專利名稱：用于控制自動離合器的方法
技術領域：
本發明涉及一種用于控制自動離合器的方法，該離合器通過靜液壓促動器操作。
背景技術：
德國公開文獻DE 10 2009 009 145 Al描述了一種帶有靜液壓離合器分離系統的離合器系統，其中，對靜液壓離合器分離系統的壓力特性進行分析，以確定開口的偏差和到補注容器的連接口的位置。
發明內容
本發明的任務是，改善通過靜液壓促動器操作的自動離合器的控制質量。對于一種用于控制自動離合器的方法，該自動離合器通過靜液壓促動器操作，該任務的解決方案是，使用該靜液壓促動器的負載信號，用于求得離合器主動機構的自動泄放位置。一個主動缸位置被稱為自動泄放位置，在該位置，通往貯備容器或補償容器的連接口被主動缸活塞關閉。該連接口設置在主動缸內并且也被稱為自動泄放口或自動泄放孔。該自動泄放口也可實施為自動泄放槽。自動泄放位置在主動缸行程上的偏移會導致相對于主動缸行程的離合器特性曲線偏移。這種偏移可能由于不同促動器部件的熱膨脹引起。此夕卜，離合器主動缸的密封位置存在一定間隙，這會在離合器運行時導致不同的自動泄放位置。通過在自動泄放過程結束時獲知當前自動泄放位置，可以改善離合器的控制。作為負載信號，例如可以使用靜液壓促動器的壓力信號或者力信號，尤其是主軸力信號。促動器負載例如可以通過主軸力傳感器、主軸負載扭矩傳感器或者促動器電動機的電動機電流信號來求得。此外可以在以恒定電壓控制時測量促動器電動機轉速，用于求得促動器負載。借助自動泄放位置還可以優化密封間隙，促動器熱性能和位移感測。該方法的一個優選實施例的特征在于，使用靜液壓促動器的壓力信號作為負載信號。該壓力信號例如由壓力傳感器感測。該壓力傳感器例如被加載以將離合器主動缸與離合器從動缸連接的液壓線路的壓力。通過該壓力傳感器優選感測離合器主動缸的壓力。該方法的另一優選實施例的特征在于，將所求得的自動泄放位置用作求得離合器的或者靜液壓促動器的操作行程時的參考位置。當主動缸活塞在操作方向上運動時，當前自動泄放位置的連接口或自動泄放口被關閉。一旦自動泄放口閉合，在主動缸活塞繼續運動時便在靜液壓系統中建立壓力。該方法的另一優選實施例的特征在于，在主動缸活塞以限定的速度運動時感測靜液壓促動器的負載信號。為了求得自動泄放位置，有利的是，在所有測量中使用相同的主動缸活塞速度。該方法另一優選實施例的特征在于，使用一個簡單的負載閾值，用于求得離合器主動缸的自動泄放位置。尤其當壓力上升被良好定位且信號噪聲不太強時，使用簡單的負載閾值就足以足夠精確地求得自動泄放位置。該方法另一優選實施例的特征在于，對靜液壓促動器的負載信號進行濾波。當負載信號差時，例如有很多噪聲或者分辨率低，就可能需要使用專門優化的數字式濾波器，以便識別自動泄放口位置上的壓力級。該方法另一優選實施例的特征在于，對液壓促動器的負載信號進行低通濾波。只要負載信號上的噪聲不太大，低通濾波就足以能夠以足夠品質求得自動泄放位置。該方法另一優選實施例的特征在于，在自動泄放口完全閉合之前對負載信號的上升進行分析求值，以求得有效自動泄放位置。通過對壓力上升的分析求值可以求得由流體特性引起的有效自動泄放位置偏移并且為了控制離合器而進行補償。該方法另一優選實施例的特征在于，求得一虛擬的自動泄放位置，它與實際自動泄放位置具有恒定距離。如果該求得的自動泄放位置始終與實際自動泄放位置處于相同距離，則求得該虛擬自動泄放位置就足夠了。這樣就不必付出較大的耗費用于求得物理上精確的自動泄放位置。
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該方法另一優選實施例的特征在于，離合器通過該靜液壓促動器以及主動缸和從動缸直接操作。該離合器優選是直接操作的或者說壓合式的離合器。該離合器最好實施為干式摩擦離合器，但也可以是濕式離合器，例如呈片式結構。
本發明的其它優點、特征和細節從下面的說明書中得知，在說明書中參考附圖詳細描述了不同實施例。附圖示出圖I用于操作自動化摩擦離合器的離合器操作系統，圖2兩個笛卡爾坐標曲線圖，其中分別在主動缸行程上方繪出從動缸活塞的從動缸行程和主動缸的壓力，圖3—個笛卡爾坐標曲線圖，其中在主動缸行程上方繪出不同粘度時的壓力上升。
具體實施例方式圖I簡化地表示出用于自動離合器10、尤其是自動化雙離合器10的離合器操作系統I。該離合器操作系統I在車輛的傳動系內配置給實施為摩擦離合器的離合器10并包括一個主動缸4，該主動缸通過也被稱為壓力管路的液壓管路5與從動缸6相連接。在該從動缸6內，從動缸活塞7可往復運動，該從動缸活塞通過操作機構并且最好在中間連接一軸承的情況下直接操作離合器10。主動缸4通過一個也被稱為自動泄放口的連接口可與一補償容器12連接。在主動缸4內，主動缸活塞14往復運動。主動缸4、液壓管路5、從動缸6、從動缸活塞7和主動缸活塞14是靜液壓促動器19的部件，該促動器可由也被稱為促動器驅動器的電動伺服驅動裝置20驅動。該伺服驅動裝置20包括一個促動器電機，該促動器電機通過促動器傳動裝置24與主動缸活塞14耦合。通過促動器傳動裝置24，促動器電機的驅動旋轉運動被轉變為主動缸活塞14的縱向運動或平移運動。包括主動缸4、液壓管路5和從動缸6的液壓或靜液壓線路的液壓壓力通過一個安裝在液壓管路5上的壓力傳感器30感測。該壓力傳感器30提供壓力信號，該壓力信號也被稱為促動器壓力信號。
在圖I中通過箭頭41和45表明，壓力傳感器30的壓力信號在一個促動器控制裝置40中被分析求值。該促動器控制裝置40包括一個促動器控制器，該促動器控制器例如用于離合器10的位置調節和監控。通過另外的箭頭42和43表明，所獲得的壓力信號被傳送給傳動系控制裝置50，以便進一步處理。在靜液壓離合器促動器中需要對封閉在靜液壓系統中的體積進行體積補償。這通過打開與貯備容器12的連接來實現。在此，主動缸活塞14在圖I中向上運動這樣遠，直到該連接口或者自動泄放口被釋放。由此在靜液壓系統內部產生環境壓力，促動器變得無力。同時，從動缸活塞7占據從動缸行程最小情況下的止擋位置。為了操作離合器，在圖I中主動缸活塞14向下運動，以建立壓力。但是，當從動缸4中的連接口被活塞14關閉時，從動缸活塞7才離開其在從動缸行程最小情況下的止擋位置。該體積補償過程也被稱為自動泄放。為了控制從動缸活塞達到希望的位置，需要知道使通往貯備容器12的連接關閉 的主動缸位置。該主動缸位置也被稱為自動泄放位置。在控制直接操作的壓合式離合器時或者在控制濕式離合器時，由運行造成的自動泄放位置改變導致離合器特性曲線族明顯偏移。這會導致對駕駛舒適性的明顯不利影響。因此，按照本發明一個基本觀點提出一種方法，以便求得或識別自動泄放過程結束時的當前自動泄放位置。所求得的自動泄放位置則可以在求得離合器促動器的操作行程、尤其是接合行程時被用作參考位置。圖2上下疊置地示出兩個笛卡爾坐標曲線圖60，70，它們分別有X軸61 ;71和y軸62 ;72。在坐標曲線圖60中，在主動缸行程上方以特性曲線65的形式示出從動缸行程。在坐標曲線圖70中，以特性曲線75的形式在主動缸行程上方繪出通過圖I中的壓力傳感器30測得的壓力。自動泄放位置在兩個曲線圖60和70中都用虛線68標出。當主動缸活塞在操作方向上運動時，當前自動泄放位置上的自動泄放口被關閉。一旦自動泄放口閉合，在主動缸活塞繼續運動時就在靜液壓系統中建立壓力。從無壓力狀態到通過從動缸上的接合力明確確定有壓力的狀態之間的過渡部的精確形式取決于操作系統、尤其是接合系統內部的彈性。需要特別指出，靜液壓系統的體積接收和從動缸活塞上的碰撞剛度會影響這種情形。該影響和所用的壓力傳感器(圖I中30)的特性，尤其是分辨率、噪聲和動態特性方面的特性，影響對壓力傳感器的壓力信號的分析求值的要求。在這里并不強制要求獲得物理上精確的自動泄放位置。所求得的自動泄放位置始終與實際自動泄放位置有相同距離就足夠了。因此，為了求得自動泄放位置，有利的是，在所有測量中使用相同的主動缸活塞速度。當壓力上升被良好定位并且壓力信號噪聲不強時，可以使用一簡單的壓力閾值來求得自動泄放位置。只要壓力信號上的噪聲不太大，度壓力信號進行低通濾波就是有用的。當信號尤其在噪聲和分辨率方面更差時，就可能需要使用專門的優化的數字濾波器以識別壓力級。在本發明范圍內，在考察自動泄放口關閉時的過程時表明，即使在主動缸活塞速度低的情況下在關閉時刻液壓線路中的流體的動液壓也產生不可忽略的影響。在關閉時，通過主動缸活塞的恒速運動，恒定的流體體積流被從主動缸推出。
在此，自動泄放口橫截面越來越小，使得產生逐漸增大的流動損失。這樣，在自動泄放口完全閉合之前，靜液壓系統內的壓力就已經上升。這可能導致，自動泄放位置向較小主動缸位置方向偏移。偏移的量除了主動缸活塞速度外還取決于與溫度相關的流體特性如粘度和密度。圖3示出一笛卡爾坐標曲線圖80，具有X軸81和y軸82。在曲線圖80中以特性曲線85的形式在主動缸行程或者運動時間上方繪出用壓力傳感器(圖I中的30)測得的壓力。該特性曲線85表示出流體具有理想粘度情況下壓力上升的走向。通過短劃虛線特性曲線表示在流體具有較大粘度情況下壓力上升的走向。通過點虛線特性曲線表示在流體具有較小粘度情況下壓力上升的走向。通過對壓力上升進行分析求值可以求出有效自動泄放位置的與流體特性相關的偏移并進行補償，用于控制離合器。附圖標記列表 I離合器操作系統4主動缸5液壓管路6從動缸7從動缸活塞10離合器12補償容器14主動缸活塞19促動器20電動伺服驅動裝置24促動器傳動裝置30壓力傳感器40促動器控制裝置41 箭頭42 箭頭43 箭頭45 箭頭50傳動系控制裝置60笛卡爾坐標圖61 X 軸62 y 軸65特性曲線68自動泄放位置70笛卡爾坐標圖71 X 軸72 y 軸75特性曲線80笛卡爾坐標圖
81 X 軸82 y 軸85特性曲 線
權利要求
1.用于控制自動離合器(10)的方法，該自動離合器通過一靜液壓促動器(19)操作，其特征在于，使用該靜液壓促動器(19)的負載信號，用于求得離合器主動機構的自動泄放位置。
2.如權利要求I所述的方法，其特征在于，使用該靜液壓離合器(19)的壓力信號作為負載信號。
3.如上述權利要求之一所述的方法，其特征在于，使用所求得的自動泄放位置作為在求得該離合器(10)的或該靜液壓促動器(19)的操作行程時的參考位置。
4.如上述權利要求之一所述的方法，其特征在于，在主動機構活塞(14)以限定的速度運動時感測該靜液壓促動器(19)的所述負載信號。
5.如上述權利要求之一所述的方法，其特征在于，使用一個簡單的負載閾值，用于求得該離合器主動機構的自動泄放位置。
6.如上述權利要求之一所述的方法，其特征在于，對該靜液壓促動器(19)的負載信號進行濾波。
7.如上述權利要求之一所述的方法，其特征在于，對該靜液壓促動器(19)的負載信號進行低通濾波。
8.如上述權利要求之一所述的方法，其特征在于，在自動泄放口完全閉合之前對所述負載信號的上升進行分析求值，用于求得有效的自動泄放位置。
9.如上述權利要求之一所述的方法，其特征在于，求得一個虛擬自動泄放位置，該虛擬自動泄放位置與實際自動泄放位置具有恒定距離。
10.如上述權利要求之一所述的方法，其特征在于，該離合器(10)通過所述靜液壓促動器(19)以及一主動缸(4)和一從動缸(6)直接操作。
全文摘要
本發明涉及一種用于控制自動離合器(10)的方法，該自動離合器通過一靜液壓促動器(19)操作。本發明的特征在于，使用該靜液壓促動器(19)的負載信號，用于求得離合器主動機構的自動泄放位置。
文檔編號F16D48/06GK102971548SQ201180032465
公開日2013年3月13日 申請日期2011年6月9日 優先權日2010年6月28日
發明者M·貝爾, J·艾希 申請人:舍弗勒技術股份兩合公司