CN111819369B - 用于控制离合器致动器的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于控制离合器致动器的方法，所述离合器致动器包括离合器缸的离合器缸活塞，所述离合器缸活塞使摩擦离合器的致动元件沿着致动路径(s)移动，并且包括液压泵，所述液压泵借助于沿着静液压路径泵送的压力介质致动所述离合器缸活塞并且借助于电动机进行操作。为了确定所述摩擦离合器的致动状态，借助于由所述泵产生的压力介质体积流量(I(d))并且借助于所述泵的泄漏体积流量(i(l))来估计沿着所述致动路径(s)的操作状态。

Description

用于控制离合器致动器的方法
技术领域
本发明涉及一种用于控制离合器致动器的方法，该离合器致动器具有离合器缸的离合器缸活塞，该离合器缸活塞使摩擦离合器的致动元件沿着致动路径移动，并且具有液压泵，该液压泵借助于沿着静液压路径泵送的压力介质致动离合器缸活塞并且借助于电动机进行操作。
背景技术
离合器致动器具体地例如在机动车辆的传动系中用于摩擦离合器的自动化致动，以便使内燃机与变速器脱离或使它们摩擦接合。为此，已知的是离合器致动器，其中由离合器缸活塞沿着致动路径致动摩擦离合器，该离合器缸活塞沿着致动路径作用于致动元件例如板簧或杠杆元件。如从公布DE 10 2010 047 800 A1中已知的那样，借助于静液压离合器致动器来提供使离合器缸活塞移位所需的系统压力。此处，电动机使主缸活塞移位，该主缸活塞在静液压路径上作用于离合器缸，使得当转子与主缸活塞之间的传动比已知时，主缸活塞的路径或电动机的转子的旋转角度可经由静液压路径分配给摩擦离合器的致动路径。经由摩擦离合器传递的扭矩可经由离合器特征曲线分配给所分配的致动路径。
从公布WO 95/26472 A1中已知一种离合器致动器，其中离合器缸活塞通过液压泵起作用，其中在泵与离合器缸之间设置至少一个液压阀，以用于控制压力介质的体积流量。使用单独的传感器构件来检测致动路径。
从公布WO 2015/120846 A1中已知一种离合器致动器，其中沿着致动路径致动摩擦离合器的离合器缸直接起作用，而无需使用来自电驱动泵的压力介质的阀的介入。
发明内容
本发明的目的是进一步开发一种用于借助于具有离合器缸的离合器致动器控制摩擦离合器的方法，以来自电驱动泵的压力介质直接供应该离合器缸。具体地，本发明的目的是提出一种用于控制此类离合器致动器的方法，其中无需用于检测致动路径的附加传感器元件，就可估计摩擦离合器的操作状态。
所提出的方法用于控制具有离合器缸的离合器致动器，该离合器缸的离合器缸活塞使摩擦离合器的致动元件例如板簧、至少一个杠杆元件或杠杆弹簧沿着致动路径移动。离合器液压缸活塞借助于直接输送压力介质的液压泵并且根据其输送体积进行移动。为此，在泵与离合器缸之间形成静液压路径。由电动机驱动泵。该泵可例如设计为齿轮泵、旋转叶片泵等。为了在无位移传感器检测致动路径的情况下确定摩擦离合器的操作状态，借助于由泵生成的压力介质体积和泵的泄漏体积来估计沿着致动路径的操作状态。以此方式估计的操作状态是从离合器从动缸的可变工作体积与分配给此可变工作体积的致动路径的几何关系的分配得出的，其中基于在致动路径上可传递的扭矩的离合器特征曲线，根据致动路径和摩擦离合器的连续调整变量(例如，摩擦离合器的摩擦系数)和恒定变量(例如，摩擦离合器的摩擦表面)来确定经由摩擦离合器可传递的扭矩。
压力介质体积是基于变量确定的，该变量取决于泵的输送速率。压力介质体积优选地基于电动机的旋转角度和恒定的几何泵因子来确定。电动机的旋转角度优选地基于所检测的电子整流电动机的旋转角度信号来确定。在此，可评价给出数字信号和/或模拟信号的多个霍尔传感器的信号，使得在电动机的多个转子旋转中，可实现足够高的角分辨率以及足够分辨率的致动路径中的路径差，这继而可基于离合器特征曲线足够准确地确定摩擦离合器可传递的扭矩。
除压力介质体积之外，泵的泄漏体积也会影响电动机的总功率，从而针对泄漏体积的比例提供了压力介质体积的校正量。
根据该方法的有利实施例，根据在静液压路径中施加的泵压力确定随时间推移形成泄漏体积的泄漏率。由于泄漏率不仅取决于泵压力，而且取决于压力介质的粘度，因此也可考虑压力介质的温度。为此，可评价静液压路径中的温度传感器和/或可通过评价静液压路径中不存在的温度传感器来提供对应的温度模型。
借助于静液压路径中的压力传感器来确定泵压力。例如，压力传感器可直接设置在泵的出口处、设置在静液压路径的压力线中或设置在离合器缸中。
由于泄漏率可能会在短时间间隔内发生变化，因此可连续地调整该泄漏率。可根据实际所检测的泵压力和期望的泵压力来提供对泄漏率的此类调整。例如，可根据所估计的致动路径上的致动力的离合器特征曲线来确定所检测的泵压力与期望的泵压力的压力偏差。
此外，可连续调整压力介质体积。例如，此类调整过程可补偿摩擦离合器的部件的变化，例如温度和/或与操作时间有关的变化，诸如设置过程、摩擦衬片的磨损、自调节摩擦离合器的重新调节过程、离合器缸和/或静液压路径的变化。
本发明还包含一种离合器致动器，该离合器致动器具有：离合器缸和电驱动泵，该离合器缸和电驱动泵经由静液压路径作用于该离合器致动器；以及控制单元，该控制单元控制离合器致动器，其中将实现了所提出的方法的软件存储在控制装置中。
换句话说，本发明含有软件模型，该软件模型估计摩擦离合器或离合器缸(CSC)(将其按压关闭或优选地按压打开，诸如离合器接合缸或离合器脱离缸)的致动路径，从而估计摩擦离合器的致动状态。
根据以下示例性实施例，离合器缸的致动路径与其所接收的液压流体体积成比例。
本文所接收的液压体积是泵送体积(即，压力介质体积)与由于泄漏而损失的体积(即，泄漏体积)之间的差。
所泵送的体积与驱动泵的电动机的旋转角度成比例。必须将该所泵送的体积乘以恒定因子，该恒定因子可根据泵几何形状来确定。
由于泄漏而损失的体积与所施加和所测量的泵压力成正比。必须将所测量的泵压力乘以经调整的泄漏率，以获得由于泄漏而损失的体积。
泄漏率是描述泵中的泄漏的一个因子。它并非恒定的。为了尽可能准确地估计泄漏率，必须尽可能地调整和补偿该泄漏率的变化。
基于当前泵压力与估计泵压力之间的压力偏差来调整泄漏率，该压力偏差是根据估计脱离路径和离合器特征曲线确定的。
基本思想是，如果正确估计了脱离路径，则真实压力和估计压力是相同的。如果情况并非如此，则压力偏差会导致模型校正。
在真实压力与估计压力之间存在压力偏差的情况下进行的模型校正既包含更改经调整泄漏率的项，也包含校正CSC的估计液压流体体积的项。
附图说明
参考单个附图中的示例性实施例更详细地解释本发明。该附图示出了用于控制离合器致动器以估计摩擦离合器的操作状态的方法的示意图：
示意图1示出了对离合器致动器的离合器缸活塞的致动路径s的估计，其中借助于泵来致动离合器缸活塞，该泵由电动机操作并且经由静液压路径供应压力介质。基于例如根据对驱动泵的电动机的转子的旋转角度检测而确定的泵的旋转速度n以及静液压区段中的当前测量的泵压力p(m)的输入变量，使用模型结构3来确定并调整致动路径s。
具体实施方式
为此，在框2中，通过将压力介质体积流量i(d)(其生成用于致动离合器缸的压力介质体积)乘以由此得出的致动路径来确定旋转速度n和基本上恒定的泵因子f(p)，该基本上恒定的泵因子再现了泵的几何关系。
考虑到泵的泄漏，确定产生泄漏体积的泄漏体积流量i(l)。这根据在模型结构3中确定的当前测量的泵压力p(m)和经调整的泄漏率i(l)/dt来确定，在框5中将当前测量的泵压力和经调整的泄漏率相乘。
根据模型结构3还确定了压力介质体积流量i(d)的经调整的校正因子f(p)。在框4中，对于预定时间间隔(例如，一个或多个中断)，将压力介质体积流量i(d)、泄漏率i(l)/dt和压力介质校正因子f(d)分别组合。在预定中断的预定时间内在积分器6中对总体积流量i(g)积分并任选地进行滤波和平均。在计算项7中，使用离合器缸的几何性质，将在积分器6中根据泄漏体积和压力介质体积获得的总体积V(g)转换为离合器缸活塞或摩擦离合器的致动元件的致动路径s。
模型结构3使用当前设置的致动路径s并且在框8中，基于设计为与真实离合器执动器匹配的模型将该致动路径转换为所估计的泵压力p(s)，该所估计的泵压力在框9中被中断所延迟。在框9中，从当前测量的泵压力p(m)中减去延迟的估计泵压力p(s,del)，并确定泵压力误差p(err)。基于此泵压力误差p(err)，在计算项10、11中确定泄漏校正因子f(l)和压力介质校正因子f(d)。然后，在框12中，计算经调整的泄漏率i(l)/dt的泄漏校正因子f(l)，并使用所测量的泵压力p(m)将该泄漏校正因子转换为泄漏体积流量i(l)。除压力介质体积流量i(d)和泄漏体积流量i(l)之外，在框4中还提供了在一个或多个中断期间连续校正的压力介质校正因子f(d)，以便使用模型结构3连续地调整压力介质体积流量i(d)和泄漏体积流量i(l)两者以及它们的体积。
附图标记说明
1示意图 2框 3模型结构 4框 5框 6积分器 7计算项 8框9框 10计算项 11计算项 12框 f(d)压力介质校正因子 f(l)泄漏校正因子 f(p)泵因子 i(d)压力介质体积流量i(g)总体积流量 i(l)泄漏体积流量 I(l)/dt泄漏率 n旋转速度 p(err)泵压力误差 p(m)泵压力 p(s)泵压力 p(s,del)延迟的泵压力 s致动路径 V(g)总体积。

Claims (8)

1.一种用于控制离合器致动器的方法，所述离合器致动器具有离合器缸的离合器缸活塞，所述离合器缸活塞使摩擦离合器的致动元件沿着致动路径移动，并且具有液压泵，所述液压泵借助于沿着静液压路径泵送的压力介质致动所述离合器缸活塞并且借助于电动机进行操作，其特征在于，借助于由所述泵产生的压力介质体积流量并且借助于所述泵的泄漏体积流量来估计沿着所述致动路径的所述摩擦离合器的操作状态；
连续地调整泄漏率；
根据实际所检测的泵压力和所估计的泵压力来提供对随时间推移形成所述泄漏体积流量的泄漏率的调整，其中，基于设计为与真实离合器致动器匹配的模型将该致动路径转换为所述所估计的泵压力。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于所述电动机的旋转角度和恒定几何泵因子来确定所述压力介质体积流量。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据在所述静液压路径中施加的泵压力来确定所述泄漏率。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，借助于压力传感器来确定所述泵压力。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所估计的致动路径上的致动力的离合器特征曲线来确定所检测的泵压力与所述所估计的泵压力的压力偏差。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，连续地调整所述压力介质体积流量。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其特征在于，在共同的模型结构中调整所述压力介质体积流量和所述泄漏体积流量。
8.一种离合器致动器，其具有离合器缸和电驱动泵，所述离合器缸和电驱动泵经由静液压路径作用于所述离合器致动器上，并且具有控制装置，所述控制装置利用软件控制所述离合器致动器，所述软件映射了权利要求1至7中任一项的方法并且存储在所述控制装置中。
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