用于控制摩擦離合器的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于借助于控制裝置來控制設置在內燃機和變速器之間的摩擦離合器的方法，所述控制裝置借助于離合器執(zhí)行器根據預設的目標力矩控制借助于經由轉換函數關聯(lián)于目標力矩的調整變量來調節(jié)的、經由摩擦離合器傳遞的實際力矩。為了進一步改進摩擦離合器的控制，借助于連接在目標力矩的輸入和調整變量的輸出之間的、具有可預設的時間常數的濾波器補償在摩擦離合器的打開過程和閉合過程之間的、實際力矩的根據離合器執(zhí)行器的操縱速度引起的動態(tài)遲滯。
【專利說明】用于控制摩擦離合器的方法

【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種借助于控制裝置用于控制設置在內燃機和變速器之間的摩擦離 合器的方法，所述控制裝置借助于離合器執(zhí)行器根據預設的目標力矩控制借助于經由轉換 函數關聯(lián)于目標力矩的調整變量來調節(jié)的、經由摩擦離合器傳遞的實際力矩。

【背景技術】
[0002] 在機動車動力傳動系中的自動摩擦離合器是廣為人知的。在此，由離合器執(zhí)行器 操縱自動的摩擦離合器，所述離合器執(zhí)行器由控制裝置根據被控制裝置根據控制變量、例 如由駕駛員預設的駕駛員期望力矩等輸出的目標力矩來控制。在此，要經由離合器傳遞的 目標力矩借助于轉換函數轉換成下述調整變量，所述調整變量根據具有電的、液壓的或氣 動的驅動器的離合器執(zhí)行器的構成方案而相應地構成為電的、液壓的或氣動的調整變量并 且相應于用于調節(jié)相應的離合器位移的離合器執(zhí)行器的操縱位移，其中摩擦離合器的和離 合器執(zhí)行器的幾何和物理特征帶入轉換函數中。如果例如使用具有電動機的杠桿執(zhí)行器， 那么將相應于操縱位移的電信號輸出給電動機或其輸出級。由于離合器執(zhí)行器的和摩擦離 合器的技術特性、例如摩擦、彈性等，根據在閉合或打開作用中離合器執(zhí)行器的操縱方向傳 遞所謂的靜態(tài)遲滯，使得在預設的調整變量的情況下根據操縱方向調節(jié)可經由摩擦離合器 傳遞的力矩的不同的實際力矩。從DE10 2011 011 152中已知一種用于控制摩擦離合器的 方法，其中補償靜態(tài)遲滯。在此，為了運行離合器執(zhí)行器的相對于靜態(tài)遲滯進行補償的運行 而用校正變量校正調整變量。在此，校正變量不考慮動態(tài)遲滯，所述動態(tài)遲滯與執(zhí)行器速度 或操縱速度相關，通過執(zhí)行器速度或操縱速度借助于離合器執(zhí)行器執(zhí)行調整變量的調節(jié)。 因為在控制裝置中例如根據運動性的或舒適性的運行方式來設置摩擦離合器的不同快速 的切換，所以遲滯的靜態(tài)補償有可能不足以精確地控制摩擦離合器。


【發(fā)明內容】

[0003] 因此，本發(fā)明的目的是，提出一種用于控制摩擦離合器的方法，所述方法與摩擦離 合器的切換速度無關地補償出現(xiàn)的動態(tài)遲滯。
[0004] 該目的通過具有權利要求1的特征的方法來實現(xiàn)。引用該權利要求的從屬權利要 求描述有利的實施方式。
[0005] 用于借助于控制裝置來控制設置在內燃機和變速器之間的摩擦離合器的方法，其 中所述控制裝置借助于離合器執(zhí)行器根據預設的目標力矩控制借助于經由轉換函數關聯(lián) 于目標力矩的調整變量來調節(jié)的、經由摩擦離合器傳遞的實際力矩，在該方法中提出：借助 于連接在目標力矩的輸入和調整變量的輸出之間的具有可預設的時間常數的濾波器補償 在摩擦離合器的打開過程和閉合過程之間的、實際力矩的根據離合器執(zhí)行器的操縱速度引 起的動態(tài)遲滯。
[0006] 在出現(xiàn)動態(tài)遲滯的情況下，由于在離合器執(zhí)行器中和/或摩擦離合器中進行的過 程、例如摩擦、彈性預緊等而時間上延遲實際力矩的調節(jié)。為了避免由通過檢測和反饋實際 力矩而過度補償的或補償不足的目標力矩引起的調節(jié)振動等，在控制裝置中設有濾波器， 所述濾波器引起延遲地輸出調整變量，使得降低動態(tài)遲滯。延遲通過時間常數得出。所述 延遲能夠根據情況來進行調整，以便獲得更大的/更小的時間偏移，以便因此必要時能夠 更精確地描繪遲滯。在此，原則上動態(tài)遲滯以保持相同的時間常數工作，由此在離合器執(zhí)行 器的操縱速度最大的情況下復制已知的動態(tài)遲滯。然而現(xiàn)在只要存在經驗值，就也能夠調 整時間常數，例如由于老化現(xiàn)象或溫度影響，或者也根據位置來調整時間常數，因為例如在 離合器的區(qū)域中，動態(tài)遲滯顯得不那么顯著。
[0007] 在此，時間常數能夠根據目標力矩和/或調整變量、例如操縱位移以及根據離合 器執(zhí)行器的操縱速度來預設。證實為有利的是：濾波器構成為PT1濾波器。同時，時間常數 和遲滯極限的調整能夠與對摩擦離合器的全部影響變量和動態(tài)遲滯的確定相關、例如與離 合器執(zhí)行器的操縱速度和位置相關?？刂蒲b置借助于轉換函數將要施加在摩擦離合器上的 目標力矩轉換成調整變量，所述調整變量在離合器執(zhí)行器的相應的驅動器上預設額定操縱 位移并且調節(jié)實際力矩。轉換函數除摩擦離合器開始傳遞力矩的作用點之外，提供摩擦值 與操縱位移的關聯(lián)進而例如根據離合器特征曲線或離合器模型提供可在預設操縱位移的 情況下傳遞的力矩、提供將摩擦值適配于使用壽命、提供溫度等以及提供靜態(tài)遲滯的補償。 動態(tài)遲滯的補償能夠在轉換函數上游或下游進行。這表示：濾波器為了其補償而連接在目 標力矩的輸入的下游并且連接在轉換函數的上游。以該方式在時間上延遲目標力矩。替選 地，濾波器能夠連接在轉換函數下游并且連接在調整變量的輸出的上游，使得直接地延遲 所述轉換函數。根據轉換函數的時間特性能夠設有濾波器的一種布置或濾波器的另外一種 布置。在另外的實施例中，濾波器能夠劃分成具有相同的或不同的時間常數的、在轉換函數 上游或下游的兩個濾波器部件。此外，調整變量的通過濾波器引起的、時間上延遲的輸出附 加給靜態(tài)遲滯的在轉換函數中執(zhí)行的補償。
[0008] 此外證實為有利的是：通過例如限制濾波器的輸入信號和輸出信號的差來限制濾 波器的作用。該限制能夠根據調整變量和其導出的參數、例如操縱位移、實際力矩、目標力 矩和/或執(zhí)行器速度來進行。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0009] 根據在圖1至5中示出的實施例詳細闡明本發(fā)明。在此示出：
[0010] 圖1示出用于沒有動態(tài)遲滯的補償地控制摩擦離合器的控制程序的方框圖，
[0011] 圖2示出用于具有動態(tài)遲滯的補償地控制摩擦離合器的控制程序的方框圖，
[0012] 圖3示出用于具有動態(tài)遲滯補償地控制摩擦離合器的控制程序的方框圖，其中具 有相對于圖2的控制裝置變化的濾波器布置，
[0013] 圖4示出用于示出動態(tài)遲滯的圖表，和
[0014] 圖5不出用于不出動態(tài)和靜態(tài)遲滯的圖表。

【具體實施方式】
[0015] 圖1部分地示出根據現(xiàn)有技術的用于控制摩擦離合器的控制程序10。由接口 13 從變速器控制裝置等的車輛數據、例如駕駛員期望力矩、摩擦離合器的控制裝置的流序控 制中請求應當經由摩擦離合器傳遞的目標力矩M(soll)。在轉換函數12中，從目標力矩 M(soll)中確定調整變量s(soll)。該確定能夠根據可優(yōu)選適配的離合器特征曲線、離合器 模型等來進行。此外，在轉換函數中能夠根據經由摩擦離合器傳遞的力矩的、借助于傳感器 數據獲得的或從其他參數中確定的實際力矩M(ist)來確定校正變量、例如靜態(tài)遲滯的校 正變量并且給出調整變量s (soil)。調整變量s (soil)將離合器執(zhí)行器14控制到相應的 操縱位移上，在所述操縱位移上摩擦離合器應當傳遞相應的目標力矩M(soll)。由于在傳 遞位移中存在的干擾，調節(jié)了不同于目標力矩M(soll)的實際力矩M(ist)，所述實際力矩 在控制裝置的未示出的調節(jié)函數中例如借助于滑差控制裝置等而調節(jié)到目標力矩M(soll) 上。由于離合器執(zhí)行器14的變化的執(zhí)行器速度而除在轉換函數12中被補償的靜態(tài)遲滯 之外出現(xiàn)未補償的動態(tài)遲滯，其中所述離合器執(zhí)行器借助所述執(zhí)行器速度來調節(jié)調整變量 s (soil)〇
[0016] 圖2以與圖1中示出的控制程序10不同的方式示出控制程序1，所述控制程序也 能夠補償動態(tài)遲滯。為此，在請求目標力矩M(soll)的接口 3和轉換函數2之間設置有濾波 器5。濾波器5構成為PT1濾波器并且將目標力矩M(soll)延遲成對應于實際力矩M(ist)的 動態(tài)遲滯的時間上的延遲的目標力矩M(soll，t)，所述目標力矩M(soll，t)被輸送給轉換 函數2并且轉換成調整變量s(soll，t)。為了同步在實際力矩M(ist)和目標力矩M(soll) 之間的由動態(tài)遲滯所引起的時間偏移而相應地調整濾波器5的時間常數。將以該方式校正 的調整變量s (soil，t)輸出給離合器執(zhí)行器4。
[0017] 圖3示出呈控制程序la形式的圖2的控制程序1的變型方案。與控制程序1不 同的是，該控制程序設有濾波器5a，所述濾波器設置在轉換函數2和離合器執(zhí)行器4之間。 因此，以未改變的方式在轉換函數2中轉換由接口 3所請求的目標力矩M(soll)并且相應 于圖1的控制程序10輸出調整變量s (soil)。所連接的濾波器5a將調整變量s (soil)延 遲成輸出給離合器執(zhí)行器4的調整變量s(soll，t)。圖4示出實際力矩M(ist)的動態(tài)遲 滯關于由調整變量調節(jié)的操縱位移s的圖表。在此，特征曲線6描述實際力矩M(ist)相對 于操縱位移s在沒有遲滯的情況下的理想比例。如果斷開和閉合摩擦離合器，那么全部力 矩/位移對就位于該特征曲線上。在存在動態(tài)遲滯的情況下，實際力矩M(ist)以時間上延 遲的方式跟隨操縱位移s的輸出值。在此，在摩擦離合器閉合的情況下，在遲滯區(qū)域7中調 節(jié)力矩/位移對并且在摩擦離合器斷開的情況下，在遲滯區(qū)域8中調節(jié)力矩/位移對。該 力矩/位移對的精確位置與離合器執(zhí)行器的操縱速度相對于濾波器5、5a的時間常數的關 系（圖2、3)相關。在精確地調節(jié)時間常數的情況下，形成離合器執(zhí)行器的準靜態(tài)的運動， 使得能夠在特征曲線6附近工作。
[0018] 圖5示出實際力矩M(ist)相對于操縱位移s的圖表，其中具有理想曲線6、靜態(tài)遲 滯的圍繞所述理想特征曲線設置的遲滯區(qū)域17、18和動態(tài)遲滯的連接于所述靜態(tài)遲滯的 遲滯區(qū)域7、8。在摩擦離合器閉合時，力矩/位移對占據在遲滯區(qū)域7中并且在摩擦離合 器斷開時占據在遲滯區(qū)域8中。精確的位置與離合器執(zhí)行器的操縱速度相對于動態(tài)遲滯模 型的時間常數的關系相關。在準靜態(tài)運動的情況下，將力矩/位移對調節(jié)在關于遲滯區(qū)域 17、18的邊界線19、20附近。在此，通過相應的校正變量補償靜態(tài)遲滯，使得在所示出的圖 表中邊界線19、20理想地重合。通過優(yōu)化濾波器5、5a的時間常數（圖2、3)來消除遲滯區(qū) 域 7、8。
[0019] 附圖標記列表
[0020] 1 控制程序
[0021] la控制程序
[0022] 2 轉換函數
[0023] 3 接口
[0024] 4 離合器執(zhí)行器
[0025] 5 濾波器
[0026] 5a濾波器
[0027] 6 特征曲線
[0028] 7 遲滯區(qū)域
[0029] 8 遲滯區(qū)域
[0030] 10控制程序
[0031] 12轉換函數
[0032] 13 接口
[0033] 14離合器執(zhí)行器
[0034] 17遲滯區(qū)域
[0035] 18遲滯區(qū)域
[0036] 19邊界線
[0037] 20邊界線
[0038] M(ist) 實際力矩
[0039] M (soil)目標力矩
[0040] M(soll，t)目標力矩
[0041] s操縱位移
[0042] s(soll)調整變量
[0043] s(soll, t)調整變量
【權利要求】
1. 一種用于借助于控制裝置來控制設置在內燃機和變速器之間的摩擦離合器的方法， 所述控制裝置借助于離合器執(zhí)行器（4)根據預設的目標力矩（M(soll))控制借助于經由轉 換函數（2)關聯(lián)于所述目標力矩（M(soll))的調整變量（s(soll))來調節(jié)的、經由所述摩 擦離合器傳遞的實際力矩（M(ist))，其特征在于，借助于連接在所述目標力矩（M(soll)) 的輸入和所述調整變量（s(soll，t))的輸出之間的具有能預設的時間常數的濾波器（5， 5a)補償在所述摩擦離合器的打開過程和閉合過程之間的、所述實際力矩（M(ist))的根據 所述離合器執(zhí)行器（4)的操縱速度引起的動態(tài)遲滯。
2. 根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述濾波器（5, 5a)是PT1濾波器。
3. 根據權利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述時間常數能夠根據所述調整變量 (s(soll，t))來調節(jié)。
4. 根據權利要求1至3中的任一項述的方法，其特征在于，所述時間常數根據所述離合 器執(zhí)行器（4)的操縱速度和/或至少一個對于所述操縱速度的確定重要的另外的變量來調 節(jié)。
5. 根據權利要求1至4中的任一項述的方法，其特征在于，所述轉換函數（2)是離合器 特征曲線或離合器模型。
6. 根據權利要求5所述的方法，其特征在于，所述濾波器（5)連接在所述目標力矩 (M(soll))的輸入的下游并且連接在所述轉換函數（2)上游。
7. 根據權利要求5所述的方法，其特征在于，所述濾波器（5a)連接在所述轉換函數 (2)的下游并且連接在所述調整變量（s(soll，t))的輸出的上游。
8. 根據權利要求1至7中的任一項述的方法，其特征在于，將所述調整變量（s(soll， t))的通過所述濾波器（5,5a)引起的、時間上延遲的輸出附加給靜態(tài)遲滯的在所述轉換函 數（2)中確定的校正變量。
9. 根據權利要求1至8中的任一項述的方法，其特征在于，限制所述濾波器（5, 5a)的 輸入變量和輸出變量的差。
10. 根據權利要求9所述的方法，其特征在于，根據所述調整變量（s(s〇ll，t))或者至 少一個對于所述調整變量而言重要的另外的變量來限制所述差。
【文檔編號】F16D48/06GK104094008SQ201380005830
【公開日】2014年10月8日 申請日期:2013年1月28日 優(yōu)先權日:2012年2月22日
【發(fā)明者】卡斯滕·昂里克, ?？斯隆べ嚥柼? 申請人:舍弗勒技術有限兩合公司