DE102005019790A1

DE102005019790A1 - Verfahren zum Ansteuern einer automatisierten Kupplung und Ansteuereinrichtung für eine automatisierte Kupplung

Info

Publication number: DE102005019790A1
Application number: DE102005019790A
Authority: DE
Inventors: Christian Rieger
Original assignee: LuK Lamellen und Kupplungsbau Beteiligungs KG; LuK Lamellen und Kupplungsbau GmbH
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2004-05-15
Filing date: 2005-04-28
Publication date: 2005-12-01

Abstract

Es wird ein Verfahren zum Ansteuern einer automatisierten Kupplung, insbesondere eines automatisierten Getriebes in einem Antriebsstrang eines Fahrzeuges vorgeschlagen, bei dem ein Pedalwert bei Betätigung des Kupplungspedals anhand einer Kupplungspedalkennlinie in einen Ausrückweg zur Kupplungsbetätigung umgewandelt wird, wobei die Kupplungspedalkennlinie in Abhängigkeit von der jeweiligen Fahrsituation verändert wird. Ferner wird eine Ansteuereinrichtung zum Betätigen der automatisierten Kupplung, insbesondere eines automatisierten Getriebes vorgeschlagen, welche ein Steuergerät umfasst, das einen Pedalwert bei der Betätigung des Kupplungspedals anhand der Kupplungspedalkennlinie in einen Ausrückweg zur Kupplungsbetätigung umwandelt, wobei in dem Steuergerät mehrere Kupplungspedalkennlinien hinterlegt sind, welche in Abhängigkeit von der jeweiligen Fahrsituation verwendbar sind. Insbesondere kann die Ansteuereinrichtung zum Durchführen des genannten Verfahrens verwendet werden.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ansteuern einer automatisierten Kupplung, insbesondere eines automatisierten Getriebes in einem Antriebsstrang eines Fahrzeuges, bei dem ein Pedalwert bei der Betätigung des Kupplungspedals anhand einer Kupplungspedalkennlinie in einen Ausrückweg zur Kupplungsbetätigung umgewandelt wird.
Ferner betrifft die Erfindung eine Ansteuereinrichtung für eine automatisierte Kupplung, insbesondere eines automatisierten Getriebes in einem Antriebsstrang eines Fahrzeuges mit einem Steuergerät, welches den jeweiligen Pedalwert bei der Betätigung des Kupplungspedals anhand einer Kupplungskennlinie in einen Ausrückweg zur Kupplungsbetätigung umwandelt. Vorzugsweise kann die Ansteuereinrichtung zum Durchführen des vorgeschlagenen Verfahrens verwendet werden.

Aus der Druckschrift DE 198 35 574 A1 ist eine Betätigungseinrichtung für pneumatische Kupplungsbetätigungen mit einem Überlast- und/oder Fehlbedienungsschutz bekannt. Mit der Betätigungseinrichtung werden Beschädigungen aufgrund von Fehlbedienungen an der Kupplung vermieden. Dazu wird eine Signal- und/oder Schutzeinrichtung vorgesehen, die mit der Kupplungspedalanordnung derart in Wirkverbindung steht, dass nach Ansprechen der Schutzeinrichtung eine bestimmte Kraft-Weg-Charakteristik verwendet wird.

Demnach liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Ansteuern einer automatisierten Kupplung und eine Ansteuereinrichtung für eine automatisierte Kupplung der eingangs genannten Gattung vorzuschlagen, mit denen der Fahrkomfort weiterverbessert werden kann.

Diese Aufgabe kann dadurch gelöst werden, dass ein Verfahren zum Ansteuern einer automatisierten Kupplung, insbesondere eines automatisierten Getriebes in einem Antriebsstrang eines Fahrzeuges vorgeschlagen wird, bei dem ein Pedalwert bei der Betätigung des Kupplungspedals anhand einer Kupplungspedalkennlinie in einen Ausrückweg zur Kupplungsbetätigung umgewandelt wird, wobei die Kupplungspedalkennlinie in Abhängigkeit von derjeweiligen Fahrsituation verändert wird. Auf diese Weise kann eine optimale Anpassung der Kupplungspedalkennlinie bei einem so genannten „Clutch by Wire"-System erreicht werden, wodurch die Dosierbarkeit der Kupplung bei der Betätigung verbessert wird und Schwingungsanregungen im Antriebsstrang vermieden werden können.

Vorzugsweise ist das erfindungsgemäße Verfahren bei Fahrzeugen mit einem elektronischen Kupplungsmanagement verwendbar. Es ist jedoch auch denkbar, dass das vorgeschlagene Verfahren bei Fahrzeugen mit einem automatisierten Getriebesystem einsetzbar ist. Ferner hat sich gezeigt, dass die erfindungsgemäß vorgesehene Umschaltung der Kupplungspedalkennlinie in Abhängigkeit derjeweiligen Fahrsituation eine entscheidende Komfortverbesserung bei den Getriebesystemen realisieren kann.

Im Rahmen einer vorteilhaften Weiterbildung der vorliegenden Erfindung kann vorgesehen sein, dass bei Schaltvorgängen oder dergleichen als Fahrsituation die Kupplungspedalkennlinie bzw. die Kupplungspedalcharakteristik zumindest bereichsweise derart verändert wird, dass ein Öffnen der Kupplung beschleunigt und ein Schließen der Kupplung vorzugsweise bei mittleren bis hohen Kupplungsmomenten verlangsamt wird. Auf diese Weise können die bei Schaltvorgängen vorliegenden besonderen Anforderungen an das Einkuppeln bzw. Auskuppeln berücksichtigt werden. Durch das schnelle Öffnen der Kupplung kann eine schnelle Trennung des Antriebsstrangs vom Motor erreicht werden und somit unnötige Schwingungsanregungen des Antriebsstrangs vermieden werden. Durch das verlangsamte Schließen der Kupplung kann ein besonders komfortables Einkuppeln erreicht werden, welches bevorzugt bei mittleren bis hohen Momentenbereichen wichtig ist.

Es ist auch möglich, dass unterschiedliche Kupplungspedalkennlinien für das Öffnen und das Schließen der Kupplung verwendet werden, um eine optimale Komfortsteigerung bei Schaltvorgängen zu realisieren.

Beim Anfahren oder Rangieren sowie bei anderen ähnlichen Fahrsituationen kann gemäß einer nächsten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung vorgesehen sein, dass die Kupplungspedalkennlinie in derartigen Fahrsituationen derart verändert wird, dass das zu übertragende Kupplungsmoment vorzugsweise im niedrigeren Momentenbereich besonders fein dosiert wird. Dies kann dadurch erreicht werden, dass die Kupplungskennlinie in diesem Momentenbereich einen besonders flachen Verlauf, also mit geringer Steigung, aufweist. Es ist auch denkbar, dass weitere Modifikationen der Kupplungspedalkennlinie bei anderen Fahrsituationen vorgenommen werden.

Vorzugsweise kann die vorgeschlagene Anpassung bzw. Umschaltung der Kupplungspedalkennlinie bei vorbestimmten Fahrsituationen durchgeführt werden, wenn z. B. die Motordrehzahl und die Getriebeeingangswellendrehzahl etwa den gleichen Wert aufweisen und somit synchronisiert sind. Die vorgeschlagene Umschaltung der Kupplungspedalkennlinie kann auch erfolgen, wenn der Antriebsstrang geöffnet ist, also die Kupplung offen und/oder der Neutralzustand eingelegt ist. Es sind auch andere Situationen denkbar, in denen die erfindungsgemäße Umschaltung der gewählten Kupplungspedalkennlinie vorgenommen wird.

Insgesamt sollte dabei darauf geachtet werden, dass eine Umschaltung nur erfolgt, wenn das Kupplungspedal nicht betätigt wird und der Schlupf an der Kupplung abgebaut ist. Eine Umschaltung könnte aber auch durchgeführt werden, wenn das Pedal mit maximalem Pedalwert betätigt wird und der Antriebsstrang getrennt ist. Jedoch sollte eine Umschaltung der Kupplungspedalkennlinie bei schlupfender Kupplung verhindert werden, da dies zu einer sprunghaften Änderung im Kupplungsmoment führen kann.

Ein weiterer vorteilhafter Aspekt der vorliegenden Erfindung kann vorsehen, dass zum Anpassen der Kupplungspedalkennlinien mehrere Stützstellen oder dergleichen verwendet werden, welche z. B. durch Geraden miteinander verbunden werden. Auf diese Weise kann ein gewünschter Verlauf der Kupplungspedalkennlinie realisiert werden, welcher an die gewählte Fahrsituation angepasst ist.

Bei der Verwendung von Stützstellen können diese auch in Abhängigkeit von bestimmten Parametern verändert werden. Als Parameter kann z. B. die Motordrehzahl oder dergleichen verwendet werden, so dass eine Stützstelle beispielsweise je nach Motordrehzahl verschoben werden kann, so dass der funktionelle Zusammenhang zwischen dem Pedalwert und dem Ausrückweg verändert wird. Möglicherweise können auch andere funktionale Zusammenhänge verwendet werden, um die Kupplungspedalkennlinie zumindest bereichsweise an eine bestimmte Fahrsituation anzupassen.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe kann auch durch eine Ansteuereinrichtung zum Ansteuern einer automatisierten Kupplung, insbesondere eines automatisierten Getriebes in einem Antriebsstrang eines Fahrzeuges gelöst werden, welche z.B. ein Steuergerät oder dergleichen aufweist, das einen Pedalwert bei der Betätigung des Kupplungspedals anhand einer Kupplungspedalkennlinie in einen Ausrückweg zur Kupplungsbetätigung umwandelt, wobei in dem Steuergerät z. B. mehrere verschiedene Kupplungspedalkennlinien hinterlegt sind, welche in Abhängigkeit von der jeweiligen Fahrsituation verwendbar sind. Insbesondere ist die erfindungsgemäße Ansteuereinrichtung zum Durchführen des vorgeschlagenen Verfahrens verwendbar.

Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
1 ein Diagramm mit einer Kupplungskennlinie und einer ersten veränderten Kupplungspedalkennlinie;
2 ein Diagramm mit einer Kupplungskennlinie und einer zweiten veränderten Kupplungspedalkennlinie; und
3 ein Diagramm mit einer Kupplungskennlinie und zwei unterschiedliche Kupplungspedalkennlinie für das Öffnen und Schließen der Kupplung.
In den 1 bis 3 ist jeweils in dem oberen Teil des dargestellten Diagramms eine Kupplungskennlinie zum Betätigen der Kupplung dargestellt. In dem unteren Teil des Diagramms ist jeweils eine an eine vorbestimmte Fahrsituation angepasste Kupplungspedalkennlinie dargestellt.
In 1 ist eine mögliche Kupplungspedalkennlinie beispielsweise für Schaltvorgänge gezeigt. Der dargestellte Verlauf des Pedalwertes PW ist in Abhängigkeit des Betätigungsweges s der Kupplung gezeigt, wobei zwei Stützstellen verwendet werden, welche durch Geraden mit einander verbunden sind, um die Kupplungspedalkennlinie zu konstruieren und an die Fahrsituation anzupassen, so dass eine schnelle Trennung des Antriebsstrangs vom Motor einerseits und ein komfortables Einkuppeln bei mittleren bis hohen Momenten andererseits erreicht wird.
In 2 ist eine mögliche Kupplungspedalkennlinie für Anfahrten und Rangierfahrten beispielhaft gezeigt. Dieser Verlauf kennzeichnet sich dadurch aus, dass der Verlauf bei niedrigen Momenten relativ flach ist, so dass eine besonders gute Dosierbarkeit des Kupplungsmomentes in diesem Momentenbereich ermöglicht wird.
In 3 ist eine weitere Möglichkeit der Modifikation der Kupplungspedalkennlinie gezeigt. Bei dieser Ausführung werden zwei verschiedene Kupplungskennlinien I und II miteinander kombiniert. Beispielsweise wird für das Öffnen der Kupplung die Kupplungskennlinie I eingesetzt, wobei zum Schließen der Kupplung die Kupplungskennlinie II verwendet wird. Auch bei diesen Kupplungskennlinien sind verschiedene Stützstellen verwendet worden, um den jeweiligen Verlauf der Kupplungspedalkennlinie an das Öffnen bzw. das Schließen der Kupplung anzupassen. Die verwendeten Stützstellen können z. B. in Abhängigkeit von der Motordrehzahl entsprechend zu höheren oder niedrigeren Pedalwerten bzw. Ausrückwegen s verschoben werden.
Besonders vorteilhaft ist der Einsatz dieses vorgeschlagenen Verfahrens bei automatisierten Kupplungssystemen, wie z. B. so genannten „Clutch by Wire"-Systemen.

I: Kupplungspedalkennlinie zum Öffnen der Kupplung
II: Kupplungspedalkennlinie zum Schließen der Kupplung

Claims

Verfahren zum Ansteuern einer automatisierten Kupplung, insbesondere eines automatisierten Getriebes in einem Antriebsstrang eines Fahrzeuges, bei dem ein Pedalwert bei der Betätigung des Kupplungspedals anhand einer Kupplungspedalkennlinie in einen Ausrückweg zur Kupplungsbetätigung umgewandelt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungspedalkennlinie in Abhängigkeit von der jeweiligen Fahrsituation verändert wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei Schaltvorgängen die Kupplungspedalkennlinie zumindest bereichsweise derart verändert wird, dass ein Öffnen der Kupplung beschleunigt und ein Schließen der Kupplung bei mittleren bis hohen Kupplungsmomenten verlangsamt wird.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass unterschiedliche Kupplungspedalkennlinien (I, II) für das Öffnen und das Schließen der Kupplung verwendet werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass beim Anfahren oder Rangieren die Kupplungspedalkennlinie derart verändert wird, dass das zu übertragende Kupplungsmoment im niedrigeren Momentenbereich besonders dosierbar ist.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Anpassung der Kupplungspedalkennlinie an vorbestimmte Fahrsituationen durchgeführt wird, wenn die Motordrehzahl und die Getriebeeingangsdrehzahl etwa synchronisiert sind.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Anpassung der Kupplungspedalkennlinie an vorbestimmte Fahrsituationen durchgeführt wird, wenn die Kupplung geöffnet ist und/oder der Neutralzustand gewählt ist.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweils zu verändernde Kupplungspedalkennlinie anhand von mehreren Stützstellen bestimmt wird, welche durch Geraden mit einander verbunden werden.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Stützstelle in Abhängigkeit eines Parameters verändert wird.
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass als Parameter die Motordrehzahl verwendet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungspedalkennlinie zumindest bereichsweise durch einen funktionalen Zusammenhang bestimmt wird.
Ansteuereinrichtung zum Ansteuern einer automatisierten Kupplung, insbesondere eines automatisierten Getriebes in einem Antriebsstrang eines Fahrzeuges, mit einem Steuergerät, welches einen Pedalwert bei der Betätigung des Kupplungspedals anhand einer Kupplungspedalkennlinie in einen Ausrückweg zur Kupplungsbetätigung umwandelt, insbesondere zum Durchführen des Verfahrens nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Steuergerät mehrere Kupplungspedalkennlinien hinterlegt sind, welche in Abhängigkeit von derjeweiligen Fahrsituation verwendbar sind.