[發明專利]用于估計離合器摩擦的方法和設備

無效

• 申請號: 201080019914.2
• 申請日: 2010-03-10
• 公開（公告）號: CN102422043A
• 公開（公告）日: 2012-04-18
• 發明（設計）人: G.漢根
• 申請（專利權）人: 通用汽車環球科技運作有限責任公司
• 主分類號: F16D48/06
• 分類號: F16D48/06
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 侯宇

技術領域

本發明涉及一種用于估計車輛動力傳動系中的離合器的摩擦系數的方法，以及涉及一種使用該方法的車輛動力傳動系。

背景技術

精確認知匹配離合器表面的摩擦系數對于動力傳動系中離合器的自動控制是重要的，以便于例如控制施加到離合器的第一和第二側的壓力從而預定的期望扭矩可以被傳遞，預測在預定壓力下同步離合器的第一和第二側所需的時間，以及由此控制換擋過程。車輛動力系中離合器的扭矩傳輸能力取決于各種量，其可以在不同動力傳動系之間由于離合器和它們的周邊部件(例如用于驅動打開和關閉離合器的促動器)的制造公差，離合器摩擦表面的溫度和磨損等而彼此不同。特別地，溫度可以對離合器匹配表面之間的摩擦產生重要影響，且可在短時間內由于這些表面處產生的焦耳熱而顯著變化。而且，用于操作離合器的機械特性和其固有控制參數可以對扭矩傳遞性能產生影響。例如，如果控制參數是促動器的位置，連接促動器到離合器的部件的剛性可以影響對應于給定離合器位置的離合器壓力。

很多傳統的離合器控制器使用基于軟件的發動機模型，其允許基于諸如發動機速度、燃料噴射量等來計算發動機輸出扭矩。原則上，基于計算的發動機輸出扭矩，離合器的傳輸能力可以被估計：如果離合器處于打滑狀態，在該狀態下未通過離合器傳遞的扭矩(即扭矩超過離合器的傳輸能力)將導致發動機速度增加。基于已知的發動機的轉動慣量以及檢測到的發動機旋轉加速度，未被傳遞的發動機扭矩可以被計算。由于總扭矩通過發動機模型給出，傳遞的扭矩于是可以被容易地計算。然而，該方法具有顯著的缺點：發動機的任意誤差和不精確將影響傳輸能力估計。由于傳輸扭矩是在從發動機模型獲得的總扭矩和與發動機的旋轉加速度相關的扭矩之間的差，傳輸能力估計的誤差可以是很可觀的，且不能直接地確定該誤差的上限。

發明內容

本發明的目的由此是提供一種用于估計車輛動力傳動系中離合器傳輸能力的方法，該方法是簡單和可靠的。

該目的通過一種方法實現，該方法包括下列步驟：

a)關閉驅動離合器第一側的發動機的燃料供應；

b)設定在離合器第一側和第二側之間的離合器壓力到一正值，在該值處在離合器第一和第二側處的角加速度之間存在非零差異；以及

c)從所述角加速度差異和由發動機的阻力矩導致的角加速度之間的偏差獲得所述離合器的估計傳輸能力。通過切斷發動機的燃料供應，幾乎所有的關于一般發動機模型的使用的不精確性都被消除。阻力矩，即用于保持發動機旋轉所必須施加到發動機的輸出軸的扭矩，但顯然不依賴于燃料供應特性，而僅僅依賴于發動機內部摩擦系數，其又在實踐中排他地依賴于發動機溫度。然而，發動機溫度是容易獲取的，因為實踐中任何機動車的發動機都配備有冷卻水溫度傳感器。

發動機燃料供應應該被切斷的需求并不對本發明的實用性產生限制，因為本方法的應用可以容易地限制到發動機的燃料供應基于其他原因被切斷的時間。例如，該方法可以在車輛滑行時被執行。

當滑行時，離合器通常被閉合，從而發動機通過移動車輛的慣性能保持運行。只要離合器被閉合，在離合器的第一和第二側之間的角加速度的差異為零。根據本發明的方法的第一優選實施例，滑行車輛的離合器壓力被降低到一值，在該值處所述角加速度差異剛開始不同于零，即它可以被認為小到可以忽略，但是非零，對應于離合器的兩側剛開始打滑的狀態。估計的傳輸能力于是可以在步驟c)中假設角加速度差異為零的情況下獲得。

根據上述第一實施例，在離合器壓力和扭矩傳輸能力之間的關系僅在單個特定壓力值下，即在打滑極限的情況下測得。由于其它壓力值在實際中也是相關的，比較實用的是感測不同壓力下的特性。這可以通過在步驟b)中逐漸增加離合器壓力來實現。優選地，該增加為從零到一壓力，在該壓力處在離合器的第一和第二側處的角加速度之間的差異變為零。

逐漸增加可以被執行而不會影響車輛的操作的適當場合是變速器的升檔過程。不管變化的離合器壓力，通過基于較早的傳輸能力和發動機阻力矩估計值計算第一離合器側的預測旋轉速度，和作為第一離合器側的所述預測旋轉速度和實際旋轉速度的函數來獲得傳輸能力升級值，偏差可以在步驟c)中被直接處理。