CN115280033A - 用于确定离合器半结合点的方法 - Google Patents

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Abstract

一种用于确定离合器半结合点的方法，提供了一种确定车辆传动系中的离合器半结合点的方法，包括a.将离合器活塞的目标离合器压力(220)提高到第一预定测试目标压力(221)，b.将目标离合器压力(220)提高到较高目标压力(222)，随后以预定的时间间隔(213‑214)保持目标离合器压力(220)稳定，c.在预定的时间间隔(213‑214)期间监测指示离合器活塞的填充的参数(230)，例如泵的转速，d.对至少一个另外的预定测试目标压力(223、224)重复步骤a.、b.和c.，以及e.基于监测的指示离合器活塞的填充的参数(230)来确定半结合点。

Description

用于确定离合器半结合点的方法
技术领域
本发明涉及一种用于确定离合器的半结合点的方法。
背景技术
在离合器的使用寿命期间，例如由于磨损，离合器板刚刚接合的压力会变化。此压力在本领域中被称为离合器的半结合点。此外，部件与部件之间的变化导致离合器样品之间的半结合点压力不相等。
半结合点可由离合器控制系统使用，该系统在车辆油门踩下等情况下接合离合器，并在换挡和车辆变为静止时分离离合器。当控制器所使用的半结合点与实际半结合点不同时，这可能会对车辆的驾驶体验产生负面影响，例如，车辆的驾驶员可能会感到震动。
估算半结合点的方法是已知的，例如，通过使用扭矩源的扭矩估计(例如ICE/EM扭矩)，使用自由传动部件的加速度，通过打断齿轮同步器释放或使用测量的离合器压力响应。扭矩估算的使用往往会不准确和不可靠。在一些方法中，使用了来自传动系不同部件的扭矩信号，需要对扭矩信号进行调整以用于半结合点确定。此外，已知方法的缺点是，它们通常需要附加的压力传感器和/或它们不够精确和/或它们在离合器的整个使用寿命期间不可靠。
发明内容
存在对于更准确和/或更有力和/或更经济地确定离合器的半结合点的需求。
为此，提供了一种用于确定离合器半结合点的方法，用于更准确和/或舒适地控制离合器。
因此，提供了一种确定车辆传动系中的离合器的半结合点，例如扭矩半结合点或容积半结合点的方法，包括：a.将离合器活塞的目标离合器压力提高到第一预定测试目标压力,b.将目标离合器压力提高到较高目标压力，随后在预定的时间间隔内保持目标离合器压力稳定，c.在预定的时间间隔期间监测指示离合器活塞的填充的参数，d.对至少一个另外的预定测试目标压力重复步骤a、b和c，以及e.基于监测的指示离合器活塞的填充的参数来确定半结合点。
通过使用指示离合器活塞的填充的参数，相对昂贵的压力传感器可以省去，也不需要扭矩信号。因此，以一种更具成本效益的方式，可以获得对半结合点更有力的确定。理论上，半结合点被认为是离合器板开始接触且离合器开始传递扭矩的点。然而，在实践中，半结合点并不是尖锐的过渡点，在离合器的使用寿命期间，由于各种状况(诸如磨损)，半结合点会发生变化。由于准确的半结合点(尽可能接近理论半结合点)对离合器的控制是重要的，因此对驾驶员的经验也是重要的，因此需要寻求一种确定半结合点的有力方法。通过反复增加测试目标压力和监测上述参数，可以准确地确定半结合点。另外，在离合器的使用寿命期间，半结合点的任何调整都可以被注意到并确定。
在增加到测试目标压力期间，体积和/或扭矩半结合点可能会或可能不会达到。这例如可能取决于特定的测试目标压力和离合器的状态，这种状态可能会在离合器的使用过程中发生变化，例如由于磨损。容积半结合点的定义结合图1C提供。
如果在将目标离合器压力提高到测试目标压力的第一阶段期间没有达到半结合点，在将离合器活塞压力提高到较高目标水平压力的第二阶段时，额外的流体体积将供应到离合器活塞。额外体积的流体供应到离合器活塞的事实可以由指示离合器活塞的填充的参数确定。
如果在达到测试目标压力的同时或之后，在第一阶段期间确实达到了半结合点，在第二阶段没有或基本上没有额外的流体可以供应给离合器活塞，因为离合器板已经实现了接触不能再朝向彼此移动。
已经发现，在此第二阶段期间，没有或基本上没有流体供应到离合器活塞的测试目标压力是作为或接近半结合点的候选压力。因此，半结合点可用确定为监测的指示离合器活塞的填充的参数表示离合器活塞没有或基本没有填充的测试目标压力。
例如，指示离合器活塞的填充的参数可以是与向离合器活塞供应流体的泵相连接的电机的转速、供应给该电机的功率、电机的扭矩、泵的流速、流体通过特定管道(例如，泵和离合器活塞之间的管)的流速、流量调节阀的流量、超过已知限制的压降、或表示离合器活塞的位移或移动速度的任何其他参数、和/或与离合器活塞的填充有关的任何其他参数，或其任何组合。
目标压力不必是离合器活塞中的实际压力，替代地也可以是控制离合器活塞中压力的控制器中使用的设定点。因此，例如由于部件与部件之间的偏差和/或磨损，实际压力可能偏离目标压力。
当泵电机的转速是指示离合器活塞填充的参数时，该转速可以在预定时间间隔的至少部分期间被积分，以找到在将目标离合器压力增加到较高目标压力并随后在预定时间间隔内保持目标离合器压力稳定的第二阶段期间的流体的总泵送量。
此外，当电机的转速是指示离合器活塞的填充的参数时，不需要扭矩或压力传感器来确定半结合点，这可以降低离合器致动系统的成本。
第一测试目标压力可以基于先前确定的半结合点来预定。例如，该先前确定的半结合点是在离合器生命周期的早期阶段期间确定的。预定的值可以相对先前确定的半结合点被加上或减去，以获得新的第一预定测试目标压力。
当多个测试目标压力的监测的指示离合器活塞的填充的参数基本相等时，半结合点可以确定为这些多个测试目标压力中的最低测试目标压力。
如果测试目标压力不对应于离合器的半结合点，则可以对进一步的测试目标压力重复方法步骤a、b和c，直到找到半结合点。因此，测试目标压力的数量可能不是固定的数字，而是取决于在预定的时间间隔期间找到的指示离合器活塞的填充的参数。
在示例中，该方法进一步包括在步骤a之前，确定车辆的其他部件是否需要来自于用于增加目标离合器压力的压力源的压力，并且只有在确定没有其他部件需要来自压力源的压力之后，才开始步骤a。如果车辆的其他部件也需要来自该压力源的压力，则离合器的半结合点的确定可能会被干扰，这可能导致不准确的结果。
该方法的示例可进一步包括确定离合器使用寿命周期数据，该数据包括指示车辆的里程数、离合器接合动作的数量和离合器使用时间的数量中的至少一个的数据。基于离合器使用寿命周期数据，可以确定应该启动该方法中的步骤a.和后续步骤的时间点。
例如，半结合点可以在车辆每行驶1000公里或任何其他距离、每1000次离合器接合动作或任何其他数量的离合器接合动作、或每100小时使用离合器或任何数量的离合器使用时间、或其任何组合的情况下确定一次。
一旦半结合点确定，该半结合点可以基于至少部分的离合器使用寿命周期数据而调整。例如，在任何参数的预定间隔之后，例如在预定的时间之后，半结合点可以重新调整。
如果以前的多个半结合点是已知的，使用离合器使用寿命周期数据，当前的半结合点可以被估算或预测。例如，从先前确定的半结合点和离合器使用寿命周期数据的对应变化之间的差异，可以确定半结合点和离合器使用寿命周期数据的至少部分之间的关系。使用这种关系，可以使用当前的离合器使用寿命周期数据来估算当前的半结合点。这种关系可能是线性的，但使用超过两个以前的半结合点，非线性关系也可以确定。当新的半结合点被确定，该关系也可以被更新。
附图说明
在附图中：
图1A描绘了车辆的传动系的示意图示；
图1B描绘了表示扭矩半结合点(torque kiss point)的定义的示意曲线图；
图1C描绘了表示容积半结合点(volumetric kiss point)的定义的示意曲线图；
图2A描述了两幅曲线图，为目标离合器活塞压力和泵的转速的曲线图，二者都是在时间轴上绘制的；
图2B描述了两幅曲线图，为目标离合器活塞压力和泵的转速的曲线图，二者都是在时间轴上绘制的；以及
图3描述了其中横轴代表测试离合器活塞压力，纵轴代表集成泵转速的图。
在附图中，相同或对应的元件标注有相同或对应的附图标记。
具体实施方式
附图仅借助公开内容的示例性实施例给出。
图1A描绘了车辆的传动系100的示意图示，包括作为扭矩源的示例的内燃机101。在其他示例中，扭矩源可以是电动机，任何其他扭矩源，或其任何组合。
与发动机101旋转连接的是第一离合器板102a，其布置成与第二离合器板102b接合，第一离合器板102a和第二离合器板102b被离合器102所包括。传动系统100进一步包括可选的齿轮组104，以及经由可选的差速器108与齿轮组104旋转连接的可选的轮组106。
为了将第二离合器板102b压向第一离合器板102a，传动系100包括由电动机112驱动的液压流体泵110。液压流体泵110设置为经由离合器阀114与离合器活塞115流体连接。使用离合器阀114，可以控制离合器活塞115上的离合器压力。
为了控制电动机112，设置了电机控制器(未示出)。利用该电机控制器，可以控制电动机的转速、扭矩和/或功率。另外，电动机112的旋速可以利用电动机控制器、另外的转速传感器、任何其他传感器或其组合来确定。通过对电动机112的控制，可以控制提供给离合器阀114的流体压力。
当第一离合器板102a和第二离合器板102b完全接合时，旋转能量可以在发动机101和齿轮组104之间传递。当轮106与齿轮组104联接，发动机101现在也因第一离合器板102a和第二离合器板102b的接合而与轮106联接，而车辆可以被驱动。
如果离合器活塞115上的压力低于较低的阈值，离合器102就处于分离状态。因此，出于安全原因，需要压力来接合离合器102。当压力释放时，无论是愿意还是不愿意，离合器102变为分离的。因此，第二离合器板102b可以例如通过或多个弹簧相对第一离合器板102偏离开。
本说明书中使用了半结合点(kiss point)的两个不同定义：1)扭矩半结合点和2)容积半结合点。前者将结合图1B进行阐述；后者将结合图1C进行阐述。
图1B描绘了示意曲线图，其中纵轴121上的扭矩相对横轴122上的压力绘制。特别是，压力是离合器活塞的压力，例如可以用巴(Bar)表示，而扭矩是第一离合器板102a和第二离合器板102b之间可传递的扭矩。
基准扭矩127可以是零或大于零，并限定了基本上没有离合器压力的传递扭矩。随着离合器活塞压力的上升，在用附图标记124表示的特定压力下，传递的扭矩具有特定值128，其为高于基准扭矩127的特定阈值126。例如，阈值126可以是5Nm、10Nm、20Nm，或任何其他预定的扭矩值。在此示例中，用附图标记124表示的压力是扭矩半结合点124，其与扭矩值128相对应。扭矩值128对应于基准扭矩127和阈值126之和。
图1C描绘了示意曲线图，其中纵轴131上的压力相对横轴132上的位移绘制。特别是，压力是离合器活塞的压力，例如可以用巴表示，而位移是离合器活塞的位移，可以用米表示。
在离合器活塞的第一位移133处，离合器活塞上实现了预载压力134，在存在偏压力的示例中，该预载压力134例如可能取决于使第二离合器板102b偏离第一离合器板102a的偏压力。
在第二位移135处，实现了所谓的容积半结合点压力136。容积半结合点压力136可以定义为离合器活塞完全或基本完全填充并且离合器活塞开始施加轴向力将两个离合器板102a、102b压在一起时的压力。
图2A和2B二者都描述了两幅曲线图，曲线图的横轴210代表时间，例如可以用秒测量。第一纵轴220代表目标离合器活塞压力，第二纵轴230代表泵的转速，可以用每分钟旋转数(RPM)表示。目标离合器活塞压力可以作为控制器控制离合器活塞压力的设定点。此压力可以通过控制离合器阀114来控制。泵的转速是指示离合器活塞的填充的参数的示例。
在第一时间点211，目标离合器活塞压力增加，直至处于第二时间点212，目标压力对应于作为离合器活塞第一测试压力值的最低可能半结合点压力221。然后，目标离合器活塞压力220在一段时间内基本保持恒定，直到处于第三时间点213，目标离合器活塞压力220增加至较高目标压力222。
在第一时间点211和第二时间点212之间，泵110旋转以在第一泵送阶段231中将流体运输到离合器阀114。由于离合器将在容积半结合点以下启动，因此不会被完全填充，在在第二时间点212处达到新的离合器压力之前油需要流入离合器活塞。
当目标离合器活塞压力在第三时间点213处再次增加时，离合器被泵充满，直到在第四时间点214处达到容积半结合点。这种充满可以看作是第二泵送阶段232。第二泵送阶段232下的表面积代表了泵的转速230随时间210的积分值，并与在充满到半结合点期间进入离合器的油量相关，因此对离合器活塞的填充有指示作用。
最后，在第五时间点215处，目标离合器活塞压力被重置，从而使目标压力可以增加到第二测试水平，这将结合图2B解释。到达第五个时间点215可以标志着以第一测试压力221进行的第一测试运行的完成。
在图2B中，描绘了图2A的两幅曲线图，其带有时间横轴210、代表目标离合器活塞压力的第一纵轴220、代表泵的转速的第二纵轴230。然而，现在考虑了两个不同的测试目标压力：第二测试压力223和第三测试压力224。第二测试压力223比第一测试压力221高，用实线表示，而第三测试压力224比第二测试压力223高，用虚线表示。在此示例中，第二测试压力223和第三测试压力224都低于较高目标压力222。测试压力在示例中可以低于或等于较高目标压力222。
在第一时间点211和第二时间点212之间，目标压力220在第二测试运行中向上倾斜到第二测试压力223，而在第三测试运行中向上倾斜到第三测试压力224。
目标压力的变化可以是斜坡，例如图2A中所示的第一时间点211和第二时间点212之间的斜坡，可以是离散的变化，例如图2A中在第三时间点213处示出的，任何其他过渡，或其任何组合。
对于第二测试压力223和第三测试压力224二者，在第一泵送阶段231期间，由于斜坡与达到第一测试压力221的斜坡相比更陡峭，所以泵所泵送的流体都更多。特别是，由于目标压力较高，在第三测试压力224的第三测试运行期间，离合器活塞会在第二时间点212之前达到容积半结合点。
当在第三时间点213处，目标压力220增加至第二运行和第三运行期间的较高目标压力222时，在第二泵送阶段232期间位移的流体基本上为零。因此，在第二运行和第三运行期间，在第三时间点213和第四时间点214之间，泵的转速230没有或基本上没有增加或减少。
在第二泵送阶段232期间位移的流体基本上为零，这表示在攀升到较高目标压力222之前的测试压力高于容积半结合点，因为在第二泵送阶段232中没有或基本上没有附加的泵流。
图3描绘了曲线图，其中横轴代表测试离合器活塞压力310，而纵轴代表第二泵送阶段232期间的集成泵转速320。在图3的曲线图中，总共八个测试运行的结果显示为矩形。特别是，第一矩形221’表示用第一测试压力221代表的第一次测试运行，第二矩形223’表示用第二测试压力223代表的第二次测试运行，第三矩形224’是用第三测试压力224代表的第三测试运行。
在第一测试运行和第二测试运行之间，又以第一测试压力221和第二测试压力223之间的测试压力进行了三次测试运行。此外，已经以在第二测试压力223和第三测试压力224之间的测试压力进行了测试运行，并且已经以高于第三测试压力224测试压力进行了一次测试运行，这可以从图3推断出来。
从图3中可以看出，对于这个特定的示例，用于具有最高测试压力310的四个测试运行的集成泵转速320基本相等，并代表了这些特定测试运行所获得的最低综合泵转速320。由此可以发现，具有该最低集成泵转速320值的最低测试压力最接近离合器的容积半结合点311，在本示例中，该半结合点对应于第二测试压力223’。
一般来说，可以进行任何数量的具有不同测试压力的测试运行。例如，可以进行四次、八次、十二次，甚至更多的测试运行。测试运行可以按任何顺序进行，其顺序可以是测试压力的增加或减少，不同的测试压力可以是等间隔的，也可以不是。
出于清楚和简明描述的目的，在此将特征描述为相同或单独实施例的部分，然而，应当理解，本发明的范围可以包括具有所描述的全部或一些特征的组合的实施例。
可以理解的是，除了其被描述为不同之处以外，所示实施例具有相同或相似的部件。在权利要求中，括号内的任何参考符号不应解释为限制权利要求。“包括”一词不排除除了权利要求中所列出的之外的其它特征或步骤的存在。此外，词语“一”和“一个”不应被解释为限于“仅一个”，而是用于表示“至少一个”，并且不排除多个。在相互不同的权利要求中陈述某些手段的纯粹事实并不指示不能有利地使用这些手段的组合。许多变型对于本领域技术人员而言是显而易见的。所有变型应当理解为包含在本发明的方案所限定的本公开的范围内。

Claims (11)

1.一种确定车辆传动系中的离合器的半结合点的方法，包括：
a.将离合器活塞的目标离合器压力提高到第一预定测试目标压力；
b.将所述目标离合器压力提高到较高目标压力，随后以预定的时间间隔保持所述目标离合器压力稳定；
c.在所述预定的时间间隔期间监测指示所述离合器活塞的填充的参数；
d.对至少一个另外的预定测试目标压力重复步骤a.、b.和c.；以及
e.基于监测的指示所述离合器活塞的填充的所述参数来确定所述半结合点。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述半结合点确定为监测的指示所述离合器活塞的填充的所述参数表示所述离合器活塞没有或基本没有填充时的所述测试目标压力。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，指示所述离合器活塞的填充的所述参数是向所述离合器活塞提供流体的泵的电动机的转速。
4.根据任何一项前述权利要求所述的方法，其特征在于，确定半结合点的进一步包括：在针对每个测试目标压力的所述预定时间间隔的至少一部分上对指示所述离合器活塞的填充的所述参数进行积分。
5.根据任何一项前述权利要求所述的方法，其特征在于，第一测试目标压力是基于先前确定的半结合点。
6.根据任何一项前述权利要求所述的方法，其特征在于，当对于多个测试目标压力，监测的指示所述离合器活塞的填充的所述参数基本相等时，容积半结合点确定为所述多个测试目标压力的最低测试目标压力。
7.根据任何一项前述权利要求所述的方法，其特征在于，进一步包括对更进一步的预定的测试目标压力重复步骤a、b和c，直到找到半结合点。
8.根据任何一项前述权利要求所述的方法，其特征在于，进一步包括：在所述步骤a之前，确定所述车辆的其他部件是否需要来自于用于增加所述目标离合器压力的压力源的压力，并且只有在确定没有其他部件需要来自所述压力源的压力之后，才开始所述步骤a。
9.根据任何一项前述权利要求所述的方法，其特征在于，进一步包括：
-确定离合器使用寿命周期数据，所述数据包括指示以下至少一项的数据：
-所述车辆的里程数；
-离合器接合动作的数量；以及
-离合器使用时间的量；以及
-在基于所述离合器使用寿命周期数据的某一时刻开始执行所述步骤a。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，进一步包括：基于所述离合器使用寿命周期数据而调整所述半结合点。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述离合器寿命周期数据进一步包括所述离合器的先前确定的半结合点，而调整所述半结合点至少基于所述先前确定的半结合点之一进行。
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