CN1490534A - 用于避免参考位置移动的方法及装置 - Google Patents

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Abstract

用于避免由一个用致动器操作的离合器的输入轴及输出轴之间的轴向移动引起的参考位置移动的方法，其中根据程序求出、存储及由此更新参考位置，求出一个导致所述轴之间轴向位移的工作参数，及当该工作参数超过一个预定极限值时变更参考位置的根据程序的求值及存储。

Description

用于避免参考位置移动的方法及装置
本发明涉及用于避免由一个用致动器操作的离合器的输入轴及输出轴之间的轴向移动引起的参考位置移动的方法及装置。
自动离合器不仅由于其可实现的舒适性而且由于可能节省燃料消耗，其在机动车中的应用正在增长。
图1表示一个装有自动离合器的机动车的传动系的示范框图。该传动系包括：一个内燃机2，一个离合器4及一个变速器6，一个驱动轴8由变速器引出到未示出的驱动轮。变速器6例如是一个自动化的手动换挡变速器。为了操作或转换该变速器6使用了一个调节装置9，从一个选挡装置10开始借助一个选挡杆12再通过一个控制装置或控制器14以公知的方式可控制该调节装置9。离合器4例如是一个本身结构公知的摩擦式离合器，它具有一个致动器或操作装置16，该致动器或操作装置以液压、电动、电液或其它公知方式构成。离合器4的输入轴与内燃机2的曲轴刚性地连接；离合器4的输出轴18与变速器6的输入轴刚性地连接。
在该传动系中设有传感器，例如：用于检测发动机2的进气管中压力的压力传感器19，用于检测发动机曲轴转速的转速传感器20，用于检测驾驶员踩板24位置的传感器22，用于检测选挡杆12位置的传感器26及用于检测驱动轴2转速的另一传感器28，这些传感器均与控制装置14的输入端相连接。
在控制装置14中已本身已公知的方式包括一个微处理器及一个所属的其中存储了特性曲线组及程序的存储器29，通过这些特性曲线组及程序来控制各个致动器，例如：用于调节发动机2的负载的负载调节部件30，离合器4的操作装置16及变速器6的调节装置9，以及控制其它直接或间接由发动机驱动的负载。各个致动器可这样构成，即它们的位置可在控制装置14中直接地知道，或可附设位置发送器，如用于检测与离合器位置相关的参数的位置发送器32。
所述系统的结构及功能可具有多种变化，它们本身是公知的，因此将不再详细地描述。
为了操作离合器4，在控制器14的存储器29中最好存储一个特性曲线，该特性曲线可根据待由离合器4传递的各转矩来确定应被操作装置16调节的离合器4的给定位置。出于调节品质、离合器磨损及操作装置能量损耗的原因，每个可被传递的离合器转矩仅应如确实需要的那样大。该需要的、待传递的转矩由驾驶员期望或驾驶员踩板24的位置及例如由传感器18检测到的内燃机2的负载、以及需要时其它的工作参数如发动机的转速等来得到。
存储在控制装置14中的、根据计算的待传递转矩值给出由操作装置16操作的离合器调节部件的给定位置的特性曲线对起动舒适性及执行换挡过程的舒适性具有决定性的影响。该特性曲线短时地、例如由于温度变化而变化，及在离合器的工作寿命期间长期地、例如由于磨损而变化。因此，在当前预定的工作条件下该特性曲线应根据不同的策略被持续地更新或重新调整。
图2表示具有液压区段的操作装置16的细节。
一个活塞38在一个充有液压流体的主动缸36中工作，该活塞的轴40具有一个外齿部分，后者与一个齿轮41的内齿轮部分相啮合，该齿轮41又与一个电动机43的小齿轮42的外齿部分相啮合，该电动机受控制装置14(图1)的控制。该电动机可为任何适当的结构及例如借助PWM信号控制。有利的是该电动机为一个步进电动机。主动缸36具有一个排吸孔(Schnüf fel bohr ung)44，后者通过一个导管45与一个补偿容器(未示出)相连接。由缸的压力室46接出一个导管48，它连接到一个输出缸50，其中有一个活塞52工作，该活塞52通过其活塞杆与离合器的构成调节机构的分离杆54相连接。通常称为排吸位置的位置A是这样一个位置，即根据图2被活塞38在压力室46中向右超过以建立用于离合器操作的压力的位置。
为了求得由活塞38及其轴40构成的操作部件的位置，例如在齿轮41上设置一个其结构公知的增量位置发送器32，该增量位置发送器对在它旁经过的齿轮41的齿计数及对控制装置14输出相应的脉冲。该脉冲的数目是主动活塞38位移的直接量度或当主动活塞38根据图2位于排吸位置A的右边时分离杆54的移动量。
主动活塞38以有利的方式组合了一个未示出的单向阀，该单向阀在活塞38左侧过压时打开，在该所谓的排吸(Schnueffel)过程中，主动活塞38向左移动到直至超过排吸位置A，这样在活塞38与活塞52之间的液压段与导管45连接及失压。在液压段的该失压状态中分离杆54取得与离合器完全闭合或闭合位置相应的位置。当接着主动活塞38受电动机42作用向右移动时，在主动活塞38超过排吸位置A的时刻分离杆54投入操作。主动活塞38的该位置例如可通过电动机43电能消耗的增加来识别，该位置由位置发送器32的相应计数器状态存储器作为闭合位置存储在控制装置14中。
除了离合器的闭合位置外，精确识别离合器的作用(Greif-)或接触位置也是重要的，它是这样的位置，在该位置上离合器传递预定的、如4Nm的转矩。接触点的精确识别是重要的，因为它在起动时及在换挡时起决定性作用。仅当离合器超过接触位置打开时，离合器才完全分离。否则换挡不可能对舒适性没有大的影响或甚至危害变速器及使机动车强烈地爬行。
通常接触位置被调节，其方式是，在传动系的一定工作状态下，例如当机动车停止及操作制动器并在已置入挡时，离合器被完全打开及然后慢慢地闭合，这时测量发动机转矩。当离合器慢慢闭合期间通过发动机怠速调节装置的调节部件的调节给出的发动机转矩达到一预定值时，读出位置发送器32的值及将其值作为离合器的接触位置的值存储。然后该接触位置可以很快地被启用及作为执行起动过程或换挡过程的定位值。该接触位置的适配或更新持续约5秒钟及通常每次行驶至少进行一次。
类似地，可以更新离合器的在控制装置中存储的行程/转矩特性曲线的各个点，其方式是确定离合器转矩及读出操作装置或位置发送器32的所属位置并作为更新后的新位置被存储。在此，可通过内燃机转矩的确定并考虑其转速变化及惯性转矩来确定仍在打滑的离合器接合时由离合器传递的转矩。以此方式可逐点地求得根据分离杆54的位置给出可传递转矩的离合器特性曲线。因为离合器摩擦系数的改变需要离合器特性曲线的适配。
离合器或分离杆54的接触位置或作用位置以及根据分离杆54的位置给出离合器传递转矩的离合器特性曲线对于离合器的快速、完善及舒适的操作具有决定性意义。为了能与液压区段的变化无关地识别这些位置，必需按照程序来执行排吸过程，以使得排吸位置或与此相应的计数器状态构成一个可靠的参考值。
控制器14中属于闭合位置、接触位置及用于传递预定转矩的位置的存储值的更新及精确存储方面的问题如下：
离合器完全闭合时分离杆54的位置、即闭合位置等同于活塞38的排吸位置，它可通过位置发送器32直接读入到控制装置14中。离合器的该作为基础的参照位置将被持续地更新，例如在离合器完全闭合时每60秒更新一次，及由此持续提供更新的值，其中液压区段46，48的几何尺寸的改变、如由温度变化引起的改变被补偿及压力系统的不密封性同样被补偿。离合器本身由于磨损产生的变化仅是相对缓慢的，因此接触位置或分离杆54的相应于待确定的转矩的位置(离合器特性曲线)的适配仅是很少需要的。
当在变速器中传递高转矩时，变速器输入轴由于与它连接的齿轮的斜齿部分而可在轴向移动(直至几毫米)，由此离合器盘可轴向地移动及离合器的接触或作用位置与以该位置确定的离合器特性曲线可移动。如果离合器以参考位置进行操作，这些参考位置在变速器输入轴传递高转矩的情况下已被更新及存储，当高转矩不再有时，机动车的驱动特性及换挡特性可能失去舒适性。
本发明的任务是：给出解决该问题的补救措施。
该任务的解决将通过用于避免由一个用致动器操作的离合器的输入轴及输出轴之间的轴向移动引起的参考位置移动的方法来实现，其中根据程序(routinemβig)求出、存储及由此更新参考位置，在该方法中求出一个导致所述轴之间轴向位移的工作参数，及当该工作参数超过一个预定极限值时变更参考位置的根据程序的求值及存储。
当工作参数超过预定极限值时，例如可完全中止根据程序的求值，或作与工作参数低于预定极限值情况下不同的考虑。
有利地，当超过极限值时，在超过极限值的期间保持存储在先更新的参考位置，以使得当低于极限值后它又供使用。此外有利的是，在超过极限值的期间求出及存储一个紧急参考位置，及在超过极限值的期间根据该紧急参考位置控制致动器的运行。
根据本发明的方法可用于所有离合器，其中根据至少一个工作参数得到离合器输入轴与离合器输出轴之间的引起参考位置的移动的轴向移动。
当离合器的输出轴是一个设在离合器后面的变速器的输入轴及所述工作参数是由该输入轴传递的转矩时，根据本发明的方法能有利地被使用。在图1的例子中，由变速器6的输入轴传递的转矩相应于由发动机2输出的转矩。
当离合器通过液压区段与致动器相连接及在一个排吸过程中求出一个参考位置、例如离合器的闭合位置时，根据本发明的方法还能优选地被使用。
优选地，根据本发明的方法这样进行：当作用于变速器输入轴上的转矩低于预定极限值时，在预定时间间隔上、例如每60秒或变速器处于空挡及离合器闭合时每180秒进行一个排吸过程以求出及更新离合器的常规闭合位置，及当转矩超过预定极限值时进行至少一个紧急排吸过程，以求出离合器的紧急闭合位置，及根据它来控制转矩超过极限值期间致动器的运行。
此外有利的是，当转矩下降到预定极限值以下后，将离合器的当前接触位置置位于在超出极限值前被存储的接触位置。
此外优选地，当离合器转矩低于预定极限值时存储至少一个可由离合器传递的转矩及所属的位置，及当转矩下降到预定极限值以下时将重新启用它们。
用于避免由一个用致动器操作的离合器的输入轴及输出轴之间的轴向移动引起的参考位置移动的装置，包括：一个在致动器与离合器的调节部件之间的液压区段；一个用于控制致动器的控制装置；与控制装置连接的传感器，其中具有至少一个行程传感器，用于检测操作部件的位置；一个用于求得由致动器施加的调节操作部件的力的装置；及一个用于检测由离合器传递的转矩的装置，其中控制装置适于实施上述的方法。
以下将借助例子来描述本发明：
图3表示一个方法过程的流程图。
在步骤100中将检验作用在离合器输出轴18或变速器输入轴上的转矩是否小于一个极限值GW。如果是的话，则在步骤102中更新排吸位置或闭合位置SP，其方式是执行一个排吸过程及将活塞38超过该排吸孔44时具有的位置作为位置发送器32或增量计数器的计数器状态存储在控制装置14中。通过一个排吸过程将保证：排吸位置相应于操作杆38，40的与离合器完全闭合的位置对应的位置，以使得与离合器完全闭合的位置相应的计数器状态通过一个排吸过程不被改变。
在步骤104中检验在闭合位置每次更新后增加1的一个计数器Z1的计数器状态是否超过一个预定值n1。如果情况不是这样，该系统程序返回到步骤100。如果情况是这样，即已发生了n1乘1次排吸过程，则在步骤106中以较前面所述方式更新并存储接触位置。
接着在步骤108中检验在接触位置每次更新后增加1的一个计数器Z2是否达到状态n2。如果情况不是这样，该系统程序返回到步骤100。如果情况是这样，则在步骤110中更新离合器的位置RP，该位置对应于相应转矩的传递及表征离合器当前的摩擦系数，然后该系统程序返回步骤100。以此方式，在控制装置14(图1)中总是存储与离合器参考位置相应的及由此可被投入使用的当前计数器状态。应当理解，所述排吸，即闭合位置的更新及接触位置与摩擦系数的更新可在不同的逻辑时钟序列中进行，其中将相应地选择时钟时间及计数器状态或计数器交错设置。
如果在步骤100中确定出：转矩超过了极限值GW，则在步骤112中执行一个紧急排吸过程，其方式是，进行液压区段对分离杆54的改变的闭合位置的适配。接着进行与步骤104至110相应的步骤114至120，其中，计数器状态，时钟时间，电路等可以不同。以此方式，在控制装置的存储器中总是存储离合器的一个当前的紧急接触位置及紧急摩擦系数值，它相应于在变速器输入轴高转矩下的离合器工作。
如果步骤100中的转矩小于预定极限值，将立即进行一个排吸过程及在超过GW前以最后更新的值GP及RP继续工作。
因此，通过根据本发明的方法在发动机转矩的GW值以上时将改变常规进行的更新程序。
但为了在大负载长时间行驶的情况下校正液压区段的膨胀效应，将在一个较长的时间间隔，例如明显大于常规排吸周期的时间间隔上进行紧急排吸。在步骤116及120中求得的紧急位置可保持存储，以使得在高转矩时最好在紧急排吸后它们立即可供使用。
更新可完全地或限制地继续进行。
详细地说：
a)存储离合器的当前摩擦系数值，
b)长期的接触点不再适配，
c)继续进行摩擦系数的适配及短期与中期的接触点的适配，
d)一旦在低于极限值GW时进行一个排吸过程，则将当前的摩擦
系数值替代存储的摩擦系数值及再允许长期接触点的适配。
如果动力系统的转矩低于极限值GW，则立即进行一个排吸过程，只要对此所需的条件(离合器完全闭合)满足。接着用继续更新进行常规的排吸循环。

Claims (9)

1.用于避免由一个用致动器(16；43)操作的离合器(4)的输入轴(17)及输出轴(18)之间的轴向移动引起的参考位置移动的方法，其中根据程序求出、存储及由此更新参考位置，在该方法中求出一个导致所述轴之间轴向位移的工作参数，及当该工作参数超过一个预定极限值时变更该参考位置的根据程序的求值及存储。
2.根据权利要求1的方法，其中当超过极限值时，在先更新的参考位置在超过极限值的期间保持存储。
3.根据权利要求2的方法，其中在超过极限值的期间求出及存储一个紧急参考位置，及在超过极限值的期间根据该紧急参考位置控制致动器的运行。
4.根据权利要求1至3中一项的方法，其中离合器(4)的输出轴(18)是一个设在离合器后面的变速器(6)的输入轴及所述工作参数是由该输入轴传递的转矩。
5.根据权利要求1至4中一项的方法，其中离合器(4)通过液压区段(46，48)与致动器(43)相连接及在一个排吸过程中求出一个参考位置。
6.根据权利要求5的方法，在该方法中，当作用于变速器(6)输入轴上的转矩低于预定极限值时，在预定时间间隔上进行一个排吸过程以求出及更新离合器(4)的闭合位置，及当转矩超过预定极限值时进行至少一个紧急排吸过程，以求出离合器的紧急闭合位置。
7.根据权利要求6的方法，其中当转矩下降到预定极限值以下后，离合器(4)的当前接触位置被置位于在超出极限值前被存储的接触位置。
8.根据权利要求7的方法，在该方法中，当离合器转矩低于预定极限值时至少一个可由离合器(4)传递的转矩及所属的位置被存储，及当转矩下降到预定极限值以下时它们被重新启用。
9.用于避免由一个用致动器(16；43)操作的离合器(4)的输入轴(17)及输出轴(18)之间的轴向移动引起的参考位置移动的装置，包括：
-一个在致动器的操作部件(38，40)与离合器的调节部件(54)
 之间的液压区段(46，48)，
-一个用于控制致动器的控制装置(14)，
-与控制装置连接的传感器，其中具有至少一个行程传感器
 (32)，用于检测操作部件的位置，
-一个用于求得由致动器施加的调节操作部件的力的装置，
-一个用于检测由离合器传递的转矩的装置，
其中所述控制装置适于实施根据权利要求5至8中一项的方法。
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