专利名称：用于操作自动摩擦离合器的方法
用于操作自动摩擦离合器的方法
技术领域：
本发明涉及如权利要求1的前序部分所述的用于操作自动摩擦离 合器的方法。
自动摩擦离合器，即以摩擦为基础的、不直接通过操作人员操作 的离合器，很久以来就特别在汽车中使用。因此，本发明在下面将以 汽车离合器为例子说明，但是它并不限于汽车离合器，而是在原则上 可在所有离合器中使用，它们可在不同的离合过程中受到不同的离合 器负载。
特别是在具有自动变速机构的汽车中，自动摩擦离合器通常在换 挡时和起动过程中起作用。但是，除此之外，它还越来越多地应用在 具有可手动换挡的变速器的汽车中。在此情况下，换挡需求至少要做 成电信号或电子信号的形式被驾驶人员知晓，该信号相应地通过一控 制装置被处理，并最终促使控制致动器，该致动器控制固有的离合过 程和变速过程。
甚至在其中设置一通过驾驶人员操作的离合器踏板的情况下，通 过致动器控制离合位置在由驾驶人员作用的力、踏板行程、离合器的 调节精度以及特别在汽车、机构或离合器本身的特殊状态方面带来各 种优点。自动摩擦离合器的控制通常如此设计，以使能得到汽车的尽 可能有利的行驶性能。例如属于这方面的是，在起动过程中规定一比 较大的摩擦离合器的滑动范围，它一方面使驾驶人员能准确地定量汽 车的速度提高和实现一舒适的调度操作，另一方面，即使在比较大的 坡度时，也使之能通过操作加速踏板在短时间内将汽车保持在停车状 态，而不必动用制动器。
此时，对于自动离合器的控制的设计通常如此做出，使得能优化 一般所预期的起动状况或离合过程。
然而，尤其是在中型的和重型的载重汽车中，起动状况可例如根据实际装载量和公路坡度在一较宽的范围内变化，以致离合器经常在 低于或超过设计范围和因而在低于或超过规定的离合器负载的情况下 运行。
当离合器长时间低于规定的离合器负载下运行时，则这将造成离 合器摩擦衬面的所谓"玻璃化"。玻璃化还产生负的摩擦系数变化，也 就是说，离合器的摩擦系数随着滑动速度的增加而减小。负的摩擦系 数变化是所谓的离合器粘滑的原因，它可以通过传动系统的振动觉察 到。尤其是，由于行驶舒适性的原因，应当避免离合器粘滑。
反之，当离合器长时间超过其设计范围或规定的离合器负载运行 时，则这将造成过早的离合器磨损，这显然是同样要避免的。
众所周知，离合器负载是在离合过程的打滑阶段输入离合器中的 能量的函数。此能量可由驱动力矩、打滑转速和打滑运行时间的乘积 决定。打滑转速相当于离合器输入转速与离合器输出转速之差。由此，
输入能量可按照等式
E=M* (nein—naus) *t确定 在该等式中，
E 离合器作为摩擦功率接受的能量， M 离合器的输入转矩，
离合器的输入转速，
naus 离合器的输出转速， t 打滑运行时间
因此，可以知道，输入至离合器中的能量可受到输入转矩、输入 转速与输出转速之差和打滑运行时间的影响。由于这种背景，原则上 已经知道，要监控离合器负载或离合器中的能量输入，并根据所确定 的离合器负载控制离合器运行。
这样，DE 3334725A1示出 一用于防止离合器过热的装置，其中 确定了由离合器传递的或通过驱动电机送入离合器中的转矩以及离合 器输入转速与离合器输出转速之间的差，由此形成乘积，并借助一表 格将报警静止时间列入此乘积中。将各个实际的打滑运行时间与报警静止时间进行比较，并在超过报警静止时间时，发出报警信号。按此 方式就可避免离合器的过热。
从DE 103 12 088 Al知道一种用于操作汽车的传动系统的方法， 其中，监控离合器的能量输入或温度，并在超过极限值时减少离合器 的输入转矩。此方法也可用于避免摩擦离合器的损伤和过热。
在所提到的两个文献中，各自都监控实际的离合过程，以避免在 此实际的离合过程中损伤离合器。作为由之此得到的离合器的玻璃化 或过度磨损的尺度的、例如在长的运行时间上达到的平均离合器负载 的检测，并未在上面提到的文件所描述的装置和方法中规定，并且也 是不可能的。
由于这一背景，本发明以这样的任务为基础，即介绍一种用于操 作自动摩擦离合器的方法，用该方法可以消除例如经过长的运行时间 形成的离合器摩擦衬面的玻璃化或过度磨损。
此任务的解决从独立权利要求的特征得出，而本发明的有利的构 造和改进则可从从属权利要求得知。此时，"平均离合器负载" 一词可 以这样理解，即在一个或多个依次连续的离合过程中或有时在所有离 合过程中，关于整个打滑运行时间，确定从离合器的使用状态开始的 整个与能量输入相对应的离合器负载。以后，将此离合器负载与一规 定的平均离合器负载作比较，并在所确定的离合器负载与预定的离合 器负载有偏差时，就在下一个离合过程中按照本发明的方式起作用。
本发明以这样的认识为基础，即可以通过有目的地提高或减少向 离合器中的能量输入，来减少或消除有可能由于低于平均的或超过平 均的能量输入而引起的离合器损伤。
因此，本发明从一个用于操作自动摩擦离合器的方法出发，其中， 确定与能量输入对应的离合器负载，并根据所确定的离合器负载控制 离合器的运行。
为了解决所提出的任务，在此规定，确定关于打滑运行时间的平 均离合器负载，并在离合器负栽低于预定的极限值范围时，用提高的 离合器负载控制运行，而在离合器负载超过极限值范围时，用减小的
5离合器负载控制运行，使分别重新到达极限值范围。
因此，按照本发明，低于或超过平均离合器负载，都可以通过有 目的的能量输入来补偿，以便由此将离合器负载保持在一预定的极限 值范围内。
按照本发明的一个优选的构成规定，平均离合器负荷借助平均能 量输入确定。对此，在每个离合过程中，按前面描述的方式计算或测 量能量输入，并且关于所属的打滑运行时间确定经过长的运行时间得 到的能量输入。所得到的值就是平均离合器负载的大小。如果此值相 对于预定的极限值范围向下或向上偏差，则通过对确定能量输入的参 数的合适的影响提高或降低能量输入，直至重新到达极限值范围。
确定离合器负载的另一途径为，观察离合器的运行特性，并从此 运行特性出发，推断离合器状态。例如，可以通过离合器的粘滑情况 确定位于极限值范围以下的平均离合器负载。如同在前面说明的那样， 经过长的运行时间的低于平均的能量输入造成离合器摩擦衬面的"玻 璃化"，由此得到的负的摩擦系数变化，它再次成为离合器粘滑的原因。 可例如通过测量传动系列的振动，推断离合器的粘滑情况。
按照本发明的另一构成，通过离合器的磨损确定超过极限值范围 的平均离合器负载，该离合器的磨损可按已知的方式例如通过完全闭 合的离合器的终端位置确定。
如同前面已经另外叙述的那样，能量输入原则上可通过确定能量 输入的参数，也就是输入转矩、离合器的输入转矩与输出转速之间的 差以及打滑运行时间来影响。
此外，已经提到，自动摩擦离合器常常与自动化的或自动的变速 机构结合使用，其中，离合器和变速器通过一上级的控制装置来控制。
尤其是，在具有达12或18挡位的重型载重汽车中，通常有多个挡位 作为起动挡位使用。各自的起动挡位的选择根据实际的行驶状况，即 例如根据汽车的装载状态，根据停车场的坡度等进行。上级的控制装 置确定表征行驶状况的条件，并在正常运行时确定对此条件为最佳的 起动挡位。在这类汽车中，按照本发明的优选的构成规定，通过选择高于对 实际行驶状况为最佳的起动挡位的起动挡位进行具有加大的离合器负 载的运行，相应地通过选择低于对实际行驶状态为最佳的起动挡位的 起动挡位进行具有减小的离合器负载的运行。因此，当由于低于平均 离合器负载而使离合器玻璃化时，则可以有意识地通过选择较高的、 即高于最佳的起动挡位的起动挡位加大向离合器中的能量输入，这将 导致伊除玻璃化层，因而消除玻璃化状态。
相比之下，如果确定有高于平均的离合器负载，则通过相应的方 式通过选择低于最佳的起动挡位的起动挡位减小向离合器中的能量输 入，直至重新达到预定的极限值范围。
已经证明，为了重新达到预定的极限值范围，通常较短时间的加 大或减小能量输入(较小的起动过程)已经足够。
权利要求
1、用于操作自动摩擦离合器的方法，其中确定对应于能量输入的离合器负载，并根据所确定的离合器负载控制离合器的运行，其特征为，确定关于离合器的一打滑运行时间的平均离合器负载，并在离合器负载低于一预定的极限值范围时紧接着实施具有提高的离合器负载的运行，而在离合器负载超过极限值范围时实施具有减小的离合器负载的运行，使得分别重新到达极限值范围。
2、 如权利要求l所述的方法，其特征为，平均离合器负载借助向 离合器中的平均能量输入确定。
3、 如权利要求1或2所述的方法，其特征为，平均离合器负载通 过离合器的运行特性确定。
4、 如权利要求3所述的方法，其特征为，低于极限值范围的平均 离合器负载通过离合器的粘滑状况确定。
5、 如权利要求1至4至少一项所述的方法，其特征为，超过极限 值范围的平均离合器负载通过离合器磨损确定。
6、 如权利要求1至5至少一项所述的方法，它用于与一自动的或 自动化的变速机构相互协作的摩擦离合器，该变速机构具有多个可根据实际行驶状况自动选择的起动挡位，其特征为，通过选择高于对实 际行驶状况为最佳的起动挡位的起动挡位进行具有加大的离合器负载 的运行，相应地通过选择低于对实际行驶状态为最佳的起动挡位的起 动挡位进行具有减小的离合器负载的运行。
全文摘要
本发明涉及一用于操作自动摩擦离合器的方法，其中，确定对应于能量输入的离合器负载，并根据所确定的离合器负载控制离合器的运行，按照本发明规定，由于相对于离合器的打滑运行时间过小的能量输入而引起的离合器摩擦衬面的玻璃化，可通过有目的地提高离合器负载来补偿，而离合器摩擦衬面的过早磨损则可通过有目的地减少离合器负载来补偿。
文档编号F16D48/00GK101454588SQ200780018966
公开日2009年6月10日 申请日期2007年4月25日 优先权日2006年5月24日
发明者F·比策, P·赫脱, R·佩措尔德 申请人:腓特烈斯港齿轮工厂股份公司