DE102012223744A1 - clutch control - Google Patents
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Abstract
Ein Kraftfahrzeug umfasst eine Kupplung, die mittels einer fahrergesteuerten Betätigungseinheit betätigt werden kann. Ein Verfahren zur Steuerung der Kupplung umfasst Schritte des Erfassens, dass eine Bedingung zur Einleitung eines Segelbetriebs des Kraftfahrzeugs erfüllt ist, und des Trennens der Kupplung, um den Segelbetrieb einzuleiten, wobei das Trennen unabhängig von einer stattfindenden oder ausbleibenden Betätigung der Betätigungseinheit erfolgt.A motor vehicle comprises a clutch which can be actuated by means of a driver-controlled actuation unit. A method for controlling the clutch comprises the steps of detecting that a condition for initiating coasting operation of the motor vehicle is met and disconnecting the clutch in order to initiate coasting operation, the disconnection taking place independently of whether the actuation unit is operated or not.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kupplungssteuerung. Insbesondere betrifft die Erfindung eine Kupplungssteuerung an Bord eines Kraftfahrzeugs zur Ermöglichung eines Segelbetriebs. The present invention relates to a clutch control. In particular, the invention relates to a clutch control on board a motor vehicle for enabling a sailing operation.
Ein Kraftfahrzeug mit einem Antriebsmotor, insbesondere einer Verbrennungskraftmaschine, kann mit gesteigerter Wirtschaftlichkeit betrieben werden, wenn der Antriebsmotor vom Antriebsstrang getrennt wird, wenn beispielsweise eine Gefällestärke befahren wird oder ein Ausrollen des Kraftfahrzeugs erwünscht ist. Dazu kann eine Kupplung, die im Antriebsstrang vorgesehen ist, getrennt werden. Zusätzlich kann der Antriebsmotor abgeschaltet werden. A motor vehicle with a drive motor, in particular an internal combustion engine, can be operated with increased efficiency when the drive motor is disconnected from the drive train, for example, when a gradient strength is traveled or a rolling of the motor vehicle is desired. For this purpose, a clutch which is provided in the drive train can be separated. In addition, the drive motor can be switched off.
Bekannte Verfahren und Steuervorrichtungen für den Segelbetrieb eines Kraftfahrzeugs sind darauf beschränkt, in Verbindung mit einem automatischen Getriebe oder einem automatisierten Getriebe eingesetzt zu werden. Ein automatisiertes Getriebe wird in Verbindung mit einer Kupplung eingesetzt, die nicht mehr unmittelbar durch den Fahrer gesteuert wird. Soll ein Gangwechsel durchgeführt werden, so erfolgen ein Trennen der Kupplung, bevor der Gang gewechselt wird, und ein anschließendes Schließen der Kupplung automatisch. Dabei kann der Gangwechselvorgang ebenfalls automatisch oder auf einen Fahrerwunsch hin ausgelöst werden. Der Fahrer beeinflusst das Getriebe auch nicht unmittelbar, sondern gibt mit einem Wählhebel oder Wähltastern lediglich eine einzulegende Gangstufe vor, während die mechanischen Vorgänge zum Einlegen der Gangstufe von einem Aktuator ausgeführt werden. Ein Kupplungspedal für den Fahrer ist bei dem automatisierten Getriebe nicht vorgesehen. Known methods and control devices for the sailing operation of a motor vehicle are limited to be used in conjunction with an automatic transmission or an automated transmission. An automated transmission is used in conjunction with a clutch that is no longer directly controlled by the driver. If a gear change is to be carried out, a disconnection of the clutch, before the gear is changed, and a subsequent closing of the clutch automatically. The gear change process can also be triggered automatically or at the request of a driver. The driver also does not directly influence the transmission, but merely provides a gear ratio to be engaged with a selector lever or dial buttons, while the mechanical operations for engaging the gear stage are performed by an actuator. A clutch pedal for the driver is not provided in the automated transmission.
In einem Kraftfahrzeug mit einem manuell schaltbaren Getriebe kann eine bekannte Steuerung des Segelbetriebs nicht verwendet werden, weil die Gefahr besteht, dass der Fahrer während des Segelbetriebs den Gang wechselt oder den Leerlauf einlegt. Soll der Segelbetrieb beendet werden, so kann aufgrund des Gangwechsels die Drehzahl des Antriebsmotors zu hoch oder zu niedrig sein, so dass der Antriebsmotor überdreht oder abgewürgt werden kann. Wurde im Getriebe der Leerlauf eingelegt, so kann die Kraftübertragung vom Antriebsmotor an die Antriebsräder des Kraftfahrzeugs nicht erfolgen, wodurch ein schlecht definierter Fahrzustand entstehen kann. In a motor vehicle with a manually shiftable transmission, a known control of the sailing operation can not be used, because there is a risk that the driver changes gear during the sailing operation or inserts the idle. If the sailing operation is to be ended, the rotational speed of the drive motor may be too high or too low due to the gear change, so that the drive motor can be overrun or strangled. Has been inserted in the transmission, the idle, the power transmission from the drive motor to the drive wheels of the motor vehicle can not be done, creating a poorly defined driving condition can arise.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Technik zur Steuerung eines Kraftfahrzeugs mit einem manuell schaltbaren Getriebe anzugeben, um die Vorteile des Segelbetriebs nutzbar zu machen. Die Erfindung löst diese Aufgabe mittels eines Verfahrens und eines Antriebsstrangs mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche. Unteransprüche geben bevorzugte Ausführungsformen wider.The invention has for its object to provide a technique for controlling a motor vehicle with a manually shiftable transmission to make the benefits of sailing operation available. The invention solves this problem by means of a method and a drive train with the features of the independent claims. Subclaims reflect preferred embodiments.
Ein Kraftfahrzeug umfasst eine Kupplung, die mittels einer fahrergesteuerten Bedienungseinheit betätigt werden kann. Ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Steuerung der Kupplung umfasst Schritte des Erfassens, dass eine Bedingung zur Einleitung eines Segelbetriebs des Kraftfahrzeugs erfüllt ist, und des Trennens der Kupplung, um den Segelbetrieb einzuleiten. Dabei erfolgt das Trennen unabhängig von einer stattfindenden oder ausbleibenden Betätigung der Betätigungseinheit. A motor vehicle comprises a clutch which can be actuated by means of a driver-controlled operating unit. An inventive method for controlling the clutch comprises steps of detecting that a condition for initiating a sailing operation of the motor vehicle is met, and the disconnection of the clutch to initiate the sailing operation. In this case, the separation takes place independently of a current or absent operation of the operating unit.
Dadurch ist es möglich, zu verhindern, dass der Fahrer während des Segelbetriebs eine in einem Getriebe eingelegte Gangstufe beeinflusst. Bei Beendigung des Segelbetriebs wird die Kupplung wieder geschlossen, wobei sichergestellt ist, dass der ursprünglich eingelegte Gang immer noch eingelegt ist. Die Kupplung übermittelt, wenn sie geschlossen ist, ein Drehmoment zwischen einem Antriebsmotor und dem Getriebe. Durch das Verfahren kann verhindert werden, dass beim Schließen der Kupplung die Drehzahl des Antriebsmotors zu gering ist, so dass der Antriebsmotor abgewürgt, oder zu hoch, so dass der Antriebsmotor überdreht wird. Außerdem kann verhindert werden, dass im Getriebe ein Leerlauf eingelegt ist, so dass der Kraftschluss zwischen dem Antriebsmotor und Antriebsrädern des Kraftfahrzeugs bei nach dem Segelbetrieb wieder geschlossener Kupplung sicher hergestellt ist. This makes it possible to prevent the driver during sailing operation influenced a gear engaged in a gear ratio. Upon completion of the sail operation, the clutch is closed again, making sure that the originally engaged gear is still engaged. The clutch, when closed, transmits torque between a drive motor and the transmission. By the method can be prevented that when closing the clutch, the rotational speed of the drive motor is too low, so that the drive motor stalls, or too high, so that the drive motor is over-turned. In addition, it can be prevented that an idle is inserted in the transmission, so that the frictional connection between the drive motor and drive wheels of the motor vehicle is made sure at after the sailing operation again closed clutch.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird die Kupplung mittels eines Aktuators auf der Basis einer Stellung der fahrergesteuerten Betätigungseinheit betätigt und der Aktuator wird gesteuert, die Kupplung unabhängig von der Stellung der Betätigungseinheit zu trennen. Durch die Einflussnahme durch den Aktuator können die unter Umständen miteinander in Konflikt stehenden Anforderungen des Verfahrens und des Fahrers in verbesserter Weise aufgelöst werden. Die fahrergesteuerte Betätigungseinheit umfasst üblicherweise ein Kupplungspedal zur Fußbetätigung oder einen Schalter zur Handbetätigung. In a preferred embodiment, the clutch is actuated by means of an actuator based on a position of the driver-controlled actuator and the actuator is controlled to disconnect the clutch independently of the position of the actuator. The influence of the actuator can resolve the conflicting requirements of the process and the driver in an improved way. The driver-controlled operating unit usually comprises a clutch pedal for foot control or a switch for manual operation.
Zusätzlich kann während des Segelbetriebs ein manueller Wechsel der Gangstufe des Getriebes verhindert werden. Dazu kann beispielsweise eine Verriegelungseinrichtung am Getriebe aktiviert werden. Alternativ kann eine Übermittlung eines Signals zwischen einer Wähleinrichtung für eine eingelegte Getriebestufe und dem Getriebe unterbrochen bzw. manipuliert werden. Dadurch kann ein zusätzlicher Schutz gegen den Wechsel der Getriebestufe erzielt werden. Außerdem kann so eine verbesserte Rückmeldung an den Fahrer erfolgen, so dass dieser nicht versucht ist, die Getriebestufe während des Segelbetriebs manuell zu wechseln. Es kann auch verhindert werden, dass am Getriebe der Leerlauf eingelegt wird. In addition, a manual change of the gear ratio of the transmission can be prevented during the sailing operation. For this purpose, for example, a locking device can be activated on the transmission. Alternatively, a transmission of a signal between a selection device for an engaged gear stage and the transmission can be interrupted or be manipulated. This allows additional protection against the change of gear stage can be achieved. In addition, as an improved feedback to the driver so that it is not tempted to change the gear manually during sailing operation. It can also be prevented that the transmission is engaged in the idle.
In einer Ausführungsform kann die Getriebestufe des Getriebes mittels eines Aktuators gewechselt werden und der Aktuator wird angesteuert, ein fahrergesteuertes Gangwechselsignal zu missachten. Alternativ dazu kann eine mechanische Verriegelungseinrichtung zur Verriegelung der eingelegten Gangstufe des Getriebes angesteuert werden.In one embodiment, the transmission stage of the transmission can be changed by means of an actuator and the actuator is driven to disregard a driver-controlled gear change signal. Alternatively, a mechanical locking device for locking the engaged gear ratio of the transmission can be controlled.
Während des Segelbetriebs kann ein Antriebsmotor des Kraftfahrzeugs abgeschaltet werden. Dadurch kann eine Kraftstoffersparnis während des Segelbetriebs erhöht werden. Das Kraftfahrzeug kann ein Nebenaggregat umfassen, welches dazu eingerichtet ist, durch den Antriebsmotor angetrieben zu werden. Um ein Stillstehen des Nebenaggregats während des Segelbetriebs zu vermeiden kann eine Antriebseinrichtung aktiviert werden, um das Nebenaggregat im Segelbetrieb bei abgeschaltetem Antriebsmotor anzutreiben. Das Nebenaggregat kann insbesondere eine Komponente umfassen, die zwar nicht für den Betrieb des Antriebsmotors, aber für den Betrieb des Kraftfahrzeugs von Bedeutung ist. Eine solche Komponente kann beispielsweise eine Hydraulikpumpe für eine Lenkkraftverstärkung oder einen Klimakompressor umfassen. During the sailing operation, a drive motor of the motor vehicle can be switched off. As a result, a fuel economy during sailing operation can be increased. The motor vehicle may include an accessory configured to be driven by the drive motor. In order to avoid standstill of the accessory during the sailing operation, a drive device can be activated to drive the auxiliary unit in the sail mode with the drive motor switched off. The auxiliary unit may in particular comprise a component which, although not important for the operation of the drive motor, but for the operation of the motor vehicle. Such a component may include, for example, a hydraulic pump for a power steering booster or an air conditioning compressor.
Eine erfindungsgemäße Kupplung für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs umfasst einen Aktuator zur Betätigung der Kupplung und eine Steuereinrichtung, die dazu eingerichtet ist, zu Erfassen, dass eine Bedingung zur Einleitung eines Segelbetriebs des Kraftfahrzeugs erfüllt ist und ferner die Kupplung unabhängig von einer stattfindenden oder ausbleibenden Betätigung einer fahrergesteuerten Betätigungseinheit zu trennen, um den Segelbetrieb einzuleiten. A clutch according to the invention for a drive train of a motor vehicle comprises an actuator for actuating the clutch and a control device which is adapted to detect that a condition for initiating a sailing operation of the motor vehicle is met and also the clutch regardless of a current or absent actuation of a driver-controlled operating unit to initiate the sailing operation.
Durch die entsprechende Steuereinrichtung kann eine an sich bekannte Kupplung dazu verwendet werden, einen automatisierten Segelbetrieb für ein Kraftfahrzeug mit handbeschaltetem Getriebe zu ermöglichen. By the corresponding control device, a clutch known per se can be used to enable an automated sailing operation for a motor vehicle with handbeschaltetem gear.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist der Aktuator elektrisch ansteuerbar. Dabei kann beispielsweise ein Elektromotor die Kupplung unmittelbar trennen oder schließen oder es kann ein elektrohydraulischer Aktuator vorgesehen sein, bei dem ein Elektromotor mittels einer hydraulischen Übertragungsstrecke das Trennen bzw. Schließen der Kupplung bewirkt. In a particularly preferred embodiment, the actuator is electrically controllable. In this case, for example, an electric motor can disconnect or close the clutch directly, or an electrohydraulic actuator can be provided in which an electric motor causes the clutch to be disconnected or closed by means of a hydraulic transmission path.
Die Erfindung wird nun mit Bezug auf die beigefügten Figuren genauer beschrieben, in denen:The invention will now be described in more detail with reference to the attached figures, in which:
Zur Betätigung der Kupplung
In ähnlicher Weise kann das Getriebe
Für den Betrieb des Kraftfahrzeugs
Zur Steuerung der Kupplung
Ein Segelbetrieb des Kraftfahrzeugs
In einer Ausführungsform wird während des Segelbetriebs der Antriebsmotor
Über eine dritte Schnittstelle
Über eine optionale vierte Schnittstelle
Schließlich kann die Steuereinrichtung
In einem ersten Schritt
Ist die Bedingung erfüllt, so wird in einem optionalen Schritt
In einer Ausführungsform des Verfahrens
An dieser Stelle des Verfahrens
Im Schritt
Andernfalls wird in einem Schritt
Im Schritt
Schließlich wird in einem Schritt
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 100100
- Kraftfahrzeug motor vehicle
- 102102
- Antriebsmotor drive motor
- 104104
- Antriebsstrang powertrain
- 106106
- Antriebsräder drive wheels
- 108108
- Kupplung clutch
- 110110
- Getriebe transmission
- 112112
- Kardanwelle propeller shaft
- 114114
- Differentialgetriebe differential gear
- 116116
- Betätigungseinheit operating unit
- 118118
- Aktuator actuator
- 120120
- Wähleinrichtung dialer
- 122122
- Aktuator actuator
- 124124
- Nebenaggregat accessory
- 126126
- Antriebseinrichtung driving means
- 128 128
- nicht angetriebenes Radnon-driven wheel
- 130130
- Steuereinrichtung control device
- 132132
- erste Schnittstelle first interface
- 134134
- zweite Schnittstelle second interface
- 136136
- dritte Schnittstelle third interface
- 138138
- vierte Schnittstelle fourth interface
- 140140
- Verriegelungseinrichtung locking device
- 142142
- fünfte Schnittstele fifth interface
- 200200
- Verfahren method
- 205205
- Erfassen Bedingung für Einleiten des Segelbetriebs Capture condition for initiating sail operation
- 210210
- Bedingung erfüllt? Conditions met?
- 215215
- Getriebebetätigung verriegeln Lock gearbox operation
- 220220
- Kupplung trennen Disconnect the coupling
- 225225
- Kupplungsbetätigung verriegeln Lock clutch operation
- 230230
- Nebenaggregat antreiben Drive the auxiliary unit
- 235235
- Antriebsmotor aus Drive motor off
- 240240
- Erfassen Bedingung für Beenden des Segelbetriebs Capture condition for terminating the sail operation
- 245245
- Bedingung erfüllt? Conditions met?
- 250250
- Antriebsmotor an Drive motor on
- 255 255
- Nebenaggregat antreiben beenden Stop auxiliary drive
- 260260
- Kupplungsbetätigung entriegeln Unlock clutch operation
- 265265
- Kupplung schließen Close the clutch
- 270270
- Getriebebetätigung entriegeln Unlock transmission control
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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- DE 10221701 A1 [0004] DE 10221701 A1 [0004]
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