DE102013210266A1 - Method for performing a clutch start - Google Patents
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Abstract
Es werden ein Verfahren und eine Kupplungsanordnung (30) zum Durchführen eines Kupplungsstarts vorgestellt. Bei dem Verfahren wird eine Kupplung (42) aus einem Zustand, in dem diese durch ein Ventil (38) offen gehalten wird durch dieses Ventil (38) geschlossen.A method and a clutch arrangement (30) for performing a clutch start are presented. In the method, a clutch (42) is closed by this valve (38) from a state in which it is kept open by a valve (38).
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Durchführen eines Kupplungsstarts und eine Kupplungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens. Die Erfindung betrifft insbesondere eine Kupplungsanordnung mit einer Übertragung mittels eines Fluids der von einem Fahrer an einem Kupplungsbetätigungselements eingeleiteten Kraft auf die Kupplung.The invention relates to a method for performing a clutch start and a clutch assembly for carrying out the method. In particular, the invention relates to a clutch assembly having a transmission by means of a fluid of the force introduced by a driver on a clutch actuating element to the clutch.
Stand der TechnikState of the art
Die von einem Fahrer durch Betätigen eines Kupplungsbetätigungselements eingeleitete Kraft kann auf unterschiedliche Weise übertragen werden. So ist es bekannt, dies mittels hydraulischer Übertragung vorzunehmen. Die Druckschrift
Bei Kraftfahrzeugen wird zwischen unterschiedlichen Fahrzuständen unterschieden. Als Segeln wird ein Fahrzustand bezeichnet, der bereits bei Hybridfahrzeugen, wie bspw. bei einem Parallelhybrid mit Trennkupplung zwischen Verbrennungsmotor und elektrischer Antriebsmaschine, bekannt ist. Es hat sich herausgestellt, dass Segeln auch bei konventionellen Fahrzeugen sinnvoll einzusetzen ist, insbesondere vor dem Hintergrund steigender Kraftstoffpreise und der Notwendigkeit, Emissionen zu reduzieren.In motor vehicles, a distinction is made between different driving conditions. Sailing is a driving condition that is already known in hybrid vehicles, such as, for example, in a parallel hybrid with a separating clutch between the internal combustion engine and the electric drive machine. It has been found that sailing is also useful in conventional vehicles, especially in the context of rising fuel prices and the need to reduce emissions.
Bei einem Segeln, das auch als freewheeling, high speed free rolling, coasting usw. bezeichnet wird, wird der Antriebsstrang geöffnet und damit der Verbrennungsmotor und das Getriebe entkoppelt. Durch das fehlende Motor-Schleppmoment rollt das Fahrzeug antriebslos deutlich weiter als mit Schubabschalten im höchsten Gang aus. Außerdem kann der Motor im Leerlauf weiterbetrieben werden, was als Leerlauf-Segeln bezeichnet wird. Der Motor kann schließlich auch ausgeschaltet werden, was als Motorstopp-Segeln bezeichnet wird. Mit einem entsprechenden Bedienkonzept springt der Motor automatisch wieder an.Sailing, also known as freewheeling, high speed free rolling, coasting, etc., opens the drivetrain and decouples the combustion engine and transmission. Due to the missing engine drag torque, the vehicle unrestrainedly rolls further than with overrun fuel cutoff in the highest gear. In addition, the engine may continue to idle, referred to as idle sailing. Finally, the engine can be switched off, which is called engine stoppage sailing. With a corresponding operating concept, the engine automatically restarts.
Mit dem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs sind alle Komponenten gemeint, die ein Drehmoment auf die Straße übertragen. Bei einem konventionellen Antriebsstrang sind hiervon der Verbrennungsmotor, die Kupplung mit Getriebe, die Antriebswellen und die Räder umfasst.The powertrain of a motor vehicle means all components that transmit torque to the road. In a conventional powertrain, this includes the engine, the clutch with transmission, the drive shafts and the wheels.
Das beschriebene Leerlauf-Segeln ist ohne großen Mehraufwand umzusetzen, lässt jedoch nur geringe Verbrauchseinsparungen erwarten. Das Motorstopp-Segeln zeigt im realen Fahrbetrieb fahrzeug- und fahrerabhängig ein Verbrauchseinsparpotential von bis zu 10 % zusätzlich zu einem Start-Stopp-Betrieb.The described idling sailing can be implemented without much additional effort, but only low fuel savings can be expected. The engine stop sailing shows in real driving vehicle and driver-dependent fuel savings potential of up to 10% in addition to a start-stop operation.
Bei Hybridfahrzeugen sind bereits die notwendigen Voraussetzungen für einen Segelbetrieb vorhanden. Bei einem konventionellen Fahrzeug hingegen müssen Starter-System, Bordnetz, Lenkung, Bremssystem und Getriebe an die zusätzlichen Anforderungen angepasst werden.In hybrid vehicles, the necessary conditions for a sailing operation already exist. In a conventional vehicle, on the other hand, the starter system, electrical system, steering system, braking system and transmission must be adapted to the additional requirements.
Bei manuellen Getrieben ist ein Segelbetrieb zwar möglich, dieser bedarf jedoch eines als umständlich empfundenen Bedienkonzepts. Um dies zu verdeutlichen, wird nachfolgend ein mögliches Bedienkonzept vorgestellt. Sail operation is possible with manual gearboxes, but this requires a cumbersome operating concept. In order to clarify this, a possible operating concept is presented below.
Der Fahrer muss, um ein Segeln zu initiieren, die Kupplung drücken, das Getriebe in Neutral stellen und die Kupplung wieder freigeben. Um den Motor wieder zu starten, muss die Kupplung wieder gedrückt werden. Anschließend muss, um wieder Kraftschluss zwischen Motor und Getriebe herzustellen, ein der Geschwindigkeit des Fahrzeugs angemessener Gang eingelegt und die Kupplung wieder freigegeben werden. Unterstützend kann der Verbrennungsmotor eine der Fahrzeuggeschwindigkeit angepasste und ggf. gangabhängige Drehzahlanhebung durchführen, wobei die Drehzahl am Getriebeeingang und die Motordrehzahl möglichst ähnlich sind. To initiate sailing, the driver must depress the clutch, place the transmission in neutral, and release the clutch. To restart the engine, the clutch must be pressed again. Then, in order to re-establish adhesion between the engine and the transmission, an appropriate speed gear of the vehicle must be engaged and the clutch released again. In support of the engine can perform a vehicle speed adapted and possibly gear-dependent speed increase, the speed at the transmission input and the engine speed are as similar as possible.
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Vor diesem Hintergrund werden ein Verfahren nach Anspruch 1 und eine Kupplungsanordnung gemäß Anspruch 6 vorgestellt. Ausführungen ergeben sich aus der Beschreibung und den abhängigen Ansprüchen. Against this background, a method according to claim 1 and a clutch arrangement according to claim 6 are presented. Embodiments result from the description and the dependent claims.
Bei dem beschriebenen Verfahren erfolgt in einer Ausgestaltung ein Starten eines Verbrennungsmotors eines Kraftfahrzeugs aus einem Segelbetrieb durch Schließen einer Kupplung zwischen dem Verbrennungsmotor und einem Getriebe, das mit den rollenden Rädern des Kraftfahrzeugs zusammenwirkt. Demnach wird ein Antriebsstrang des Kraftfahrzeugs geschlossen, über den zwischen dem Verbrennungsmotor und den Rädern des Kraftfahrzeugs Energie ausgetauscht wird. Das Schließen der durch ein Ventil offen gehaltenen Kupplung erfolgt durch Entlasten eben dieses Ventils.In the described method, in one embodiment, starting of an internal combustion engine of a motor vehicle from a sailing operation by closing a clutch between the internal combustion engine and a transmission, which cooperates with the rolling wheels of the motor vehicle. Accordingly, a drive train of the motor vehicle is closed, via which energy is exchanged between the internal combustion engine and the wheels of the motor vehicle. The closing of the valve held open by a valve is done by relieving just this valve.
Wie aus dem Stand der Technik bekannt, reduziert ein Kupplungsstart die Zyklen des Starters. Erste Messungen zeigen, dass die Implementierung bei Geschwindigkeiten > 30 km/h möglich ist. In jedem Fall wird es eine untere Geschwindigkeitsschwelle geben, bei der der Kupplungsstart nicht mehr komfortabel ist. Es ist momentan noch nicht ganz klar, wo diese liegen wird. Aber durch die Verwendung des Kupplungsstarts ist eine Reduzierung der Starterbelastung um ca. 1/3 möglich.As is known in the art, a clutch start reduces the starter cycles. Initial measurements show that the Implementation at speeds> 30 km / h is possible. In any case, there will be a lower speed threshold at which the clutch start is no longer comfortable. It is currently not clear where this will be. But by using the clutch start a reduction of the starter load by about 1/3 is possible.
Weiterhin kann mithilfe des Ventils der Antriebsstrang offengehalten werden kann. Dabei befindet sich ein Ventil in der Hydraulikleitung zwischen dem Geber- und Nehmerzylinder, wie dies in
Die vorliegende Erfindung realisiert mit niedrigeren Systemkosten einen Kupplungsstart. Dabei wird ein System verwendet, welches sich durch ein Ventil in der Kupplungsleitung auszeichnet. Hierzu wird auf die nachfolgend erörterte
Mithilfe des Ventils kann nach dem Segeln ein Kupplungsstart durchgeführt werden. Dabei wird die Kupplung langsam geschlossen. Dieses Schließen wird durch Entlasten des Ventils bewirkt.The valve can be used to start the clutch after sailing. The clutch is slowly closed. This closing is effected by relieving the valve.
Offenhalten bedeutet in diesem Zusammenhang, dass die Kupplung und damit der Antriebsstrang geöffnet bleiben, auch wenn das Kupplungsbetätigungselement entlastet wird. Entlastet bedeutet, dass vom Fahrer keine Kraft mehr am Kupplungsbetätigungselement eingeleitet wird bzw. die Kupplung nicht mehr gedrückt bzw. betätigt wird. Dies bedeutet, dass wenn die zum Betätigen der Kupplung aufgebrachte Kraft wegfällt, bleibt die Kupplung dennoch geöffnet. Die Kupplung und damit der Antriebsstrang werden erst dann wieder geschlossen, wenn bestimmte, vorgebbare Ereignisse, wie bspw. ein Betätigen des Gaspedals oder der Bremse, ggf. in einem vorgebbaren Zeitraum erfasst werden.Keep open in this context means that the clutch and thus the drive train remain open, even if the clutch actuator is relieved. Relieved means that the driver is no longer initiated power on the clutch actuator or the clutch is no longer pressed or operated. This means that when the force applied to actuate the clutch is removed, the clutch still remains open. The clutch and thus the drive train are only then closed again when certain, specifiable events, such as, for example, an actuation of the accelerator pedal or the brake, if necessary, are detected in a predefinable period.
Unter einem Fluid sind Gase und Flüssigkeiten zu verstehen, Gase werden in pneumatischen Systemen verwendet. Flüssigkeiten kommen in hydraulischen Systemen zur Anwendung.By fluid is meant gases and liquids, gases are used in pneumatic systems. Liquids are used in hydraulic systems.
Der Segelbetrieb wird bspw. eingeleitet, wenn das Kupplungsbetätigungselement für einen vorgebbaren Zeitraum betätigt wird. Die Einleitung kann auch erfolgen, wenn zusätzlich ein Schalter betätigt wird. Es muss also nicht in jedem Fall zeitgetriggert erfolgen. Insbesondere wird der Segelbetrieb eingeleitet, wenn in dem vorgebbaren Zeitraum kein Gangwechsel erfolgt und/oder kein Gas gegeben wird und/oder eine Bremse nicht betätigt wird.The sailing operation is initiated, for example, when the clutch actuating element is actuated for a predeterminable period of time. The initiation can also take place if additionally a switch is actuated. It does not always have to be time-triggered. In particular, the sailing operation is initiated when no gear change takes place in the predeterminable period and / or no gas is given and / or a brake is not actuated.
Der Segelbetrieb kann aber auch durch die Art und Weise der Betätigung des Kupplungsbetätigungselements eingeleitet werden.The sailing operation can also be initiated by the manner of actuation of the clutch actuator.
Zum Aktivieren des Segelbetriebs geht der Fahrer auf die Kupplung. Wenn innerhalb eines gewissen, vorgebbaren Zeitraums kein Gangwechsel erfolgt, was z. B. durch Neutralgangerkennung festgestellt wird, kein Gas gegeben und/oder die Bremse nicht betätigt wird, wird das Ventil betätigt, in der Regel geschlossen, und somit die Kupplung offen gehalten. Das Fahrzeug befindet sich dann im Segelbetrieb.To activate the sail operation, the driver goes to the clutch. If within a certain, predeterminable period no gear change takes place, which z. B. detected by neutral gear detection, no gas given and / or the brake is not actuated, the valve is actuated, usually closed, and thus kept the clutch open. The vehicle is then in sailing mode.
Das Verlassen des Segel-Zustands kann entweder durch eine erneute Kupplungsbetätigung oder als erweiterte Vereinfachung für den Fahrer durch Gaspedalbetätigung oder Bremsbetätigung eingeleitet werden. Die hat zur Folge, dass das Ventil wieder geöffnet wird und die Kupplung geschlossen wird.Leaving the sail condition may be initiated either by a re-clutching operation or as an extended simplification for the driver by accelerator operation or brake application. This has the consequence that the valve is opened again and the clutch is closed.
Sobald das Kraftfahrzeug sich im Segelbetrieb- bzw. modus befindet, kann der Fahrer das Kupplungspedal loslassen, da das geschlossene Ventil die Kupplung offen hält. Der Fahrer kann im Segelmodus im aktuellen Gang bleiben und muss nicht zuvor in Neutral schalten. Dies bedeutet eine weitere Komfortsteigerung. Die Motorsteuerung berechnet im Hintergrund eine virtuelle Motordrehzahl, als wenn die Kupplung geschlossen wäre. Unterschreitet im aktuellen Gang die Fahrzeuggeschwindigkeit eine vorgeschriebene Mindestmotordrehzahl, wird der Segelbetrieb automatisch beendet. Hierzu wird das Ventil angesteuert und öffnet wieder geregelt, so dass der Druck an der Kupplung abgebaut wird. Das Fahrzeug verhält sich nun wieder wie ein konventionelles Fahrzeug, der Leerlaufregler greift ein, wenn der Fahrer den Gang nicht wechselt. Dadurch wird das Problem umgangen, nach dem Segeln einen der Fahrzeuggeschwindigkeit entsprechenden Gang einlegen zu müssen.Once the vehicle is in sail mode, the driver can release the clutch pedal as the closed valve keeps the clutch open. The driver can stay in the current gear in sailing mode and does not have to switch to neutral before. This means a further increase in comfort. In the background, the engine control calculates a virtual engine speed as if the clutch were closed. If the vehicle speed falls below a prescribed minimum engine speed in the current gear, the sailing mode is automatically terminated. For this purpose, the valve is controlled and opens regulated again, so that the pressure on the clutch is reduced. The vehicle behaves like a conventional vehicle, the idle controller intervenes when the driver does not change gears. This circumvents the problem of having to set a gear corresponding to the vehicle speed after sailing.
Auch durch eine Aktion des Fahrers, bspw. bei Betätigung des Gaspedals oder der Bremse, kann der Segelbetrieb bspw. auf folgende Weise beendet werden: Das Kupplungsventil reduziert geregelt den Fluiddruck, bspw. den Hydraulikdruck, an der Kupplung und schließt diese, so dass ein sanftes Einkuppeln erfolgt.Also, by an action of the driver, eg. When operating the accelerator pedal or the brake, the sailing operation can, for example, be terminated in the following manner: The clutch valve reduces the fluid pressure regulated, for example, the hydraulic pressure to the clutch and closes it, so that a gentle engagement takes place.
Die vorliegende Erfindung schlägt somit einen Kupplungsstart vor, der mithilfe des Ventils realisiert wird, dessen Systemkosten gering sind.The present invention thus proposes a clutch start realized by means of the valve, the system cost of which is low.
Vorteil vom Kupplungsstart mit einem Kupplungsventil:
- – Reduzierung der Starter-Starts durch Kupplungsstart
- – Günstiges Segel-System mit automatischem Kupplungsstart
- - Reduction of starter starts by coupling start
- - Favorable sail system with automatic clutch start
Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und den beiliegenden Zeichnungen.Further advantages and embodiments of the invention will become apparent from the description and the accompanying drawings.
Es versteht sich, dass die voranstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen. It is understood that the features mentioned above and those yet to be explained below can be used not only in the particular combination indicated, but also in other combinations or in isolation, without departing from the scope of the present invention.
Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings
Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention
Die Erfindung ist anhand von Ausführungsformen in den Zeichnungen schematisch dargestellt und wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ausführlich beschrieben.The invention is schematically illustrated by means of embodiments in the drawings and will be described in detail below with reference to the drawings.
In
Soll bspw. nach einer Motor-Leerlauf-Phase, z. B. bei einem Motor-Leerlauf-Segeln, ein Kupplungsschließvorgang ausgeführt werden, wird ähnlich wie in
Der Geberzylinder
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Legal Events
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R016 | Response to examination communication | ||
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |