專(zhuān)利名稱(chēng)：用于控制自動(dòng)離合器的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于控制自動(dòng)離合器的方法，該離合器通過(guò)靜液壓促動(dòng)器操作。
背景技術(shù)：
德國(guó)公開(kāi)文獻(xiàn)DE 10 2009 009 145 Al描述了一種帶有靜液壓離合器分離系統(tǒng)的離合器系統(tǒng)，其中，對(duì)靜液壓離合器分離系統(tǒng)的壓力特性進(jìn)行分析，以確定開(kāi)口的偏差和到補(bǔ)注容器的連接口的位置。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的任務(wù)是，改善通過(guò)靜液壓促動(dòng)器操作的自動(dòng)離合器的控制質(zhì)量。對(duì)于一種用于控制自動(dòng)離合器的方法，該自動(dòng)離合器通過(guò)靜液壓促動(dòng)器操作，該任務(wù)的解決方案是，使用該靜液壓促動(dòng)器的負(fù)載信號(hào)，用于求得離合器主動(dòng)機(jī)構(gòu)的自動(dòng)泄放位置。一個(gè)主動(dòng)缸位置被稱(chēng)為自動(dòng)泄放位置，在該位置，通往貯備容器或補(bǔ)償容器的連接口被主動(dòng)缸活塞關(guān)閉。該連接口設(shè)置在主動(dòng)缸內(nèi)并且也被稱(chēng)為自動(dòng)泄放口或自動(dòng)泄放孔。該自動(dòng)泄放口也可實(shí)施為自動(dòng)泄放槽。自動(dòng)泄放位置在主動(dòng)缸行程上的偏移會(huì)導(dǎo)致相對(duì)于主動(dòng)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(dòng)器部件的熱膨脹引起。此夕卜，離合器主動(dòng)缸的密封位置存在一定間隙，這會(huì)在離合器運(yùn)行時(shí)導(dǎo)致不同的自動(dòng)泄放位置。通過(guò)在自動(dòng)泄放過(guò)程結(jié)束時(shí)獲知當(dāng)前自動(dòng)泄放位置，可以改善離合器的控制。作為負(fù)載信號(hào)，例如可以使用靜液壓促動(dòng)器的壓力信號(hào)或者力信號(hào)，尤其是主軸力信號(hào)。促動(dòng)器負(fù)載例如可以通過(guò)主軸力傳感器、主軸負(fù)載扭矩傳感器或者促動(dòng)器電動(dòng)機(jī)的電動(dòng)機(jī)電流信號(hào)來(lái)求得。此外可以在以恒定電壓控制時(shí)測(cè)量促動(dòng)器電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，用于求得促動(dòng)器負(fù)載。借助自動(dòng)泄放位置還可以?xún)?yōu)化密封間隙，促動(dòng)器熱性能和位移感測(cè)。該方法的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的特征在于，使用靜液壓促動(dòng)器的壓力信號(hào)作為負(fù)載信號(hào)。該壓力信號(hào)例如由壓力傳感器感測(cè)。該壓力傳感器例如被加載以將離合器主動(dòng)缸與離合器從動(dòng)缸連接的液壓線路的壓力。通過(guò)該壓力傳感器優(yōu)選感測(cè)離合器主動(dòng)缸的壓力。該方法的另一優(yōu)選實(shí)施例的特征在于，將所求得的自動(dòng)泄放位置用作求得離合器的或者靜液壓促動(dòng)器的操作行程時(shí)的參考位置。當(dāng)主動(dòng)缸活塞在操作方向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，當(dāng)前自動(dòng)泄放位置的連接口或自動(dòng)泄放口被關(guān)閉。一旦自動(dòng)泄放口閉合，在主動(dòng)缸活塞繼續(xù)運(yùn)動(dòng)時(shí)便在靜液壓系統(tǒng)中建立壓力。該方法的另一優(yōu)選實(shí)施例的特征在于，在主動(dòng)缸活塞以限定的速度運(yùn)動(dòng)時(shí)感測(cè)靜液壓促動(dòng)器的負(fù)載信號(hào)。為了求得自動(dòng)泄放位置，有利的是，在所有測(cè)量中使用相同的主動(dòng)缸活塞速度。該方法另一優(yōu)選實(shí)施例的特征在于，使用一個(gè)簡(jiǎn)單的負(fù)載閾值，用于求得離合器主動(dòng)缸的自動(dòng)泄放位置。尤其當(dāng)壓力上升被良好定位且信號(hào)噪聲不太強(qiáng)時(shí)，使用簡(jiǎn)單的負(fù)載閾值就足以足夠精確地求得自動(dòng)泄放位置。該方法另一優(yōu)選實(shí)施例的特征在于，對(duì)靜液壓促動(dòng)器的負(fù)載信號(hào)進(jìn)行濾波。當(dāng)負(fù)載信號(hào)差時(shí)，例如有很多噪聲或者分辨率低，就可能需要使用專(zhuān)門(mén)優(yōu)化的數(shù)字式濾波器，以便識(shí)別自動(dòng)泄放口位置上的壓力級(jí)。該方法另一優(yōu)選實(shí)施例的特征在于，對(duì)液壓促動(dòng)器的負(fù)載信號(hào)進(jìn)行低通濾波。只要負(fù)載信號(hào)上的噪聲不太大，低通濾波就足以能夠以足夠品質(zhì)求得自動(dòng)泄放位置。該方法另一優(yōu)選實(shí)施例的特征在于，在自動(dòng)泄放口完全閉合之前對(duì)負(fù)載信號(hào)的上升進(jìn)行分析求值，以求得有效自動(dòng)泄放位置。通過(guò)對(duì)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(dòng)泄放位置偏移并且為了控制離合器而進(jìn)行補(bǔ)償。該方法另一優(yōu)選實(shí)施例的特征在于，求得一虛擬的自動(dòng)泄放位置，它與實(shí)際自動(dòng)泄放位置具有恒定距離。如果該求得的自動(dòng)泄放位置始終與實(shí)際自動(dòng)泄放位置處于相同距離，則求得該虛擬自動(dòng)泄放位置就足夠了。這樣就不必付出較大的耗費(fèi)用于求得物理上精確的自動(dòng)泄放位置。
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該方法另一優(yōu)選實(shí)施例的特征在于，離合器通過(guò)該靜液壓促動(dòng)器以及主動(dòng)缸和從動(dòng)缸直接操作。該離合器優(yōu)選是直接操作的或者說(shuō)壓合式的離合器。該離合器最好實(shí)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(jié)構(gòu)。
本發(fā)明的其它優(yōu)點(diǎn)、特征和細(xì)節(jié)從下面的說(shuō)明書(shū)中得知，在說(shuō)明書(shū)中參考附圖詳細(xì)描述了不同實(shí)施例。附圖示出圖I用于操作自動(dòng)化摩擦離合器的離合器操作系統(tǒng)，圖2兩個(gè)笛卡爾坐標(biāo)曲線圖，其中分別在主動(dòng)缸行程上方繪出從動(dòng)缸活塞的從動(dòng)缸行程和主動(dòng)缸的壓力，圖3—個(gè)笛卡爾坐標(biāo)曲線圖，其中在主動(dòng)缸行程上方繪出不同粘度時(shí)的壓力上升。
具體實(shí)施例方式圖I簡(jiǎn)化地表示出用于自動(dòng)離合器10、尤其是自動(dòng)化雙離合器10的離合器操作系統(tǒng)I。該離合器操作系統(tǒng)I在車(chē)輛的傳動(dòng)系內(nèi)配置給實(shí)施為摩擦離合器的離合器10并包括一個(gè)主動(dòng)缸4，該主動(dòng)缸通過(guò)也被稱(chēng)為壓力管路的液壓管路5與從動(dòng)缸6相連接。在該從動(dòng)缸6內(nèi)，從動(dòng)缸活塞7可往復(fù)運(yùn)動(dòng)，該從動(dòng)缸活塞通過(guò)操作機(jī)構(gòu)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(dòng)缸4通過(guò)一個(gè)也被稱(chēng)為自動(dòng)泄放口的連接口可與一補(bǔ)償容器12連接。在主動(dòng)缸4內(nèi)，主動(dòng)缸活塞14往復(fù)運(yùn)動(dòng)。主動(dòng)缸4、液壓管路5、從動(dòng)缸6、從動(dòng)缸活塞7和主動(dòng)缸活塞14是靜液壓促動(dòng)器19的部件，該促動(dòng)器可由也被稱(chēng)為促動(dòng)器驅(qū)動(dòng)器的電動(dòng)伺服驅(qū)動(dòng)裝置20驅(qū)動(dòng)。該伺服驅(qū)動(dòng)裝置20包括一個(gè)促動(dòng)器電機(jī)，該促動(dòng)器電機(jī)通過(guò)促動(dòng)器傳動(dòng)裝置24與主動(dòng)缸活塞14耦合。通過(guò)促動(dòng)器傳動(dòng)裝置24，促動(dòng)器電機(jī)的驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)被轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)缸活塞14的縱向運(yùn)動(dòng)或平移運(yùn)動(dòng)。包括主動(dòng)缸4、液壓管路5和從動(dòng)缸6的液壓或靜液壓線路的液壓壓力通過(guò)一個(gè)安裝在液壓管路5上的壓力傳感器30感測(cè)。該壓力傳感器30提供壓力信號(hào)，該壓力信號(hào)也被稱(chēng)為促動(dòng)器壓力信號(hào)。
在圖I中通過(guò)箭頭41和45表明，壓力傳感器30的壓力信號(hào)在一個(gè)促動(dòng)器控制裝置40中被分析求值。該促動(dòng)器控制裝置40包括一個(gè)促動(dòng)器控制器，該促動(dòng)器控制器例如用于離合器10的位置調(diào)節(jié)和監(jiān)控。通過(guò)另外的箭頭42和43表明，所獲得的壓力信號(hào)被傳送給傳動(dòng)系控制裝置50，以便進(jìn)一步處理。在靜液壓離合器促動(dòng)器中需要對(duì)封閉在靜液壓系統(tǒng)中的體積進(jìn)行體積補(bǔ)償。這通過(guò)打開(kāi)與貯備容器12的連接來(lái)實(shí)現(xiàn)。在此，主動(dòng)缸活塞14在圖I中向上運(yùn)動(dòng)這樣遠(yuǎn)，直到該連接口或者自動(dòng)泄放口被釋放。由此在靜液壓系統(tǒng)內(nèi)部產(chǎn)生環(huán)境壓力，促動(dòng)器變得無(wú)力。同時(shí)，從動(dòng)缸活塞7占據(jù)從動(dòng)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(dòng)缸活塞14向下運(yùn)動(dòng)，以建立壓力。但是，當(dāng)從動(dòng)缸4中的連接口被活塞14關(guān)閉時(shí)，從動(dòng)缸活塞7才離開(kāi)其在從動(dòng)缸行程最小情況下的止擋位置。該體積補(bǔ)償過(guò)程也被稱(chēng)為自動(dòng)泄放。為了控制從動(dòng)缸活塞達(dá)到希望的位置，需要知道使通往貯備容器12的連接關(guān)閉 的主動(dòng)缸位置。該主動(dòng)缸位置也被稱(chēng)為自動(dòng)泄放位置。在控制直接操作的壓合式離合器時(shí)或者在控制濕式離合器時(shí)，由運(yùn)行造成的自動(dòng)泄放位置改變導(dǎo)致離合器特性曲線族明顯偏移。這會(huì)導(dǎo)致對(duì)駕駛舒適性的明顯不利影響。因此，按照本發(fā)明一個(gè)基本觀點(diǎn)提出一種方法，以便求得或識(shí)別自動(dòng)泄放過(guò)程結(jié)束時(shí)的當(dāng)前自動(dòng)泄放位置。所求得的自動(dòng)泄放位置則可以在求得離合器促動(dòng)器的操作行程、尤其是接合行程時(shí)被用作參考位置。圖2上下疊置地示出兩個(gè)笛卡爾坐標(biāo)曲線圖60，70，它們分別有X軸61 ;71和y軸62 ;72。在坐標(biāo)曲線圖60中，在主動(dòng)缸行程上方以特性曲線65的形式示出從動(dòng)缸行程。在坐標(biāo)曲線圖70中，以特性曲線75的形式在主動(dòng)缸行程上方繪出通過(guò)圖I中的壓力傳感器30測(cè)得的壓力。自動(dòng)泄放位置在兩個(gè)曲線圖60和70中都用虛線68標(biāo)出。當(dāng)主動(dòng)缸活塞在操作方向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，當(dāng)前自動(dòng)泄放位置上的自動(dòng)泄放口被關(guān)閉。一旦自動(dòng)泄放口閉合，在主動(dòng)缸活塞繼續(xù)運(yùn)動(dòng)時(shí)就在靜液壓系統(tǒng)中建立壓力。從無(wú)壓力狀態(tài)到通過(guò)從動(dòng)缸上的接合力明確確定有壓力的狀態(tài)之間的過(guò)渡部的精確形式取決于操作系統(tǒng)、尤其是接合系統(tǒng)內(nèi)部的彈性。需要特別指出，靜液壓系統(tǒng)的體積接收和從動(dòng)缸活塞上的碰撞剛度會(huì)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(dòng)態(tài)特性方面的特性，影響對(duì)壓力傳感器的壓力信號(hào)的分析求值的要求。在這里并不強(qiáng)制要求獲得物理上精確的自動(dòng)泄放位置。所求得的自動(dòng)泄放位置始終與實(shí)際自動(dòng)泄放位置有相同距離就足夠了。因此，為了求得自動(dòng)泄放位置，有利的是，在所有測(cè)量中使用相同的主動(dòng)缸活塞速度。當(dāng)壓力上升被良好定位并且壓力信號(hào)噪聲不強(qiáng)時(shí)，可以使用一簡(jiǎn)單的壓力閾值來(lái)求得自動(dòng)泄放位置。只要壓力信號(hào)上的噪聲不太大，度壓力信號(hào)進(jìn)行低通濾波就是有用的。當(dāng)信號(hào)尤其在噪聲和分辨率方面更差時(shí)，就可能需要使用專(zhuān)門(mén)的優(yōu)化的數(shù)字濾波器以識(shí)別壓力級(jí)。在本發(fā)明范圍內(nèi)，在考察自動(dòng)泄放口關(guān)閉時(shí)的過(guò)程時(shí)表明，即使在主動(dòng)缸活塞速度低的情況下在關(guān)閉時(shí)刻液壓線路中的流體的動(dòng)液壓也產(chǎn)生不可忽略的影響。在關(guān)閉時(shí)，通過(guò)主動(dòng)缸活塞的恒速運(yùn)動(dòng)，恒定的流體體積流被從主動(dòng)缸推出。
在此，自動(dòng)泄放口橫截面越來(lái)越小，使得產(chǎn)生逐漸增大的流動(dòng)損失。這樣，在自動(dòng)泄放口完全閉合之前，靜液壓系統(tǒng)內(nèi)的壓力就已經(jīng)上升。這可能導(dǎo)致，自動(dòng)泄放位置向較小主動(dòng)缸位置方向偏移。偏移的量除了主動(dòng)缸活塞速度外還取決于與溫度相關(guān)的流體特性如粘度和密度。圖3示出一笛卡爾坐標(biāo)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(dòng)缸行程或者運(yùn)動(dòng)時(shí)間上方繪出用壓力傳感器(圖I中的30)測(cè)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(guò)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(guò)點(diǎn)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(guò)對(duì)壓力上升進(jìn)行分析求值可以求出有效自動(dòng)泄放位置的與流體特性相關(guān)的偏移并進(jìn)行補(bǔ)償，用于控制離合器。附圖標(biāo)記列表 I離合器操作系統(tǒng)4主動(dòng)缸5液壓管路6從動(dòng)缸7從動(dòng)缸活塞10離合器12補(bǔ)償容器14主動(dòng)缸活塞19促動(dòng)器20電動(dòng)伺服驅(qū)動(dòng)裝置24促動(dòng)器傳動(dòng)裝置30壓力傳感器40促動(dòng)器控制裝置41 箭頭42 箭頭43 箭頭45 箭頭50傳動(dòng)系控制裝置60笛卡爾坐標(biāo)圖61 X 軸62 y 軸65特性曲線68自動(dòng)泄放位置70笛卡爾坐標(biāo)圖71 X 軸72 y 軸75特性曲線80笛卡爾坐標(biāo)圖
81 X 軸82 y 軸85特性曲 線
權(quán)利要求
1.用于控制自動(dòng)離合器(10)的方法，該自動(dòng)離合器通過(guò)一靜液壓促動(dòng)器(19)操作，其特征在于，使用該靜液壓促動(dòng)器(19)的負(fù)載信號(hào)，用于求得離合器主動(dòng)機(jī)構(gòu)的自動(dòng)泄放位置。
2.如權(quán)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(hào)作為負(fù)載信號(hào)。
3.如上述權(quán)利要求之一所述的方法，其特征在于，使用所求得的自動(dòng)泄放位置作為在求得該離合器(10)的或該靜液壓促動(dòng)器(19)的操作行程時(shí)的參考位置。
4.如上述權(quán)利要求之一所述的方法，其特征在于，在主動(dòng)機(jī)構(gòu)活塞(14)以限定的速度運(yùn)動(dòng)時(shí)感測(cè)該靜液壓促動(dòng)器(19)的所述負(fù)載信號(hào)。
5.如上述權(quán)利要求之一所述的方法，其特征在于，使用一個(gè)簡(jiǎn)單的負(fù)載閾值，用于求得該離合器主動(dòng)機(jī)構(gòu)的自動(dòng)泄放位置。
6.如上述權(quán)利要求之一所述的方法，其特征在于，對(duì)該靜液壓促動(dòng)器(19)的負(fù)載信號(hào)進(jìn)行濾波。
7.如上述權(quán)利要求之一所述的方法，其特征在于，對(duì)該靜液壓促動(dòng)器(19)的負(fù)載信號(hào)進(jìn)行低通濾波。
8.如上述權(quán)利要求之一所述的方法，其特征在于，在自動(dòng)泄放口完全閉合之前對(duì)所述負(fù)載信號(hào)的上升進(jìn)行分析求值，用于求得有效的自動(dòng)泄放位置。
9.如上述權(quán)利要求之一所述的方法，其特征在于，求得一個(gè)虛擬自動(dòng)泄放位置，該虛擬自動(dòng)泄放位置與實(shí)際自動(dòng)泄放位置具有恒定距離。
10.如上述權(quán)利要求之一所述的方法，其特征在于，該離合器(10)通過(guò)所述靜液壓促動(dòng)器(19)以及一主動(dòng)缸(4)和一從動(dòng)缸(6)直接操作。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于控制自動(dòng)離合器(10)的方法，該自動(dòng)離合器通過(guò)一靜液壓促動(dòng)器(19)操作。本發(fā)明的特征在于，使用該靜液壓促動(dòng)器(19)的負(fù)載信號(hào)，用于求得離合器主動(dòng)機(jī)構(gòu)的自動(dòng)泄放位置。
文檔編號(hào)F16D48/06GK102971548SQ201180032465
公開(kāi)日2013年3月13日 申請(qǐng)日期2011年6月9日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月28日
發(fā)明者M·貝爾, J·艾希 申請(qǐng)人:舍弗勒技術(shù)股份兩合公司