示意图的附图中：

图1示出了机动车辆，其具有用于在每种情况下驱动机动车辆的一个车轮的系统；

图2示出了机动车辆，其具有用于驱动机动车辆的车桥的系统；

图3示出了多片式离合器在侧轴上的布置，其中，多片式离合器是液压致动的；以及

图4示出了具有离合器的系统。

具体实施方式

图1示出了机动车辆14，其具有驱动单元17和系统3以及两个离合器2，这两个离合器各自布置在机动车辆14的车桥30的侧轴18上以便传递扭矩，使得通过在每种情况下闭合离合器2，机动车辆14的输出轴20可以以扭矩传递的方式（双离合器）连接到机动车辆14的驱动单元17。驱动单元17经由变速器24连接到侧轴18。每个侧轴18包括驱动轴19和输出轴20，所述驱动轴和输出轴可以经由离合器2以扭矩传递的方式彼此连接。驱动轴19在此经由螺旋切割的冠状齿轮彼此连接，使得驱动轴19在每种情况下以相同的转速被驱动。借助于离合器2使驱动轴20之间的转速差成为可能。

图2示出了机动车辆14，其具有驱动单元17和系统3以及离合器2，该离合器布置在机动车辆14的车桥30的侧轴18上以便传递扭矩，使得通过闭合离合器2，机动车辆14的驱动轴20可以以扭矩传递的方式（助推器）连接到机动车辆14的驱动单元17。驱动单元17经由变速器24连接到车桥30和侧轴18。车桥30包括差速器31、两个驱动轴19和输出轴20，其中，一个驱动轴19可以经由离合器2以扭矩传递的方式连接到输出轴20。驱动轴19在此经由开式差速器31彼此连接，使得驱动轴19可以具有不同的转速。

图3示出了（多片式）离合器2在侧轴18上的布置，其中，（多片式）离合器2是液压致动的。在（多片式）离合器2的情况下，外片25以旋转固定的方式连接到外片支架26，并且内片27以旋转固定的方式连接到内片支架28。每个片支架26、28以旋转固定的方式连接到驱动轴19和输出轴20的组的一个部件。（多片式）离合器2具有旋转轴线，并且相对于驱动轴19和输出轴20同轴布置。（多片式）离合器2的片25、27绕旋转轴线沿周向方向延伸，并且以旋转固定的方式连接到片支架26、28。由于施加了沿轴向方向作用的闭合力29，片25、27彼此接触放置，使得扭矩可以经由（多片式）离合器2从驱动轴19传递到输出轴20。

在此，（多片式）离合器2是液压致动的，其中，沿轴向方向作用的闭合力29由具体实施为活塞的致动器21产生，其中，致动器21经由阀22连接到系统3的泵4。当存在扭矩请求时，借助于控制单元7来致动阀22和泵4，该控制单元设定在阀22上游所请求的系统压力1并且用于设定用于致动阀下游的致动器21的压力。

借助于系统3来实施系统压力1的设定，该系统包括用于馈送液压流体5的泵4、用于驱动泵4的电动操作马达6、以及用于操作和控制马达6的控制单元。借助于控制单元7感测马达6的马达电流8和马达转速9。计算或测量系统3内部的温度10（在此为例如流体5的温度）。可以从一个位置处的测量值计算或估计另一个位置处的温度10，或者可以计算或估计另外的部件的温度10。

如上文所描述，系统压力1不直接传递到致动器21，而是经由阀22传递，其中，由于致动器21（在此为活塞）的移动，离合器2被闭合（以便传递扭矩）或打开（不传递扭矩）。

一方面，借助于系统3的控制单元7来控制（设定点）马达电流8和/或（设定点）马达转速9。此外，例如借助于测量，感测（实际）马达电流8和（实际）马达转速9。

在图3中，根据步骤c），系统3与机动车辆14一起操作，该系统具有特定的设计并已针对其确定了特性图表11，并且该特性图表被存储在系统3的控制单元7中。在该上下文中，在机动车辆14的操作期间，由控制单元7监测系统3，其中，根据步骤e）来检测与起初提供的特性图表11相比出现的变化或偏差，并且在步骤f）中，将这些变化或偏差用于覆写原始提供的特性图表11。

图4示出了具有离合器2的系统3。在此，离合器2直接连接到泵4。系统压力1在此直接作用在离合器2上。参考至少一个预定状态来进行马达电流8和/或马达转速9的测量或感测。为此，系统压力1增加，直到由离合器2传递最小扭矩（离合器的所谓的半接合点或接触点）。根据步骤e），可以将马达电流8和马达转速9的参数的（实际）值13与存储在特性图表11中的（设定点）值13进行比较，这些（实际）值是为了达到该预定状态所必要的并且是被设定的。如果出现特定数量级的偏差，则根据步骤f）调适特性图表11。

借助于控制单元7而不是借助于驾驶员的请求来启动和实施步骤d）至f）。因此，可以连续地检查系统3，并且可以在最佳状态下提供该系统以用于离合器2的下一次致动。

在步骤d）至f）中，从打开的离合器2开始来接近离合器2的接触点/半接合点，其中，该过程在未被机动车辆14的驾驶员注意的情况下运行，或者经过与经营策略意见一致的时间。

附图标记列表

1 系统压力

2 离合器

3 系统

4 泵

5 流体

6 马达

7 控制单元

8 马达电流

9 马达转速

10 温度

11 特性图表

12 操作点

13 值

14 机动车辆

15 第一操作点

16 车轮

17 驱动单元

18 侧轴

19 驱动轴

20 输出轴

21 致动器

22 阀

23 线路

24 变速器

25 外片

26 外片支架

27 内片

28 内片支架

29 闭合力

30 车桥

31 差速器

Claims (10)

1.一种用于设定用于液压致动离合器（2）的系统压力（1）的方法，所述方法至少包括以下步骤：

a）提供系统（3），所述系统至少包括用于馈送液压流体（5）的泵（4）、用于驱动所述泵（4）的电动操作马达（6）、以及用于操作和控制所述马达（6）的控制单元（7）；其中，由所述控制单元（7）感测所述马达（6）的至少一个马达电流（8）和一个马达转速（9）；其中，计算或测量所述系统（3）内的温度（10）；

b）提供用于所述系统（3）的特性图表（11）；其中，所述特性图表（11）对于所述系统（3）的不同操作点（12）给定至少所述马达电流（8）和所述马达转速（9）的值（13）；

c）在机动车辆（14）中操作所述系统（3），其中，所述控制单元（7）访问所述特性图表（11）；

d）在所述系统（3）的操作期间在至少第一操作点（15）处感测所述马达（6）的至少所述马达电流（8）和马达转速（9），并计算或测量所述系统（3）内的温度（10）；

e）将步骤d）中对于所述马达电流（8）和马达转速（9）获取的值（13）与根据步骤b）来自所述特性图表（11）的所述马达电流（8）和马达转速（9）的值（13）进行比较；

f）在步骤d）中所确定的参数的基础上调适用于所述系统（3）的所述特性图表（11）。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一操作点（15）包括从每分钟零转的马达转速（9）启动所述马达（6）。

3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，在步骤b）中，对于每个操作点（12）考虑以下参数中的至少一个：

ⅰ 随所述马达转速（9）而变化的换向损失；

ⅱ 随所述马达转速（9）而变化的马达效率；

ⅲ 随所述马达（6）的温度（10）而变化的马达效率；

ⅳ 随所述马达转速（9）而变化的泵效率；

ⅴ 随所述泵（4）的温度（10）而变化的泵效率；

ⅵ 随所述马达转速（9）而变化的所述控制单元（7）的电流测量误差；以及

ⅶ 随控制单元（7）的温度（10）而变化的所述控制单元（7）的电流测量误差。

4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述系统压力（1）是由所述泵（4）产生的所述流体（5）的压力，其中，能够通过所述系统压力（1）以及通过所述流体（4）来致动离合器（2）的致动器（16）。

5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，至少仅在某种程度上实施所述步骤d）和e），以便调适所述特性图表（11）并且不致动所述离合器（2）。

6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，周期性地实施所述步骤d）和f）。

7.根据权利要求6所述的方法，其中，根据以下参数中的至少一个确定周期：时间、操作持续时间、所述系统（3）的特定的应力加载。

8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述机动车辆（14）的车桥（16）能够通过致动所述离合器（2）以扭矩传递的方式连接到所述机动车辆（14）的驱动单元（17）。

9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述离合器（4）是多片式离合器。

10.一种机动车辆（14），其至少具有驱动单元（18）、离合器（2）和系统（3），所述系统具有用于馈送液压流体（5）的至少一个泵（4）、用于驱动所述泵（4）的电动操作马达（6）、以及用于操作和控制所述马达（6）的控制单元（7）；其中，所述离合器（2）布置在所述机动车辆（14）的侧轴（18）上以便传递扭矩，使得通过闭合所述离合器（2），所述机动车辆（14）的车桥（30）能够以扭矩传递的方式连接到所述机动车辆（14）的所述驱动单元（17），其中，所述系统（3）利用根据前述权利要求中任一项所述的方法进行操作。