用于保护机动车的离合器的方法与流程

本发明涉及一种用于保护保护机动车的离合器的方法，其中通过滑动状态进行到离合器中的能量输入。

背景技术：

机动车包括动力传动系，在所述动力传动系中马达经由离合器驱动变速器，所述变速器的输出轴作用于车辆的驱动轮上。马达能够是内燃机或电动马达或这两者的组合。离合器能够手动地或自动地控制。特别地，离合器能够是自动变速器的一部分并且构建用于在变速器换挡期间自动地断开和闭合。为了控制变速器而设有控制装置。离合器的闭合例如能够在起动过程期间相对缓慢地进行，而转矩经由离合器从内燃机传递到变速器上。在此，形成能够提高离合器温度的摩擦热。在随后的起动过程期间离合器温度能够提高至使得损害离合器的功能或者在机动车的区域中出现异味或者但是负面地影响离合器的寿命。

常见的是：计算离合器温度，根据所述离合器温度为离合器采取相应的保护措施或者执行特定的离合器参数的校正。这具有的缺点是：仅经由离合器温度和离合器的控制参数的相应的校准确保：不造成离合器的过载。因此，在超过允许的离合器温度时例如能够通过干预马达或断开离合器保护所述离合器免受进一步过载。但是这是不利的，因为其能够由乘客察觉。

技术实现要素：

本发明所基于的目的是：提出一种用于保护保护机动车的离合器的方法，所述方法的效果不能够由乘客察觉。

根据本发明，所述目的通过如下方式实现：为了可靠地保持离合器的至少一个功率特定的极限值而预先计算通过最大值限制的表征离合器负荷的特征变量并且根据预先计算的表征离合器负荷的特征变量调整车辆的行驶策略，所述特征变量能够在离合过程期间改变。这具有的优点是：通过预先计算表征离合器负荷的特征变量不由驾驶员察觉保护措施，因为保护措施可信地结合到行驶策略中，其中所述特征变量还能够最大地处理离合器而不会超过最大的功率特定的极限值。这归因于：事先确定究竟是否可执行特定的离合器动作。

有利地，将能量的量用作为表征离合器负荷的特征变量并且最大值对应于最大能量值。如果预先计算的能量值超过还存在的能量的量，那么放弃离合器动作。

在一个设计方案中，功率特定的极限值通过最大能量值来表征，所述最大能量值被离合器特定地确定。因此，该最大值为能量输入的上限，所述能量输入能够以预设的时间输入到离合器中，而不使所述离合器过载或者负面地影响其寿命。由此确保：其中能量输入超过最大能量值的离合器动作被中断，由此例如防止离合器过热或损害离合器寿命的磨损。

有利地，从最大能量值减去在滑动过程期间引入到离合器中的能量，从中得到对于离合器的下一滑动过程所允许的能量极限值。由此在任何时刻都已知：在随后的滑动过程中还允许多少能量输入到离合器中，而不使离合器过热。这在确定车辆的行驶策略时考虑。

在一个改进形式中，能量极限值在没有离合器的滑动过程的情况下通过离合器的再生而接近最大能量值。由此确保：该用作为能量缓冲器的最大能量值根据离合器的允许的热放射或自愈来填充并且在预设的时间段之后又将最大能量值提供给离合器的使用。

在一个变型形式中，最大能量值在机动车行驶期间根据离合器温度和/或环境温度和/或驱动马达的转速来变化。通过在确定最大能量值时考虑该边界条件，在确定最大能量值时考虑离合器的当前状态并且在车辆的任意的行驶情况下下防止超过离合器的功率极限值。

在一个实施方式中，最大能量值根据离合器特定的允许的摩擦功率或摩擦量确定。因此，在确定最大能量值时也考虑离合器的由结构引起的特性。

在另一设计方案中，通过上级的行驶策略评估在滑动过程之后存留的允许的能量极限值，并且为离合器激活相应的保护措施。通过上级的行驶策略能够决定：在当前的边界条件下是否能够通过如下方式实现车辆的正常启动，即例如通过降低例如起动转速而足够地降低所需要的能量的量，或者激活应急策略。

在一个实施方式中，将混合动力车辆用作为机动车，其中为了再次启动内燃机而评估剩余的能量极限值。该工作方式尤其在混合动力车辆中是重要的，尤其当在城市交通中进行持续的停和走行驶(Stopp-und-Go-Fahrt)时是重要的，其中内燃机通过电动马达经由闭合离合器而被拖曳启动。因为该过程在短的时间段中相对频繁地进行，所以造成离合器过热或限制使用寿命，这通过所提出的方法来抑制。

有利地，将离合器的磨损或温度用作为功率特定的极限值。这两个功率特定的极限值与能量总量相关，所述能量总量在最大能量值中考虑。

附图说明

本发明允许不同的实施方式。其中一个根据附图中示出的绘图详细来阐述。

其示出：

图1示出机动车的混合驱动器的原理图，

图2示出离合器的关于时间的能量消耗的示意图，

图3示出在内燃机再次启动时的内燃机和电动马达的转速的示意图。

具体实施方式

在图1中示出混合动力车辆的动力传动系1的原理图。该动力传动系1包括内燃机2和电动马达3。在内燃机2和电动马达3之间将离合器4直接地设置在内燃机2后方。内燃机2和离合器4经由曲轴5彼此连接。电动马达3具有可转动的转子6和固定的定子7。离合器的从动轴8与变速器9连接，所述变速器包含未进一步示出的耦联元件、例如第二离合器或转矩变换器，所述耦联元件设置在电动马达3和变速器9之间。变速器9将由内燃机2和/或电动马达3产生的转矩传递到混合动力车辆的驱动轮10上。在此，电动马达3和变速器9形成变速器系统11，所述变速器系统例如由静液压的离合器执行器12控制。设置在内燃机2和电动马达3之间的离合器4闭合，以便启动内燃机2或者在加速运行期间借助驱动的内燃机2和电动马达3行驶。尤其在通过闭合离合器4再次启动内燃机时通过存在于离合器4上的滑动将能量输入到离合器4中，所述能量输入能够引起离合器4过热。

为了保护离合器4防止寿命降低或过热，事先计算离合器特定的、允许的能量的量，所述能量的量允许由相应的离合器滑动情况最大地“消耗”。在计算允许的能量的量时首先确定离合器特定的允许的摩擦功率或摩擦能量，所述摩擦功率或摩擦能量存储在离合器执行器12的控制设备13中。根据各个离合器类型，能够将所述摩擦功率或摩擦能量总结在表格中。例如，特定的离合器类型的摩擦能量能够为500W或30kJ/min。同时，确定最大能量值EClutch_allowed，所述最大能量值在预给定的实例中为30kJ。该最大能量值EClutch_allowed为下面的计算规则的基本值。图2关于时间t示出最大能量值EClutch_allowed。只要不通过滑动情况进行到离合器4中的能量输入，由离合器4最大可吸收的能量的量就限制于EClutch_allowed＝30kJ。如果通过在再次启动内燃机2时闭合离合器4进行能量输入，那么从最大能量值EClutch_allowed中减去相应于滑动的能量值ESch。如从图3中可见的是，在时间点24.5s，内燃机2通过闭合离合器4通过电动马达3拖曳和启动，所述电动马达以转速NEngEMot转动。在此，内燃机2的转速NEngICE从零提高到2.2x 10³转/min。在该阶段中，离合器4吸收对应于能量值ESch的能量的量，所述能量值从最大能量值EClutch_allowed中减去，从中得到当前允许的能量值EG。

在此，当前允许的能量值EG在每个运行步骤中并且在每个时间点都表示允许的能量的量，所述能量的量允许由相应的滑动情况最大地消耗，而不会损坏离合器4。在内燃机2再启动过程结束之后，离合器4自时间点25s起再次恢复。该恢复通过离合器4的自愈或允许的热放射来进行并且每个测量步骤为例如5J/10ms。由此，允许的能量极限值EG升高，直到再次达到最大能量值EClutch_allowed。

离合器4的最大能量值EClutch_allowed与相应的边界条件，如离合器温度、环境温度或内燃机2的转速相关。这表示：在机动车行驶期间、尤其在停和走行驶期间该最大能量值EClutch_allowed能够根据该参数下降或者提高。因此，当内燃机的转速NEngICE小于4000转每秒时，最大能量值EClutch_allowed能够位于0和30kJ之间。如果超过该内燃机转速，那么最大能量值EClutch_allowed提高到40和50kJ之间的数值上。

在上级的行驶策略中使用能量极限值EG。在那里，能够存储对于启动内燃机2所需的能量。这例如与环境温度相关地来考虑。如果上级的行驶策略确定：在当前的边界条件下不再能够正常地再次驱动内燃机2，那么例如能够激活如下策略，所述策略在舒适度损失低的情况下还能够实现内燃机2的启动。但是替选地也能够确定：在停和走运行期间不允许切断内燃机2。

允许的能量的量的这种预先计算的方法对于在离合器4的控制中具有一定可变性的这种离合器系统是有利的。这例如能够是能够在离合器动作中影响摩擦能量的量的离合器系统，例如在所描述的混合应用中。

能量极限值EG的替选的确定也能够经由推算温度模型进行或者经由逆计算离合器温度直至可行的功率输入的极限来进行。因为冷却过程在时间上比加热过程是明显动态更小的，所以能够从离合器处的允许的温度差中相对简单地得出允许的摩擦功率。

附图标记列表

1 动力传动系

2 内燃机

3 电动马达

4 离合器

5 曲轴

6 转子

7 定子

8 从动轴

9 变速器

10 驱动轮

11 变速器系统

12 离合器执行器

13 控制设备