專利名稱：用于操作自動摩擦離合器的方法
用于操作自動摩擦離合器的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及如權利要求1的前序部分所述的用于操作自動摩擦離 合器的方法。
自動摩擦離合器，即以摩擦為基礎的、不直接通過操作人員操作 的離合器，很久以來就特別在汽車中使用。因此，本發(fā)明在下面將以 汽車離合器為例子說明，但是它并不限于汽車離合器，而是在原則上 可在所有離合器中使用，它們可在不同的離合過程中受到不同的離合 器負載。
特別是在具有自動變速機構的汽車中，自動摩擦離合器通常在換 擋時和起動過程中起作用。但是，除此之外，它還越來越多地應用在 具有可手動換擋的變速器的汽車中。在此情況下，換擋需求至少要做 成電信號或電子信號的形式被駕駛人員知曉，該信號相應地通過一控 制裝置被處理，并最終促使控制致動器，該致動器控制固有的離合過 程和變速過程。
甚至在其中設置一通過駕駛人員操作的離合器踏板的情況下，通 過致動器控制離合位置在由駕駛人員作用的力、踏板行程、離合器的 調(diào)節(jié)精度以及特別在汽車、機構或離合器本身的特殊狀態(tài)方面帶來各 種優(yōu)點。自動摩擦離合器的控制通常如此設計，以使能得到汽車的盡 可能有利的行駛性能。例如屬于這方面的是，在起動過程中規(guī)定一比 較大的摩擦離合器的滑動范圍，它一方面使駕駛人員能準確地定量汽 車的速度提高和實現(xiàn)一舒適的調(diào)度操作，另一方面，即使在比較大的 坡度時，也使之能通過操作加速踏板在短時間內(nèi)將汽車保持在停車狀 態(tài)，而不必動用制動器。
此時，對于自動離合器的控制的設計通常如此做出，使得能優(yōu)化 一般所預期的起動狀況或離合過程。
然而，尤其是在中型的和重型的載重汽車中，起動狀況可例如根據(jù)實際裝載量和公路坡度在一較寬的范圍內(nèi)變化，以致離合器經(jīng)常在 低于或超過設計范圍和因而在低于或超過規(guī)定的離合器負載的情況下 運行。
當離合器長時間低于規(guī)定的離合器負載下運行時，則這將造成離 合器摩擦襯面的所謂"玻璃化"。玻璃化還產(chǎn)生負的摩擦系數(shù)變化，也 就是說，離合器的摩擦系數(shù)隨著滑動速度的增加而減小。負的摩擦系 數(shù)變化是所謂的離合器粘滑的原因，它可以通過傳動系統(tǒng)的振動覺察 到。尤其是，由于行駛舒適性的原因，應當避免離合器粘滑。
反之，當離合器長時間超過其設計范圍或規(guī)定的離合器負載運行 時，則這將造成過早的離合器磨損，這顯然是同樣要避免的。
眾所周知，離合器負載是在離合過程的打滑階段輸入離合器中的 能量的函數(shù)。此能量可由驅動力矩、打滑轉速和打滑運行時間的乘積 決定。打滑轉速相當于離合器輸入轉速與離合器輸出轉速之差。由此，
輸入能量可按照等式
E=M* (nein—naus) *t確定 在該等式中，
E 離合器作為摩擦功率接受的能量， M 離合器的輸入轉矩，
離合器的輸入轉速，
naus 離合器的輸出轉速， t 打滑運行時間
因此，可以知道，輸入至離合器中的能量可受到輸入轉矩、輸入 轉速與輸出轉速之差和打滑運行時間的影響。由于這種背景，原則上 已經(jīng)知道，要監(jiān)控離合器負載或離合器中的能量輸入，并根據(jù)所確定 的離合器負載控制離合器運行。
這樣，DE 3334725A1示出 一用于防止離合器過熱的裝置，其中 確定了由離合器傳遞的或通過驅動電機送入離合器中的轉矩以及離合 器輸入轉速與離合器輸出轉速之間的差，由此形成乘積，并借助一表 格將報警靜止時間列入此乘積中。將各個實際的打滑運行時間與報警靜止時間進行比較，并在超過報警靜止時間時，發(fā)出報警信號。按此 方式就可避免離合器的過熱。
從DE 103 12 088 Al知道一種用于操作汽車的傳動系統(tǒng)的方法， 其中，監(jiān)控離合器的能量輸入或溫度，并在超過極限值時減少離合器 的輸入轉矩。此方法也可用于避免摩擦離合器的損傷和過熱。
在所提到的兩個文獻中，各自都監(jiān)控實際的離合過程，以避免在 此實際的離合過程中損傷離合器。作為由之此得到的離合器的玻璃化 或過度磨損的尺度的、例如在長的運行時間上達到的平均離合器負載 的檢測，并未在上面提到的文件所描述的裝置和方法中規(guī)定，并且也 是不可能的。
由于這一背景，本發(fā)明以這樣的任務為基礎，即介紹一種用于操 作自動摩擦離合器的方法，用該方法可以消除例如經(jīng)過長的運行時間 形成的離合器摩擦襯面的玻璃化或過度磨損。
此任務的解決從獨立權利要求的特征得出，而本發(fā)明的有利的構 造和改進則可從從屬權利要求得知。此時，"平均離合器負載" 一詞可 以這樣理解，即在一個或多個依次連續(xù)的離合過程中或有時在所有離 合過程中，關于整個打滑運行時間，確定從離合器的使用狀態(tài)開始的 整個與能量輸入相對應的離合器負載。以后，將此離合器負載與一規(guī) 定的平均離合器負載作比較，并在所確定的離合器負載與預定的離合 器負載有偏差時，就在下一個離合過程中按照本發(fā)明的方式起作用。
本發(fā)明以這樣的認識為基礎，即可以通過有目的地提高或減少向 離合器中的能量輸入，來減少或消除有可能由于低于平均的或超過平 均的能量輸入而引起的離合器損傷。
因此，本發(fā)明從一個用于操作自動摩擦離合器的方法出發(fā)，其中， 確定與能量輸入對應的離合器負載，并根據(jù)所確定的離合器負載控制 離合器的運行。
為了解決所提出的任務，在此規(guī)定，確定關于打滑運行時間的平 均離合器負載，并在離合器負栽低于預定的極限值范圍時，用提高的 離合器負載控制運行，而在離合器負載超過極限值范圍時，用減小的
5離合器負載控制運行，使分別重新到達極限值范圍。
因此，按照本發(fā)明，低于或超過平均離合器負載，都可以通過有 目的的能量輸入來補償，以便由此將離合器負載保持在一預定的極限 值范圍內(nèi)。
按照本發(fā)明的一個優(yōu)選的構成規(guī)定，平均離合器負荷借助平均能 量輸入確定。對此，在每個離合過程中，按前面描述的方式計算或測 量能量輸入，并且關于所屬的打滑運行時間確定經(jīng)過長的運行時間得 到的能量輸入。所得到的值就是平均離合器負載的大小。如果此值相 對于預定的極限值范圍向下或向上偏差，則通過對確定能量輸入的參 數(shù)的合適的影響提高或降低能量輸入，直至重新到達極限值范圍。
確定離合器負載的另一途徑為，觀察離合器的運行特性，并從此 運行特性出發(fā)，推斷離合器狀態(tài)。例如，可以通過離合器的粘滑情況 確定位于極限值范圍以下的平均離合器負載。如同在前面說明的那樣， 經(jīng)過長的運行時間的低于平均的能量輸入造成離合器摩擦襯面的"玻 璃化"，由此得到的負的摩擦系數(shù)變化，它再次成為離合器粘滑的原因。 可例如通過測量傳動系列的振動，推斷離合器的粘滑情況。
按照本發(fā)明的另一構成，通過離合器的磨損確定超過極限值范圍 的平均離合器負載，該離合器的磨損可按已知的方式例如通過完全閉 合的離合器的終端位置確定。
如同前面已經(jīng)另外敘述的那樣，能量輸入原則上可通過確定能量 輸入的參數(shù)，也就是輸入轉矩、離合器的輸入轉矩與輸出轉速之間的 差以及打滑運行時間來影響。
此外，已經(jīng)提到，自動摩擦離合器常常與自動化的或自動的變速 機構結合使用，其中，離合器和變速器通過一上級的控制裝置來控制。
尤其是，在具有達12或18擋位的重型載重汽車中，通常有多個擋位 作為起動擋位使用。各自的起動擋位的選擇根據(jù)實際的行駛狀況，即 例如根據(jù)汽車的裝載狀態(tài)，根據(jù)停車場的坡度等進行。上級的控制裝 置確定表征行駛狀況的條件，并在正常運行時確定對此條件為最佳的 起動擋位。在這類汽車中，按照本發(fā)明的優(yōu)選的構成規(guī)定，通過選擇高于對 實際行駛狀況為最佳的起動擋位的起動擋位進行具有加大的離合器負 載的運行，相應地通過選擇低于對實際行駛狀態(tài)為最佳的起動擋位的 起動擋位進行具有減小的離合器負載的運行。因此，當由于低于平均 離合器負載而使離合器玻璃化時，則可以有意識地通過選擇較高的、 即高于最佳的起動擋位的起動擋位加大向離合器中的能量輸入，這將 導致伊除玻璃化層，因而消除玻璃化狀態(tài)。
相比之下，如果確定有高于平均的離合器負載，則通過相應的方 式通過選擇低于最佳的起動擋位的起動擋位減小向離合器中的能量輸 入，直至重新達到預定的極限值范圍。
已經(jīng)證明，為了重新達到預定的極限值范圍，通常較短時間的加 大或減小能量輸入(較小的起動過程)已經(jīng)足夠。
權利要求
1、用于操作自動摩擦離合器的方法，其中確定對應于能量輸入的離合器負載，并根據(jù)所確定的離合器負載控制離合器的運行，其特征為，確定關于離合器的一打滑運行時間的平均離合器負載，并在離合器負載低于一預定的極限值范圍時緊接著實施具有提高的離合器負載的運行，而在離合器負載超過極限值范圍時實施具有減小的離合器負載的運行，使得分別重新到達極限值范圍。
2、 如權利要求l所述的方法，其特征為，平均離合器負載借助向 離合器中的平均能量輸入確定。
3、 如權利要求1或2所述的方法，其特征為，平均離合器負載通 過離合器的運行特性確定。
4、 如權利要求3所述的方法，其特征為，低于極限值范圍的平均 離合器負載通過離合器的粘滑狀況確定。
5、 如權利要求1至4至少一項所述的方法，其特征為，超過極限 值范圍的平均離合器負載通過離合器磨損確定。
6、 如權利要求1至5至少一項所述的方法，它用于與一自動的或 自動化的變速機構相互協(xié)作的摩擦離合器，該變速機構具有多個可根據(jù)實際行駛狀況自動選擇的起動擋位，其特征為，通過選擇高于對實 際行駛狀況為最佳的起動擋位的起動擋位進行具有加大的離合器負載 的運行，相應地通過選擇低于對實際行駛狀態(tài)為最佳的起動擋位的起 動擋位進行具有減小的離合器負載的運行。
全文摘要
本發(fā)明涉及一用于操作自動摩擦離合器的方法，其中，確定對應于能量輸入的離合器負載，并根據(jù)所確定的離合器負載控制離合器的運行，按照本發(fā)明規(guī)定，由于相對于離合器的打滑運行時間過小的能量輸入而引起的離合器摩擦襯面的玻璃化，可通過有目的地提高離合器負載來補償，而離合器摩擦襯面的過早磨損則可通過有目的地減少離合器負載來補償。
文檔編號F16D48/00GK101454588SQ200780018966
公開日2009年6月10日 申請日期2007年4月25日 優(yōu)先權日2006年5月24日
發(fā)明者F·比策, P·赫脫, R·佩措爾德 申請人:腓特烈斯港齒輪工廠股份公司