用于确定车辆的摩擦离合器的使用寿命的方法与流程

本发明涉及一种用于确定车辆的摩擦离合器的使用寿命的方法，在该方法中，设定在摩擦离合器上的最大力矩，并且在摩擦离合器上出现无意的滑摩时增大使用寿命计数器，其中，在达到使用寿命计数器的特定的计数器值时断定摩擦离合器磨损。

背景技术：

由de10131434a1已知一种磨损识别装置和方法，其中形成关于离合器的使用寿命的磨损指数和至少另一与运行相关的离合器参数。根据至少这两个参数输出磨损识别信号。在此借助计数器识别磨损，计数器的内容不仅可递增而且可递减。计数器在每次结束适配过程后根据磨损指数计数。在计数器达到其最大值并且同时至少另一运行参数达到或超过预定的极限值时，断定离合器磨损。

由申请人的还未公开的、案号为de102016218613.2的德国申请已知一种用于监测自动化的离合器操作系统的运行状态的方法，其中，确定静液压式离合器致动器从第一位置运动到第二位置的时间段并且将该时间段与时间阈值相比较，其中，在超过时间阈值时，断定离合器操作系统的运行受限。在超过时间阈值时增大计数器，其中，在计数器达到预先给定的计数器值时，判定达到最大的时间极限。

所述方案具有的缺点是，这些方案仅可用于干式离合器。

技术实现要素：

本发明的目的是，提供用于确定车辆的摩擦离合器的使用寿命的方法，其可应用于所有的离合器系统。

根据本发明，该目的如此实现：在出现无意的滑摩时，将计数器所要增大的第一数值与加权的灵敏度因数相乘。这具有的优点是，该方法不仅可应用在干式离合器上，而且也可应用在湿式运行的离合器上以及混合动力车辆中的混合动力分离离合器上，这是因为通过对灵敏度因数的加权考虑了摩擦离合器的特殊磨损性能。

在一种改进方案中，为了设定加权的灵敏度因数，根据热效应和/或在离合器控制期间测得的适配参数和/或在离合器操作系统中确定的实际测量值对预先给定的灵敏度因数进行加权。由此验证实际的离合器状态中的磨损，这在设定计数器时已被考虑在内。

有利地，在干式摩擦离合器中出现热效应时，减小预先给定的灵敏度因数，而在湿式运行的摩擦离合器中出现热效应时，增大预先给定的灵敏度因数。由此将干式摩擦离合器相对湿式运行的摩擦离合器的不同性能包含到评估中，在干式摩擦离合器中，磨损效应由于出现的离合器衬片磨蚀而恢复，在湿式运行的摩擦离合器中，磨损保持不变。

在一种设计方案中，在湿式运行的摩擦离合器上出现热效应时，减小待计数的检验事件的数量。在此基于，在磨损效应不可恢复的湿式运行的摩擦离合器中，在较少事件之后就达到了使用寿命极限，从而需要较少的测量点来获得关于摩擦离合器的磨损状态的可靠结论。

在一种变型方案中，根据在离合器控制期间适配的参数对预先给定的灵敏度因数进行加权，其中，在摩擦离合器上施加最大力矩时评估适配参数，并且将摩擦离合器的长期的摩擦值和/或长期的接触点作为适配参数。这种持续匹配的适配参数通过其变化趋势给出摩擦离合器是否有损伤或是否达到其使用寿命终点的指示，因此以较大的灵敏度对无意的滑摩事件进行加权。该方法基于以下事实：随着磨损增加，长期的摩擦值减小并且长期的接触点升高。因此，可由对目前的离合器状态的监测根据适配参数迅速判定，摩擦离合器的使用寿命是否已经到达终点。

在特别简单的实施方式中，在长期的接触点超过接触点阈值时，增大预先给定的灵敏度因数，而在长期的接触点低于接触点阈值时，减小预先给定的灵敏度因数。

在由离合器模型算出离合器操作系统的用于设定最大力矩的最大允许行程或最大允许压力时，可以由测得的传感器信号直接进行使用寿命的可信度测试，其中，将测得的压力或行程测量值与由离合器模型计算出的模型值进行比较，并且在测得的测量值和计算出的模型值之间出现差异时，适配预先给定的灵敏度因数，以设定加权的灵敏度因数。在这种情况下考虑，模型偏差可减小摩擦离合器的最大允许位置，由此在摩擦离合器上没有提供物理上的最大力矩。在这种情况下，无意的滑摩事件基于模型误差。

有利地，在确定出在计算出的模型值和测得的测量值之间的差异时，第一滑摩事件后较小地选择预先给定的灵敏度因数，其中，在出现无意的滑摩时，在每个另外的测量中增大灵敏度因数。在此基于，在检验测量值时发现：当在摩擦离合器上施加最大力矩时，最大压力或物理上最大允许行程不能以可校正的公差实现。因为该模型偏差可通过适配来重新校正直至出现下一个滑摩事件，因此在重新出现不期望的滑摩事件时重新评估灵敏度因数。

在一种实施方式中，减小灵敏度因数，直至实际测得的经适配的测量值相应于计算出的模型值。在此基于，在出现模型偏差后，将偏差逐步地重新匹配至真实的离合器操作系统。若达到实际的离合器操作系统，则以模型和真实的系统重新一致为基础。借助可信度测试可防止因模型误差导致的使用寿命终止的错误探测。

在一种改进方案中，在未出现无意的滑摩时，计数器减小第二数值。干式离合器的磨损性能通过单独地评估摩擦离合器的正确运行状态来考虑。在干式离合器中，例如在干式离合器过热时出现磨损状态并且可能暂时导致指示出错误。但是因为干式离合器在过热消退时重新回到其正常状态，这可通过测试来确定离合器的运行是否完好并且根据该测得的运行状况设定计数器。

有利地，在施加最大发动机力矩而未出现无意的滑摩时，若在预先给定的时间段没有滑摩，则计数器减小预先给定的第二数值。相同方法的应用增大了相对在湿式运行的离合器中使用寿命终止的错误识别的稳固性。

附图说明

本发明有多种实施方式。根据在图中示出的附图详细阐述其中一个。

附图是：

图1示出了静液压式的离合器操作系统的示意性结构，

图2示出了根据本发明的方法的实施例，

图3示出了适配参数的用于预期老化性能的特征曲线，

图4示出了静液压式的离合器操作系统的的操作阈值的特征曲线。

具体实施方式

在图1中，通过示意性示出的液压式、静液压式的离合器致动器的示例来示意性示出自动化的离合器操作系统1的结构，该结构例如应用在车辆中。液压式离合器操作系统1在主动侧2包括控制器3，控制器操控电动机4，电动机又驱动传动装置5，传动装置用于将电动机4的旋转运动转变成活塞6的平移运动，活塞可沿轴向运动地支承在主动缸内。如果电动机4的转动运动引起活塞6在主动缸7中沿着致动器行程向右的位置变化，则主动缸7的容积改变，由此在主动缸7中构建压力p，压力通过压力介质8经由液压管路9传输到液压式离合器操作系统1的从动侧10。液压管路9在其长度和形状方面匹配车辆的结构空间情况。

在从动侧10上，压力介质8在从动缸11中的压力p引起行程变化，行程变化传递到摩擦离合器12，以操作摩擦离合器。主动缸7中的压力p在液压式离合器操作系统1的主动侧2可借助传感器13确定。传感器13是压力传感器。离合器致动器经过的行程借助构造成位移传感器的第二传感器14确定。

在图2中示出了根据本发明的方法的实施例，该方法借助在图1中描述的液压式离合器操作系统执行。在方框100中的开始中，操控摩擦离合器12来传递最大力矩，在方框100中的开始之后，流程化分成：在方框201中检验离合器操作系统1是否运行不正确；可选地在方框301中检验离合器操作系统1是否运行正确。

在方框201中询问，是否要求最大力矩并且设定在离合器上。若是这种情况，则在方框202中询问，是否有超过预定的滑摩阈值的无意滑摩。因为滑摩由在摩擦离合器12上的转速来表示，所以将转速阈值用作滑摩阈值。若有超过该转速阈值的无意滑摩，则在方框203中检验滑摩的持续时间。若测量到的持续时间超过时间阈值，则在方框204中进行可信度测试，在该可信度测试中，将可用于增大计数器的第一数值与预定的灵敏度因数相乘。在可信度测试中，例如在离合器操作系统1运行期间连续地监测适配参数，例如长期的摩擦值和长期的接触点。已知的是，随着磨损增加，长期的摩擦值减小并且长期的接触点提升，这由于干式离合器中的离合器衬片的材料磨蚀而引起。

在图3中示出了长期的接触点和长期的摩擦值的、用于预期的老化性能的特征曲线，在该特征曲线中示出关于离合器致动器的致动器位置lcl的摩擦离合器12的力矩trqcl。在此，特征曲线a示出了新的摩擦离合器12的特征曲线走向，而特征曲线b示出了磨损的摩擦离合器的特征曲线走向，其中示出了接触点位移tv和摩擦值下降ra。例如，若长期的接触点超过接触点阈值，则由此确认，摩擦离合器12具有相应的磨损并因此达到可能的使用寿命终点。在无意的滑摩时，增大预先给定的灵敏度因数，这在高的长期接触点的情况下相应于高的灵敏度。在长期的接触点较小的情况下，即在长期的接触点低于接触点阈值的情况下，选择相比于高的长期接触点情况下更小的灵敏度因数。

对摩擦离合器12的磨损状态的另一可信度测试可经由实际测量的测量值进行，测量值与离合器模型相比较。如在图4中所示，在分别表示液压式离合器操作系统中的最大压力和离合器致动器经过的最大致动器行程的pmax和lmax的范围中示出了真实的离合器操作系统1。在摩擦离合器12上设定最大力矩时，有迟滞的、相应于正常运行的离合器特征曲线(曲线c)必须在pmax和lmax的最大范围中终止。但是若模型偏差导致：减小的最大压力pmax-real导致摩擦离合器12的最大力矩减小，则这通过模型特征曲线d描述。即，在出现滑摩时，在离合器操作中没有达到如在施加最大力矩时应达到的最大压力pmax。减小的压力pmax-real使得致动器行程lmax-model短于期望的最大致动器行程lmax。

若确定了由离合器模型计算出的行程和压力值与在真实系统中测量的行程和压力值的这种差异，则假定该情况下的无意滑摩基于模型误差。若在检验测量值时发现，以可校正的公差不能实现最大的压力或物理上允许的行程，则减小摩擦离合器的使用寿命识别的预先给定的灵敏度因数。这一直进行，直至测量值向模型值的适配充分减弱。在此，根据离合器特征曲线，由真实的压力pmax-real计算出致动器经过的最大的行程lmax-model。因此可以与磨损无关地评估，摩擦离合器12是否处于其使用寿命终点。

在可信度测试之后，在方框205中考虑导致摩擦离合器12的衬片的热损伤的热影响、例如热冲击或衰退。在干式摩擦离合器12中，该热损伤通过磨蚀相关的衬片层而恢复。因为在磨损的干式摩擦离合器12中越来越多地出现的热效应、如衰退和热冲击延迟了故障的离合器的识别，因此在最大力矩的情况下在出现无意的滑摩时减小灵敏度因数。在相关的衬片层不可恢复的湿式摩擦离合器中，在识别出衰退或热冲击时，增大湿式离合器的灵敏度，这是因为可预期离合器的损伤。即，增大了预先给定的灵敏度因数，该灵敏度因数与计数器所要增大的数值相乘。在最简单的情况下，加权的灵敏度因数可大于或小于1。在此提供，相比于干式离合器，在湿式离合器的情况下需要通过使用寿命计数器来记录的事件数量减小，因为借助较少的测量步骤已经可探测到故障的湿式运行摩擦离合器12。

最终，在方框206中，由在方框204和205中确定的影响计算出加权的灵敏度因数。在计算之后转移到方框400，在方框400中，检验滑摩情况和力矩情况是否结束。若是这种情况，则在方框500中根据与加权的灵敏度因数相乘的第一数值增大使用寿命计数器。若在方框400中滑摩情况还未结束，则转移到方框600中来结束进程。

若在方框201、202和203中的询问的答复是“否”，则在方框600中中断进程。

从由摩擦离合器12传递最大力矩的开始100起始，在方框301中，在摩擦离合器12的是否正确运行的测试中询问是否有最大力矩。若是这种情况，则在方框302中检验滑摩是否低于滑摩阈值。若是这种情况，则确定滑摩状态或附着状态的持续时间并且询问是否比预先给定的时间阈值持续更长时间(方框303)。询问滑摩持续时间是有意义的，因为离合器操作系统1只在特定的时间段上起振。在滑摩低于阈值时开始观察时间段。

若滑摩在整个时间段期间较小，则转移到方框400，在方框400中确定滑摩状态是否结束。在方框500中，将使用寿命计数器减小预先给定的第二数值。若在方框301、302和303中发现，事件没有发生，则在方框600中结束评估过程。

附图标记列表

1离合器操作系统

2主动侧

3控制器

4电动机

5传动装置

6活塞

7主动缸

8压力介质

9液压管路

10从动侧

11从动缸

12摩擦离合器

13压力传感器

14位移传感器

p压力

tv接触点位移

ra摩擦值下降

a特征曲线

b特征曲线

c离合器特征曲线(正常运行)

d模型特征曲线

100、201-206、301、302、303、400、500、600步骤