用于控制能经由分离离合器来脱离的液力减速器的方法技术领域
本发明涉及一种具体来说根据独立权利要求的前序部分的用于控
制在机动车中的能经由分离离合器脱离的液力减速器的方法。
背景技术
已公知的是，机动车配备有液力减速器，也被称为液力制动器，
以便除了用所谓的受到磨损的运行制动器(摩擦制动器)制动之外通
常能够无磨损地制动机动车。这样的液力减速器以不同的结构形式公
知。所有液力减速器的共同之处在于，至少两个带叶片的轮或轮圈共
同构造成至少一个能填充工作介质的并且能排空该工作介质的工作
腔，以便经由工作腔中的工作介质的液力循环流将转矩从第一叶片轮
传递到第二叶片轮上，并且由此制动第一叶片轮。本发明所涉及的第
一实施方式在此具有所谓的转子和所谓的定子，其中，构造成转子的
带叶片的轮相对定子周转，定子由静止的叶片轮或静止的叶片轮圈形
成。一种按类属的第二实施方式规定，周转的转子和与之反方向周转
的反向转子共同构造出工作腔，以便借助工作介质将驱动功率从转子
传递到反向转子上。
现在已公知的是，液力减速器在所谓的非制动运行中，也就是说
当利用液力减速器不应产生制动功率时，也还一直将一定的制动作用
施加到驱动液力减速器的轴或其他构件上，这是因为在工作腔中构造
出由空气形成的循环流，该循环流在叶片轮之间传递相应的少量的剩
余制动力矩。这样的剩余制动力矩导致机动车的驱动发动机的油耗提
高，这是因为驱动发动机逆着剩余制动力矩工作。
因此已经提出设置分离离合器，借助分离离合器能够使液力减速
器脱离，以便由此消除所有在工作腔中构建循环流的物理基础。在液
力减速器的开始提到类型的实施方式中，如其也可以根据本发明所设
置的那样，将分离离合器设置成与转子传动连接，以便有选择地在制
动运行中驱动该转子或在非制动运行中中断驱动，也就是说，在从制
动运行向非制动运行过渡时断开分离离合器，而在从非制动运行向制
动运行过渡时闭合分离离合器。当然同时要求的是，在从非制动运行
向制动运行过渡时给工作腔填充工作介质，以便在同步化时避免分离
离合器过载，而在从制动运行向非制动运行过渡时为工作腔排空工作
介质。替选地，分离离合器也可以设置在定子与静止的支撑件之间，
以便在从非制动运行向制动运行过渡时通过闭合分离离合器保持定子
固定，从而使导入到工作腔中的工作介质相应地构造为在转子与定子
之间的循环流，而在从制动运行向非制动运行过渡时通过断开分离离
合器结束对定子的固定的支撑，从而使定子自由地随转子一起周转并
且由此在之后排空工作介质的工作腔中不会构造出循环流。最后，具
有所谓的反向转子的液力减速器也可以具有与反向转子传动连接的分
离离合器，从而在制动运行中分离离合器闭合的情况下使该反向转子
与转子反方向地被驱动，而在非制动运行中分离离合器断开的情况下
又自由地随转子一起周转，从而由于在转子与反向转子之间缺乏转速
差而同样不能够在工作腔中构造出循环流。
本发明涉及液力减速器的所有之前提到的实施方式。
除了结构上的和与附加的生产和维护成本相关联的缺点之外，在
从非制动运行向制动运行过渡时闭合而在从制动运行向非制动运行过
渡时断开的分离离合器的整合还意味着，只有当分离离合器已经闭合
并且将与所要求的制动力矩的程度相应的工作介质量引入工作腔中时
才能够在由司机，例如通过操作相应的制动执行器，或由驾驶员辅助
系统进行的相应的接通指令(启动)之后用液力减速器实现制动力矩
的构建，其中，必须从工作腔中挤压出相应的空气量，这会使引入延
迟。为了避免分离离合器在进行同步时已经逆着由减速器施加的制动
力矩工作，以叠加的时间间隔或在没有叠加的时间间隔的情况下依次
闭合分离离合器并且将工作介质引入工作腔中，其中，首先以闭合分
离离合器开始。因此，直至提供所期望的制动力矩的必要的时间间隔
由两个依次设置的用于闭合分离离合器的和用于将工作介质引入工作
腔中的时间间隔相加而得。
为了在启动制动过程之后能够更迅速地提供由司机或驾驶员辅助
系统所要求的制动力矩，在DE102007024698A1中已经提出，当机
动车的驱动发动机处在所谓的惯性滑行中或空载运行中时，有所准备
地闭合分离离合器，即使当还没有进行通过司机或驾驶员辅助系统启
动的制动过程时也如此。于是紧接着当司机或驾驶员辅助系统要求用
液力减速器进行制动，也就是说，要求从非制动运行向制动运行过渡
时，那么仅需要给液力减速器的工作腔填充工作介质，通过分离离合
器的闭合过程消除在启动制动运行与实际上通过液力减速器提供的制
动力矩之间的延迟。
在实践中证实的是，所提出的解决方案导致液力减速器的令人满
意的响应时间，然而却减少了分离离合器的使用寿命。
发明内容
因此本发明的任务在于改进开头提到的方法，使得能够在启动制
动运行之后基本上没有延迟地用液力减速器提供制动力矩，并且延长
离合器的使用寿命。
根据本发明的任务通过根据独立权利要求的方法来解决。在从属
权利要求中说明了本发明的有利的且特别适宜的设计方案。
通过根据本发明的方法可以特别显著地减少分离离合器的闭合过
程的次数，这会明显延长分离离合器的使用寿命。因此也就是说不再
在驱动发动机的每次惯性滑行中都闭合分离离合器，而是仅在特定的
前提条件下闭合。这些前提条件在此以如下方式选出，即，使得在惯
性滑行中通过司机或驾驶员辅助系统启动制动运行通常只有当分离离
合器已经闭合时才进行。因此，与公知的方法相比，在构建制动力矩
时没有出现值得一提的延迟的数量。
在根据本发明的用于控制在机动车中的能经由分离离合器脱离的
液力减速器的方法的所有替选方案中，机动车的驱动发动机在其功率
输出方面是可控的，驱动发动机用于通过经由所谓的驱动系驱动机动
车的驱动车轮来使机动车加速。功率输出根据通过司机或驾驶员辅助
系统对执行器的操作来进行控制或调节。在驱动发动机的第一运行状
态，即所谓的牵引运行中，驱动发动机的驱动功率经由机动车驱动系
传递到驱动车轮上以使机动车加速，而在第二运行状态，即所谓的惯
性滑行中，驱动功率从驱动车轮传递到驱动系中并且尤其是传递到驱
动发动机。因此，在第二运行状态中，驱动系以及尤其是驱动发动机
(当其没有脱离时)将机动车制动。
如开头提到的那样，液力减速器要么具有受驱动的带叶片的转子
和带叶片的定子，要么具有受驱动的带叶片的转子和与该转子相反方
向被驱动的带叶片的反向转子，它们彼此构造出能填充工作介质并且
能排空该工作介质的工作腔。此外还设置有分离离合器，借助分离离
合器能够有选择地使液力减速器与驱动系脱离以及与该驱动系连接，
以便在制动运行中将液力减速器的液力制动力矩导入到机动车的驱动
系中，并且在非制动运行中避免制动力矩的导入。如开头提到的那样，
分离离合器在此可以设置成与转子和/或反向转子传动连接，以便在分
离离合器闭合的状态中相应地驱动转子和/或反向转子，而在分离离合
器断开的状态中切断驱动功率传递。替选地能够实现的是，分离离合
器设置在定子与静止的支撑件之间，从而在制动运行中，定子在分离
离合器闭合的情况下抗相对转动地(drehfest)接驳在静止的支撑件上，
而在非制动运行中，定子能够自由地随转子一起周转。即使在设有分
离离合器的反向转子中，在非制动运行中，该反向转子在本发明的实
施方式中也能够自由地随转子一起周转，而在制动运行中，该反向转
子在分离离合器闭合的情况下与转子反向地被驱动。与替选的根据本
发明的转子和反向转子能够共同用分离离合器脱离的实施方式不同的
是，在该实施方式中转子始终受驱动。
按照根据本发明的方法的第一变型方案，现在在惯性滑行中检测
或获知机动车的加速度并且将其与预先给定的加速度边界值比较。加
速度边界值可以是常数或根据边缘条件可变地预先给定。根据本发明，
在这种情况下，也就是说同样在惯性滑行中，在非制动运行中，当加
速度位于加速度边界值之上时，与通过司机或驾驶员辅助系统启动制
动运行无关地闭合分离离合器并且使工作腔保持排空工作介质。在其
他情况下，只要没有实现通过司机或驾驶员辅助系统启动制动运行，
那么在惯性滑行中分离离合器尤其是也保持断开。
按照根据本发明的方法的一个替选设计方案，在惯性滑行中检测
或获知机动车刚好经过的行车路程的地形，并且在这种情况下，也就
是说同样在惯性滑行中，在非制动运行中，与通过司机或驾驶员辅助
系统启动制动运行无关地根据地形闭合分离离合器。
例如可以从地形获知刚好被机动车驶过的路程区段和/或行车路
程的直接或间接地接着该驶过的路程区段的路程区段的坡度，并且将
所获知的坡度与预先给定的坡度边界值比较，其中，当坡度大于坡度
边界值时，在非制动运行中与通过司机或驾驶员辅助系统启动制动运
行无关地闭合分离离合器。在预先给定的针对坡度的边界值方面，之
前用于预先给定加速度边界值的描述是合适的。在根据本发明的一个
实施方式中，在惯性滑行中在非制动运行中闭合的分离离合器随着下
一牵引运行的开始而又断开，这是因为这时可以假定通过司机或驾驶
员辅助系统启动制动运行在接下来的时间内是不大可能的。附加地或
替选地可以规定，一旦出现预先给定的边缘条件，分离离合器已经在
同样的在非制动运行中事先闭合分离离合器的惯性滑行状态中又断
开。边缘条件例如可以是，机动车的所检测或获知的加速度又位于加
速度边界值之下，尤其是以预先给定的量位于加速度边界值之下，后
者以便构造出迟滞。在分离离合器闭合时考虑到地形的情况下，在同
样的惯性滑行中，地形也可以又设置为针对断开分离离合器的触发事
件，也就是说，根据地形地又断开分离离合器。当从地形获知坡度时，
一旦坡度位于坡度边界值之下，尤其是以预先给定的量位于坡度边界
值之下，那么闭合的分离离合器例如可以在同样的实现了闭合的惯性
滑行中又断开。
在惯性滑行中，在非制动运行中，分离离合器的根据本发明的预
先准备的闭合附加地可以根据其他输入参数，例如机动车的装载状态
或总重量来实现，后者尤其是在考虑到坡度的情况下。例如，与比较
轻的机动车相比，在装载比较重的机动车中，在更小的边界值时就已
经实现了分离离合器的闭合。输入参数的另一示例是车辆速度。例如，
边界值可以根据当前的车辆速度可变地预先给定，尤其是在较高的速
度的情况下更小地选择。
附图说明
下面应当结合实施例示例性地描述本发明。其中：
图1示出在可以使用根据本发明的方法的第一实施方式中的机动
车驱动系；
图2示出在可以使用根据本发明的方法的第二实施方式中的机动
车驱动系。
具体实施方式
在图1中示出了具有转子2和定子3的液力减速器1。工作介质
从外部的工作介质循环回路4经由工作介质输送部5输送给工作腔7，
并且为了冷却在工作腔7中加热的工作介质经由工作介质排出部6从
减速器1中排出。在工作介质输送部5中布置有进入阀8，并且在工作
介质排出部6中设置有减速器排放阀9。减速器控制设备10至少间接
地不仅作用于减速器进入阀8而且也作用于减速器排放阀9。为了从非
制动运行向制动运行过渡而打开减速器进入阀8。利用调整压力操控减
速器排放阀9，使其导致对工作介质的期望的拦阻并且因此导致对工作
腔7的期望的填充度。替选地也考虑到借助对工作介质储备器的挤压
式的压力加载来控制填充度。
在从制动运行向非制动运行过渡时关闭进入阀8，因此没有其他
工作介质流到工作腔7中。同时，排放阀9仍保持打开直至工作腔7
排空到期望的状态。为此必要的是持续不断地驱动转子2，以便充分利
用转子的泵作用。因此，分离离合器11也仍然保持闭合直至确保进行
了足够程度的排空。
因为排空的持续时间与转子2在期望的关断时间点，也就是在确
定减速器切断要求时的转速有关，所以例如经由所示的转速传感器12
检测转子2的转速并且传送给减速器控制设备10。转速传感器12也可
以定位在其他位置上，例如沿驱动功率流的方向定位在分离离合器11
之前，或者也可以按其他方式例如经由CAN总线将转速提供给减速器
控制设备10，这是因为转速通常与设置有液力减速器1的驱动系中的
另外的转速，例如机动车变速器的变速器轴输出转速有关，或者在所
谓的次级减速器的情况下与车辆速度有关或在初级减速器的情况下与
发动机转速有关。
如通过虚线表明的那样，减速器控制设备10还控制分离离合器11
的断开和闭合。此外，减速器控制设备还接收例如来自减速器操纵杆
和驾驶员辅助系统的输入信号，以便能够确定减速器接通要求或减速
器切断要求。
在所示的实施例中，减速器1在次级侧布置在机动车的变速器20
的动力输出系上，其中，在所示的图示中，分离离合器11和减速器1
设置在变速器20之外或在外部设置在变速器20上。替选地，分离离
合器11和/或减速器1也可以整合在变速器20中。
变速器20将驱动发动机21的驱动功率经由变速器输出法兰22传
递到机动车的驱动车轮26上。驱动发动机21具有发动机控制器23，
根据对执行器24，例如未详细示出的脚踏板或杆的操作，发动机控制
器控制驱动发动机的功率输出。变速器20也具有变速器控制器25，其
要么自动地要么根据通过司机操作执行器来控制变速器20中的切换过
程。
减速器控制设备10可以接收车辆速度作为另一输入信号，车辆速
度例如经由示意性地示出的CAN总线14提供。此外能够实现的是，
将导航系统，尤其是GPS系统15的信号输送给减速器控制设备10，
因此该减速器控制设备可以处理机动车刚好驶过的行车路程的地形或
倾斜度。
根据本发明，现在在如下前提条件下，即，驱动发动机21在所谓
的惯性滑行中运行，也就是说，驱动功率从驱动车轮26传递到驱动系
27中，驱动车轮26经由驱动系与驱动发动机21连接(在中间接有变
速器20的情况下)，预先准备好当从车辆速度计算出的或直接检测到
的车辆加速度位于预先给定的加速度边界值之上时，闭合分离离合器
11。附加或替选地，行车路程的地形或倾斜度也可以用于决定是否预
先准备地闭合分离离合器11。
根据图2的实施方式很大程度上相应于图1的实施方式。在此省
略了机动车的驱动系的细节。不同于根据图1的设计方案的是，在此
分离离合器11设置成与定子3传动连接，从而定子3在液力减速器1
的非制动运行中随转子2一起周转，而不产生制动力矩，并且在从非
制动运行向制动运行过渡时利用分离离合器11制动至停止状态。替选
地也可以设置反向转子来代替定子3，反向转子在从非制动运行向制动
运行过渡时借助分离离合器11加速并且与转子2的转动方向相反地被
驱动。