DE102007037589B4 - Verfahren zur Steuerung einer Doppelkupplung, insbesondere der Doppelkupplung eines Doppelkupplungsgetriebes - Google Patents
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Abstract
Description
- Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung einer Doppelkupplung, insbesondere der Doppelkupplung eines Doppelkupplungsgetriebes und/oder der Schaltungen des Doppelkupplungsgetriebes eines Kraftfahrzeuges, gemäß den Merkmalen des Oberbegriffes des Patentanspruches 1.
- Im Stand der Technik sind unterschiedliche Verfahren zur Steuerung von Doppelkupplungen, insbesondere bei Doppelkupplungsgetrieben bekannt. Insbesondere weisen die entsprechenden Doppelkupplungen eine erste und eine zweite Kupplung auf, die zu einer „Doppelkupplung“ zusammengefasst sind. Hierdurch werden die unterschiedlichen Teilgetriebe eines Doppelkupplungsgetriebes angesteuert, wobei die erste Kupplung dem ersten Teilgetriebe und die zweite Kupplung dem zweiten Teilgetriebe des jeweiligen Doppelkupplungsgetriebes zugeordnet ist bzw. sind. Um die Schaltungen im Doppelkupplungsgetriebe zu realisieren, werden die beiden Kupplungen vzw. hydraulisch angesteuert, nämlich mit entsprechendem hydraulischen Druck beaufschlagt. Wenn die beiden Kupplungen mit einem hydraulischen Druck beaufschlagt werden, erfolgen vzw. dann die entsprechenden Zustellbewegungen der Kupplungen. Da die Schaltungen bevorzugt „weich“ erfolgen sollen, ist einerseits der hydraulische Druck, andererseits die hydraulische Zustellbewegung der jeweiligen Kupplung durchaus entscheidend für das Schaltverhalten und den Schaltkomfort des Doppelkupplungsgetriebes.
- Problematisch ist nun, wenn der entsprechend zugeordnete Wegsensor einer jeweiligen Kupplung ausfällt, nämlich die Zustellbewegung der entsprechenden jeweiligen Kupplung nicht mehr exakt ermittelt werden kann. Dies kann bei einem Ausfall des Wegsensors und/oder auch bei einem Ausfall der jeweiligen Steuerleitung erfolgen.
- Für den zuletzt beschriebenen Fall existieren im Stand der Technik unterschiedliche „Modelle“, die entsprechenden Kupplungen noch derart anzusteuern, so dass zumindest ein Notbetrieb noch realisiert werden kann.
- So wird bspw. in der
WO 01/63136 A1 - Auch sind Systeme bekannt (
JP 2002-307984 A - Schließlich ist aus der
EP 1 150 040 A2 ein Verfahren zur Steuerung einer Doppelkupplung bekannt, bei dem, falls die den jeweiligen Kupplungen zugeordneten Drucksensoren ausfallen, einerseits eine Sicherheitsschaltung realisiert ist, so dass nicht beide Kupplungen geschlossen werden können, andererseits aber auch über eine abgespeicherte ermittelte Kennlinie der Kupplungsdruck einer Kupplung über das Modulieren eines Steuerregelventils steuerbar ist. - Die im Stand der Technik bekannten Systeme bzw. Verfahren beschäftigen sich jedoch alle im wesentlichen mit der Problematik einen Notbetrieb für das Doppelkupplungsgetriebe bzw. für die Doppelkupplung zu realisieren, wenn der jeweilige Positionssensor und/oder Wegsensor einer Kupplung ausfällt. Die Praxis jedoch zeigt, dass auch das hydraulische System an sich durchaus anfällig sein kann. Nicht nur die Hydraulikleitungen, die Hydraulikpumpe und/oder der Druckspeicher des Hydrauliksystems zur Versorgung der Kupplungen kann kleine Leckagen aufweisen, sondern auch der den Druck im Hydrauliksystem messende Drucksensor, insbesondere der den Druck im Druckspeicher messende Drucksensor könnte ausfallen. Der aktuelle Druck im Hydrauliksystem/Druckspeicher ist aber für das Steuersystem zur Ansteuerung der beiden Kupplungen durchaus entscheidend und wichtig, um entsprechende weiche Schaltungen sowie den Betrieb überhaupt zu gewährleisten.
- Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, das eingangs genannte Verfahren derart auszugestalten und weiterzubilden, dass auch bei einem Ausfall des Drucksensors ein Betrieb, also die Ansteuerung der Doppelkupplung und somit der Betrieb des Doppelkupplungsgetriebes, insbesondere ein Notbetrieb ohne große Kosten- und Konstruktionsaufwand ermöglicht ist.
- Die zuvor aufgezeigte Aufgabe ist nun durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst. Bei einem Ausfall des Drucksensors wird der im Hydrauliksystem anliegende aktuelle Druck ermittelt, indem zunächst das einer der beiden Kupplungen zugeordnete Steuerventil geöffnet und die jeweilige Kupplung hierdurch hydraulisch beaufschlagt wird, wobei dann die bestimmte Größe der Kupplungsaktuatorik ermittelt wird, wobei dann aus dieser ermittelten Größe der im Hydrauliksystem anliegende Druck berechnet wird.
- Hierfür wird bei einem Ausfall des Drucksensors vzw. der im Druckspeicher anliegende aktuelle Druck ermittelt, indem zunächst das einer der beiden Kupplungen zugeordnete Steuerventil geöffnet und die jeweilige Kupplung hierdurch hydraulisch beaufschlagt wird, wobei dann der Zustellweg oder der Öffnungsweg dieser Kupplung ermittelt wird und dass dann aus dem ermittelten bestimmten Zustellweg oder dem ermittelten bestimmten Öffnungsweg der im Hydrauliksystem, insbesondere im Druckspeicher anliegende Druck berechnet wird. Einfach ausgedrückt, da nunmehr der Drucksensor-Wert über den Drucksensor selbst nicht mehr ermittelt werden kann, bspw. weil der Drucksensor ausgefallen ist oder auch die dem Drucksensor zugeordnete entsprechende Steuerleitung nicht mehr funktioniert, wird nunmehr ein Ersatzwert verwendet. Dieser Ersatzwert wird berechnet bzw. ermittelt und zwar mit Hilfe der ohnehin vorhandenen Positions- bzw. Wegsensoren der jeweilige Kupplung. Insbesondere wird vzw. dann ein nicht-aktives Teilgetriebe des Doppelkupplungsgetriebes in die Neutralstellung gebracht und die diesem Teilgetriebe zugeordnete jeweilige Kupplung geschlossen, insbesondere das entsprechende zugeordnete Steuerventil vzw. vollständig geöffnet und diese Kupplung somit hydraulisch beaufschlagt. Über den Zustellweg dieser Kupplung kann dann mit Hilfe des Steuersystems der Ersatzwert, nämlich der im Druckspeicher anliegende Druck entsprechend berechnet werden. So ist ein entsprechender Betrieb des Doppelkupplungsgetriebes, insbesondere aber auch ein Notbetrieb realisierbar, was ohne großen zusätzlichen Kostenaufwand erreicht wird. Wie oben geschildert, kann als Größe der Kupplungsaktuatorik hier der jeweilige Zustellweg und/oder Öffnungsweg der jeweiligen Kupplung verwendet werden. Dies ist abhängig vom jeweiligen Anwendungsfall. Die entsprechenden oben genannten Nachteile sind vermieden und entsprechende Vorteile erzielt.
- Es gibt nun eine Vielzahl von Möglichkeiten das erfindungsgemäße Verfahren in vorteilhafter Art und Weise auszugestalten und weiterzubilden. Hierfür darf zunächst auf die dem Patentanspruch 1 nachgeordneten Patentansprüche verwiesen werden. Im folgenden wird nun anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels und der nachfolgenden Zeichnung das erfindungsgemäße Verfahren näher beschrieben. In der Zeichnung zeigt:
-
1 in schematischer Darstellung die wesentlichen Komponenten zur Realisierung des erfindungsgemäßen Verfahrens. -
1 zeigt in schematischer Darstellung zumindest teilweise die wesentlichen Komponenten zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. - Das erfindungsgemäße Verfahren dient zur Steuerung einer Doppelkupplung
1 , die hier schematisch teilweise gestrichelt dargestellt ist. Die Doppelkupplung1 wird vzw. zur Realisierung der Schaltungen eines hier nicht näher dargestellten Doppelkupplungsgetriebes eines Kraftfahrzeugs verwendet. - Wie die
1 zeigt, weist die Doppelkupplung eine erste KupplungK1 und eine zweite KupplungK2 auf. - Es können nun bestimmte Größen der Kupplungsaktuatorik der beiden Kupplungen ermittelt werden. Dies ist die Zustellbewegung und/oder die Öffnungsbewegung der jeweiligen Kupplung
K1 undK2 . - Die Zustellbewegungen und/oder die Öffnungsbewegungen der ersten und/oder zweiten Kupplung
K1 bzw.K2 werden vzw. hydraulisch realisiert, wobei der jeweilige Zustellweg bzw. Öffnungsweg der jeweiligen KupplungK1 bzw.K2 über vorgesehene WegsensorenWS1 undWS2 ermittelt werden. Denkbar ist auch eine pneumatische Ansteuerung der KupplungenK1 undK2 . - Weiterhin ist vzw. ein hydraulischer Druckspeicher
2 vorgesehen, dessen Druck über einen Drucksensor3 ermittelt werden kann. Ein erstes Steuerventil4 steuert die erste KupplungK1 und ein zweites Steuerventil5 die zweite KupplungK2 an. - Der aktuelle im hydraulischen Druckspeicher
2 anliegende Druck wird über den Drucksensor3 gemessen. Schließlich ist eine hier schematisch dargestellte HydraulikpumpeHP vorgesehen. - Weiterhin weist das hier nur schematisch teilweise dargestellte System ein entsprechendes elektrisches und/oder elektronisches Steuersystem, insbesondere mit einem Mikrocomputer auf, wobei diese Komponenten hier nicht im einzelnen dargestellt sind, da hier nur die wesentlichen zusammenwirkenden Komponenten - der Übersichtlichkeit halber - in
1 schematisch dargestellt bzw. angedeutet sind. - Der Betrieb des Doppelkupplungsgetriebes ist nun insbesondere dadurch gewährleistet, dass bei einem Ausfall des Drucksensors, der im Hydrauliksystem anliegende aktuelle Druck ermittelt wird, indem zunächst das einer der beiden Kupplungen
K1 ,K2 zugeordnete Steuerventil4 ,5 geöffnet und die jeweilige KupplungK1 ,K2 hierdurch hydraulisch beaufschlagt wird, dass dann die bestimmte Größe der Kupplungsaktuatorik ermittelt wird und dass dann aus dieser ermittelten Größe der im Hydrauliksystem anliegende Druck berechnet wird. - Wie bereits eingangs erläutert, wird nun bei einem Ausfall des Drucksensors des Hydrauliksystems über eine bestimmte Größe der Kupplungsaktuatorik, die entsprechend ermittelt wird, dann der aktuell im Hydrauliksystem anliegende Druck über diese ermittelte Größe der Kupplungsaktuatorik bestimmt. Dies wird durch die Ermittlung des Zustellweges bzw. Öffnungsweges der jeweiligen Kupplung ermittelt, was im Folgenden ausführlicher beschrieben wird.
- Es wird also vzw. bei einem Ausfall des Drucksensors
3 der im Druckspeicher2 anliegende aktuelle Druck ermittelt wird, indem zunächst das einer der beiden KupplungenK1 bzw.K2 zugeordnete Steuerventil4 bzw.5 geöffnet und die jeweilige KupplungK1 bzw.K2 hierdurch hydraulisch beaufschlagt wird, dass dann der Zustellweg oder der Öffnungsweg dieser Kupplung ermittelt wird und dann aus dem ermittelten bestimmten Zustellweg oder dem ermittelten bestimmten Öffnungsweg der im Druckspeicher2 anliegende Druck berechnet wird. Damit ist auf sehr kostengünstige Weise auch bei einem Ausfall des Drucksensors3 ein Betrieb des Doppelkupplungsgetriebes immer gewährleistet. - Ganz allgemein darf folgendes ausgeführt werden: Je nachdem, wie nun die entsprechende Kupplung ausgelegt ist, ob diese nämlich federbelastet ist in Richtung ihrer Zustellbewegung oder federbelastet ist in Richtung ihrer Öffnungsbewegung, wird nun als Ersatzwert für den fehlenden Wert des ausgefallenen Drucksensors
3 vzw. der entsprechende Zustellweg oder der entsprechende Öffnungsweg der jeweiligen KupplungK1 bzw.K2 verwendet. Ist beispielsweise die Kupplung in Richtung deren eigener Öffnungsbewegung federbelastet, so wird bei derer hydraulischen Beaufschlagung aus dem jeweiligen Zustellweg-Wert der entsprechende Ersatzwert berechnet. Ist die Kupplung in Richtung auf die Zustellbewegung federbelastet, so wird bei entsprechender hydraulischer Beaufschlagung dann die Kupplung geöffnet und vzw. Öffnungsweg-Wert als Ersatzwert für den fehlenden Wert des Drucksensors3 verwendet. - Wie die
1 zeigt wird der jeweilige Zustellweg und/oder der jeweilige Öffnungsweg der jeweiligen KupplungK1 oderK2 über mindestens einen jeweiligen WegsensorWS1 bzw.WS2 ermittelt. Die entsprechenden Werte der WegsensorenWS1 bzw.WS2 können an das hier nicht dargestellte Steuersystem, insbesondere den Mikroprozessor weitergeleitet werden. - Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist nun, dass die erste und zweite Kupplung
K1 bzw.K2 in Richtung ihrer Öffnungsstellung federbelastet ist, also die Zustellbewegungen dieser KupplungenK1 bzw.K2 bei einer entsprechenden hydraulischen Beaufschlagung erfolgen. Fällt nun der Drucksensor3 aus, so wird das entsprechende Steuerventil4 bzw.5 zunächst vzw. vollständig geöffnet, so dass dann aus der Zustellbewegung der jeweiligen zugeordneten KupplungK1 bzw.K2 der Druck im Hydrauliksystem, insbesondere im Druckspeicher2 ermittelt werden kann, nämlich aus dieser Zustellbewegung dann auf den aktuellen Druck im Druckspeicher2 rückgeschlossen werden kann. - Wird nun die Doppelkupplung
1 in einem hier nicht dargestellten Doppelkupplungsgetriebe angewendet, das zwei Teilgetriebe aufweist, so ist ein Teilgetriebe des Doppelkupplungsgetriebes in die Neutralstellung bringbar. Die diesem Teilgetriebe zugeordnete KupplungK1 bzw.K2 wird dann zur Berechnung des Druckes im Druckspeicher2 verwendet, also vzw. vollständig geschlossen. - Mit dem Verfahren kann also zumindest ein Notbetrieb, aber auch ein Normalbetrieb eines Doppelkupplungsgetriebes realisiert werden, indem der berechnete Druckwert des Hydrauliksystems dann als Ersatzwert zur Durchführung der jeweiligen Schaltungen im Doppelkupplungsgetriebe verwendet wird.
- Mit Hilfe dieses ermittelten Ersatzwertes kann dann auch die Hydraulikpumpe
HP des Hydrauliksystems entsprechend angesteuert werden, insbesondere dann der jeweilige Druck im Druckspeicher2 aktuell angepasst werden. - Der Form halber sei angemerkt, dass anstelle des Zustellweges der jeweiligen Kupplung
K1 bzw.K2 oder anstelle des jeweiligen Öffnungsweges der jeweiligen KupplungK1 bzw.K2 zur Ermittlung des Druckes im Druckspeicher2 auch die entsprechende Zustellposition der jeweiligen KupplungK1 bzw.K2 verwendet werden kann. Dies ist abhängig vom jeweiligen Anwendungsfall, insbesondere auch von den hier verwendeten spezifischen Sensoren zur Ermittlung des Weges und/oder der Position der jeweiligen KupplungK1 bzw.K2 . - Da ein hier nicht dargestelltes Steuersystem mit mindestens einem Mikrocomputer vorgesehen ist und das Steuersystem die Messwerte der Wegsensoren oder entsprechender hier nicht dargestellter Positionssensoren oder Drucksensoren auswertet, kann daher der aktuelle Druck im Hydrauliksystem berechnet und mit Hilfe der Hydraulikpumpe
HP - falls erforderlich - angepasst werden. - Es ist also mit dem Verfahren auch eine Druckregelung im hydraulischen System möglich, wenn der Drucksensor
3 ausfällt, so dass ein entsprechender Ersatzwert berechnet wird, mit dessen Hilfe die HydraulikpumpeHP entsprechend angesteuert werden kann, so dass zumindest ein Notbetrieb des Doppelkupplungsgetriebes gewährleistet ist. Vzw. wird hierbei ein Teilgetriebe des Doppelkupplungsgetriebes in seine Neutralstellung gebracht, so dass die diesem Teilgetriebe zugeordnete jeweilige KupplungK1 bzw.K2 vzw. komplett geschlossen wird. Vzw. aus der entsprechenden Weginformation, insbesondere dem Zustellweg dieser Kupplung, der als Größe der Kupplungsaktuatorik gemessen wird, kann auf den aktuellen Druck im Hydrauliksystem, hier vzw. im Druckspeicher rückgeschlossen werden. Vzw. wird der Druck im Druckspeicher2 mit Hilfe der HydraulikpumpeHP entsprechend reguliert. Denkbar ist auch, dass entsprechende Kennfelder im Steuersystem abgespeichert sind, aus denen immer der jeweiligen Ersatzwert der zugehörigen spezifischen Zustell- bzw. Öffnungswege der jeweiligen Kupplung ermittelt, also so auf die im Druckspeicher2 anliegenden aktuellen jeweiligen Drücke rückgeschlossen werden kann. Auch dies ist abhängig vom jeweiligen Anwendungsfall. - Im Ergebnis wird mit dem Verfahren ein kostengünstiges Steuersystem auch für den Notbetrieb eines Doppelkupplungsgetriebes bei einem Ausfall des Drucksensors ermöglicht.
- Bezugszeichenliste
-
- 1
- Doppelkupplung
- 2
- Druckspeicher
- 3
- Drucksensor
- 4
- erstes Steuerventil
- 5
- zweites Steuerventil
- K1
- erste Kupplung
- K2
- zweite Kupplung
- WS1
- erster Wegsensor
- WS2
- zweiter Wegsensor
- HP
- Hydraulikpumpe
Claims (10)
- Verfahren zur Steuerung einer Doppelkupplung (1), insbesondere der Doppelkupplung (1) eines Doppelkupplungsgetriebes und/oder der Schaltungen des Doppelkupplungsgetriebes eines Kraftfahrzeuges, wobei die Zustellbewegung und/oder die Öffnungsbewegung der ersten und/oder zweiten Kupplung (K1, K2) hydraulisch realisiert wird bzw. werden und eine bestimmte Größe der Kupplungsakuatorik ermittelt wird, wobei über ein erstes Steuerventil (4) die erste Kupplung (K1) und/oder über ein zweites Steuerventil (5) die zweite Kupplung (K2) hydraulisch angesteuert werden, und wobei der aktuelle Druck des Hydrauliksystems mit einem Drucksensor erfasst wird, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem Ausfall des Drucksensors der im Hydrauliksystem anliegende aktuelle Druck ermittelt wird, indem zunächst das einer der beiden Kupplungen (K1, K2) zugeordnete Steuerventil (4, 5) geöffnet und die jeweilige Kupplung (K1, K2) hierdurch hydraulisch beaufschlagt wird, dass dann die bestimmte Größe der Kupplungsaktuatorik ermittelt wird und dass dann aus dieser ermittelten Größe der im Hydrauliksystem anliegende Druck berechnet wird, und dass als bestimmte Größe der Kupplungsaktuatorik der jeweilige Zustellweg bzw. Öffnungsweg der jeweiligen Kupplung (K1, K2) verwendet wird.
- Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass ein hydraulischer Druckspeicher (2) vorgesehen ist, und dass nach Ermittlung des jeweiligen Zustellweges bzw. Öffnungsweges der jeweiligen Kupplung (K1, K2) aus dem ermittelten bestimmten Zustellweg oder dem ermittelten bestimmten Öffnungsweg der im Druckspeicher (2) anliegende aktuelle Druck berechnet wird.
- Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Zustellweg und/oder der Öffnungsweg der jeweiligen Kupplung (K1, K2) über mindestens einen jeweiligen Wegsensor (WS1, WS2) ermittelt wird.
- Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und zweite Kupplung (K1, K2) in Richtung ihrer Öffnungsstellung federbelastet ist, also die Zustellbewegungen bei hydraulischer Beaufschlagung erfolgen.
- Verfahren nach einem der
Ansprüche 2 bis4 , dadurch gekennzeichnet, dass bei entsprechend vollständig geöffnetem Steuerventil (4, 5) aus dem Zustellweg der jeweiligen Kupplung (K1, K2) der Druck im Druckspeicher (2) ermittelt wird. - Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Anwendung der Doppelkupplung (1) in einem Doppelkupplungsgetriebe ein Teilgetriebe des Doppelkupplungsgetriebes in die Neutralstellung bringbar ist und die diesem Teilgetriebe zugeordnete Kupplung (K1, K2) zur Berechnung des Druckes im Druckspeicher (2) verwendet wird.
- Verfahren nach einem der
Ansprüche 2 bis6 , dadurch gekennzeichnet, dass ein Notbetrieb realisiert wird, indem der berechnete Druckwert des Druckspeichers (2) als Steuergröße verwendet wird. - Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass aufgrund des ermittelten Ersatzwertes die Hydraulikpumpe (HP) des Hydrauliksystems entsprechend angesteuert wird.
- Verfahren nach einem der
Ansprüche 2 bis8 , dadurch gekennzeichnet, dass anstelle des Zustellweges der jeweiligen Kupplung (K1, K2) zur Ermittlung des Druckes im Druckspeicher (2) deren Zustellposition bei vollständig geöffnetem Steuerventil (4, 5) verwendet wird. - Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Steuersystem mit mindestens einem Microcomputer vorgesehen ist und das Steuersystem die Messwerte der jeweiligen bestimmten Größe der Kupplungsaktuatorik, insbesondere der Wegsensoren (WS1, WS2) auswertet und den Druck im Hydrauliksystem, insbesondere im Druckspeicher (2) berechnet.
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