DE102017119883A1 - Method for controlling an automated friction clutch - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung einer automatisierten Reibungskupplung mittels eines Kupplungsaktors, welcher ein vorgegebenes, über die Reibungskupplung zu übertragendes Kupplungsmoment entlang eines linearen Betätigungswegs einstellt, wobei ein maximaler Betätigungsweg erfasst und in einem nichtflüchtigen Speicher abgelegt, ein Tastpunkt der Reibungskupplung gelernt und laufend an Betriebszustände der Reibungskupplung adaptiert wird. Um Fehlsteuerungen der Reibungskupplung zu verhindern, wird bei einer ersten oder erneuten Erfassung des maximalen Betätigungswegs der Tastpunkt als nicht definiert hinterlegt.The invention relates to a method for controlling an automated friction clutch by means of a clutch actuator, which adjusts a predetermined clutch torque to be transmitted via the friction clutch along a linear actuation path, wherein a maximum actuation travel is detected and stored in a non-volatile memory, a touch point of the friction clutch learned and continuously Operating conditions of the friction clutch is adapted. In order to prevent incorrect control of the friction clutch, the touch point is deposited as undefined on a first or renewed detection of the maximum actuation travel.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung einer automatisierten Reibungskupplung mittels eines Kupplungsaktors, welcher ein vorgegebenes, über die Reibungskupplung zu übertragendes Kupplungsmoment entlang eines linearen Betätigungswegs einstellt, wobei ein maximaler Betätigungsweg erfasst und in einem nichtflüchtigen Speicher abgelegt, ein Tastpunkt der Reibungskupplung gelernt und laufend an Betriebszustände der Reibungskupplung adaptiert wird.The invention relates to a method for controlling an automated friction clutch by means of a clutch actuator, which adjusts a predetermined clutch torque to be transmitted via the friction clutch along a linear actuation path, wherein a maximum actuation travel is detected and stored in a non-volatile memory, a touch point of the friction clutch learned and continuously Operating conditions of the friction clutch is adapted.

Kupplungsaktoren und deren Verfahren zur Steuerung automatisiert betätigter, in Antriebssträngen eines Kraftfahrzeugs zwischen einer Brennkraftmaschine und einem Getriebe angeordneter Reibungskupplungen sind beispielsweise aus den Druckschriften DE 198 57 707 A1 , DE 102 33 769 A1 , DE 103 50 936 A1 , DE 10 2005 006 912 A1 , DE 10 2009 010 136 A1 und WO 2015/110109 A1 hinreichend bekannt. Hierbei wird ein Betätigungselement, beispielsweise eine Tellerfeder, eine Hebelfeder oder dergleichen von dem Kupplungsaktor über einen linearen Betätigungsweg verlagert, so dass die Reibungskupplung von einem vollständig geöffneten in einen vollständig geschlossenen Zustand und umgekehrt überführt wird. Dem Betätigungsweg wird hierbei eine Kupplungskennlinie des über die Reibungskupplung zu übertragenden Kupplungsmoments überlagert, sodass nach entsprechender Kalibrierung einem diskreten Betätigungswegpunkt jeweils ein zu übertragendes Kupplungsmoment zugeordnet werden kann. Der Betätigungsweg wird dem Kupplungsaktor wiederum als Steuergröße vorgegeben und über eine Lageregelung oder dergleichen eingestellt. Die Kalibration des Betätigungswegs über die Kupplungskennlinie erfolgt am Bandende während der Endmontage des Kraftfahrzeugs mit der automatisiert betriebenen Reibungskupplung oder bei Reparaturen am Antriebsstrang des Kraftfahrzeugs. Hierbei wird ein maximaler Betätigungsweg des Kupplungsaktors erfasst und in einem nichtflüchtigen Speicher abgelegt. Nach Erfassung wird anhand der Tastpunktermittlung die Kupplungskennlinie an einen Betätigungswegpunkt angepasst, bei dem lediglich ein geringes Kupplungsmoment, beispielsweise 3 bis 5 Nm über die Reibungskupplung übertragen wird. Der maximale Betätigungsweg dient als Nullpunkt für die Momentenkennlinie. Verschiebt sich der maximale Betätigungsweg, verschiebt sich abhängig davon auch der Tastpunkt, der ein Parameter der Momentenkennlinie ist. Dabei wird der Tastpunkt laufend adaptiert, um beispielsweise eine Temperaturabhängigkeit, Langzeitveränderungen wie beispielsweise Verschleiß, Nachstellvorgänge einer selbst nachstellenden Reibungskupplung und dergleichen auszugleichen. Desweiteren wird die Steilheit der Reibungskupplung laufend an die physikalischen Eigenschaften wie beispielsweise Reibwertänderungen, Setzvorgänge und dergleichen adaptiert.Clutch actuators and their method for controlling automatically actuated, arranged in drive trains of a motor vehicle between an internal combustion engine and a transmission friction clutches are, for example, from the publications DE 198 57 707 A1 . DE 102 33 769 A1 . DE 103 50 936 A1 . DE 10 2005 006 912 A1 . DE 10 2009 010 136 A1 and WO 2015/110109 A1 well known. Here, an actuator, such as a plate spring, a lever spring or the like is displaced from the clutch actuator via a linear actuation path, so that the friction clutch is transferred from a fully open to a fully closed state and vice versa. In this case, a clutch characteristic of the clutch torque to be transmitted via the friction clutch is superimposed on the actuation path, so that after appropriate calibration, a discrete actuation travel point can each be assigned a clutch torque to be transmitted. The actuation path is in turn given to the clutch actuator as a control variable and adjusted via a position control or the like. The calibration of the actuation path on the clutch characteristic is carried out at the end of the tape during the final assembly of the motor vehicle with the automatically operated friction clutch or repairs to the drive train of the motor vehicle. In this case, a maximum actuating travel of the clutch actuator is detected and stored in a non-volatile memory. After detection, the coupling characteristic curve is adapted to a Betätigungswegpunkt based on the Tastpunktermittlung in which only a small clutch torque, for example 3 to 5 Nm is transmitted via the friction clutch. The maximum actuation travel serves as the zero point for the torque characteristic. Shifts the maximum actuating travel, shifts depending on the touch point, which is a parameter of the torque curve. In this case, the touch point is continuously adapted to compensate for example, a temperature dependence, long-term changes such as wear, readjustments of a self-adjusting friction clutch and the like. Furthermore, the steepness of the friction clutch is continuously adapted to the physical properties such as Reibwertänderungen, setting operations and the like.

Aufgabe der Erfindung ist die Weiterbildung des Verfahrens zur Steuerung einer gattungsgemäßen automatisiert betriebenen Reibungskupplung. Insbesondere soll mittels des Verfahrens die Fehlkalibration der Reibungskupplung vermieden werden.The object of the invention is the development of the method for controlling a generic automatically operated friction clutch. In particular, the maladjustment of the friction clutch should be avoided by means of the method.

Die Aufgabe wird durch den Gegenstand des Anspruchs 1 gelöst. Die von diesem abhängigen Ansprüche geben vorteilhafte Ausführungsformen des Gegenstands des Anspruchs 1 wieder.The object is solved by the subject matter of claim 1. The dependent claims give advantageous embodiments of the subject matter of claim 1 again.

Das vorgeschlagene Verfahren dient der Steuerung einer automatisiert betriebenen Reibungskupplung mittels eines Kupplungsaktors in einem Antriebsstrang, insbesondere in einem hybridischen Antriebsstrang zwischen einem Hybridmodul mit einer Brennkraftmaschine und zumindest einer Elektromaschine und einem Getriebe.The proposed method is used to control an automatically operated friction clutch by means of a clutch actuator in a drive train, in particular in a hybrid powertrain between a hybrid module with an internal combustion engine and at least one electric machine and a transmission.

Die Reibungskupplung kann als einfache Reibungskupplung oder als eine aus zwei Reibungskupplungen gebildete Doppelkupplung ausgebildet sein. Die Reibungskupplung kann als zwangsweise geöffnete Reibungskupplung oder als zwangsweise geschlossene Reibungskupplung ausgebildet sein. Entsprechend wird die Reibungskupplung vom Kupplungsaktor aufgedrückt oder aufgezogen beziehungsweise zugedrückt oder zugezogen.The friction clutch may be formed as a simple friction clutch or as a double clutch formed from two friction clutches. The friction clutch may be formed as a forced open friction clutch or as a forced closed friction clutch. Accordingly, the friction clutch is pressed or pulled or pressed or pulled by the clutch actuator.

Der Kupplungsaktor ist als Einfach- oder Doppelaktor ausgebildet. Als einfacher Kupplungsaktor steuert er eine einzige Reibungskupplung. Für eine Doppelkupplung sind dabei zwei einfache Kupplungsaktoren ineinander geschachtelt ausgebildet und steuern jeweils eine Reibungskupplung der Doppelkupplung. Im Fall eines Doppelaktors ist innerhalb eines Gehäuses eine Ausrückmechanik für jeweils eine Reibungskupplung der Doppelkupplung vorgesehen mittels der die jeweilige Reibungskupplung gesteuert wird. Gegenseitige Abhängigkeiten der Reibungskupplungen können berücksichtigt sein.The clutch actuator is designed as a single or double actuator. As a simple clutch actuator it controls a single friction clutch. For a dual clutch while two simple clutch actuators are nested in each other and each control a friction clutch of the dual clutch. In the case of a double actuator, a disengagement mechanism for a respective friction clutch of the dual clutch is provided within a housing by means of which the respective friction clutch is controlled. Mutual dependencies of the friction clutches can be taken into account.

Der beziehungsweise die Kupplungsaktoren können elektrisch, elektromechanisch oder hydrostatisch unter Antrieb des Geberzylinders mittels eines Elektromotors oder in anderer Weise betrieben werden. Hierzu wird der Elektromotor des Kupplungsaktors mittels elektrischer Steuergrößen abhängig von einer Kupplungskennlinie mit dem Tastpunkt als Stützpunkt gesteuert.The or the clutch actuators can be operated electrically, electromechanically or hydrostatically under the drive of the master cylinder by means of an electric motor or in another way. For this purpose, the electric motor of the clutch actuator is controlled by means of electrical control variables depending on a clutch characteristic with the touch point as a base.

Das Verfahren regelt oder steuert den Kupplungsaktor mittels entsprechender elektrischer Stellgrößen derart, dass ein vorgegebenes, über die Reibungskupplung zu übertragendes Kupplungsmoment entlang eines linearen Betätigungswegs eingestellt wird.The method regulates or controls the clutch actuator by means of corresponding electrical control variables in such a way that a predetermined clutch torque to be transmitted via the friction clutch is set along a linear actuating travel.

Zur Bestimmung des Arbeitsbereichs des Kupplungsaktors wird beispielsweise am Bandende während einer Erstinbetriebnahme (EOL) oder nach einer Reparatur des Antriebsstrangs während einer Wiederinbetriebnahme ein maximaler Betätigungsweg erfasst und in einem nichtflüchtigen Speicher abgelegt. Der maximale Betätigungsweg kann mittels eines langsamen Anfahrens zumindest eines Anschlagelements des Kupplungsaktors gegen einen Anschlag ermittelt werden, wobei eine Signalantwort des Kupplungsaktors an dem Anschlag erfasst wird. Der Anschlag und/oder das Anschlagelement kann elastisch ausgebildet sein. To determine the working range of the clutch actuator, a maximum actuation travel is detected, for example, at the end of the belt during initial startup (EOL) or after a repair of the drive train during a restart, and stored in a non-volatile memory. The maximum actuation travel can be determined by means of a slow startup of at least one stop element of the clutch actuator against a stop, a signal response of the clutch actuator being detected at the stop. The stop and / or the stop element can be designed to be elastic.

Zur Vermeidung toleranzbedingter Anschläge am maximalen Betätigungsweg kann dieser um einen Toleranzbereich vermindert eingestellt werden und entsprechend in dem nichtflüchtigen Speicher abgelegt werden. Der andere Extrempunkt wie Betätigungswegpunkt des Arbeitsbereichs wird durch Referenzieren festgelegt. Der Tastpunkt wird in bevorzugter Weise an der Schwelle erfasst, an dem die Reibungskupplung beginnt, ein Kupplungsmoment zu übertragen, beispielsweise bei 3 bis 5 Nm. Die Erfassung kann anhand einer Momentenschnittstelle, anhand von Lastmomenten im Getriebe, Drehzahländerungen der Getriebeeingangswelle und/oder dergleichen ermittelt werden. Der Tastpunkt wird vor Inbetriebnahme am Montageband oder nach einer Reparatur gelernt und danach zur Anpassung an sich kurz- und/oder langfristige Änderungen des Tastpunkts, beispielsweise Änderungen der Kupplungstemperatur, dem Verschleiß der Reibungskupplung, Setz- und Topfvorgängen, Nachstellvorgängen und/oder dergleichen laufend adaptiert.To avoid tolerance-related attacks on the maximum actuation path, this can be adjusted reduced by a tolerance range and stored accordingly in the nonvolatile memory. The other extreme point, such as the actuation waypoint of the work area, is determined by referencing. The touch point is detected in a preferred manner at the threshold at which the friction clutch begins to transmit a clutch torque, for example at 3 to 5 Nm. The detection can be determined based on a torque interface, based on load torque in the transmission, speed changes of the transmission input shaft and / or the like. The touch point is learned prior to startup on the assembly line or after repair and then adapted to adapt to short and / or long-term changes in the touch point, such as changes in clutch temperature, wear of the friction clutch, setting and pot processes, readjustments and / or the like continuously ,

Der Arbeitsbereich des Kupplungsaktors beziehungsweise der Reibungskupplung wird aus der Wegdifferenz zwischen maximalem Betätigungsweg und Tastpunkt ermittelt. Die Kupplungskennlinie wird an diesen Arbeitsbereich angepasst, so dass jedem Betätigungswegpunkt ein eindeutiges Kupplungsmoment zugeordnet werden kann. Anhand der geometrischen Zusammenhänge zwischen dem Rotor des Elektromotors und einem das Betätigungselement der Reibungskupplung betätigenden Betätigungsglied des Kupplungsaktors wird die elektrische Stellgröße des Elektromotors des Kupplungsaktors ermittelt und der Kupplungsaktor damit gesteuert beziehungsweise mittels einer Lageregelung auf einen vorgegebenen Betätigungswegpunkt oder - bereich geregelt.The working range of the clutch actuator or the friction clutch is determined from the path difference between the maximum actuation travel and the touch point. The clutch characteristic is adapted to this work area, so that each actuation waypoint can be assigned a unique clutch torque. Based on the geometric relationships between the rotor of the electric motor and an actuating element of the friction clutch actuated actuator of the clutch actuator, the electrical control variable of the electric motor of the clutch actuator is determined and the clutch actuator controlled so or regulated by means of a position control to a predetermined Betätigungswegpunkt or - area.

Um bei der Erst- oder Wiederinbetriebnahme der automatisiert betriebenen Reibungskupplung eine Fehlbedienung, beispielsweise eine Erfassung und Speicherung des maximalen Betätigungswegs ohne Änderung des Tastpunkts mit einer verbundenen Fehleinstellung des vorgegebenen Kupplungsmoments anhand falsch eingestellter Betätigungswege auszuschließen, wird bei einer ersten oder erneuten Erfassung des maximalen Betätigungswegs der Tastpunkt als nicht definiert in dem hierfür vorgesehen Speicherort hinterlegt. Alternativ kann in einem weiteren Speicherort vor Verwendung des Tastpunkts abgefragt werden, ob der Tastpunkt plausibel ist, wobei nach einer Ermittlung des maximalen Betätigungswegs der entsprechende Speicherort als nicht plausibel hinterlegt wird. Hierdurch wird vermieden, dass bei Änderung des erfassten maximalen Betätigungswegs ein ebenfalls geänderter Tastpunkt oder auch ein unveränderter Tastpunkt die Betätigungswegdifferenz falsch ermittelt und daher fehlerhafte Kupplungsmomente eingestellt werden.In order to exclude a faulty operation, for example, detection and storage of the maximum actuation path without changing the Tastpunkts with a connected misadjustment of the predetermined clutch torque based on incorrectly set actuation paths at the initial or recommissioning of the automatically operated friction clutch is at a first or re-detection of the maximum actuation travel of Touch point as not defined stored in the space provided for this purpose. Alternatively, it can be queried in a further storage location before the use of the touch point, whether the touch point is plausible, wherein after determining the maximum actuation path of the corresponding memory location is deposited as implausible. This avoids that, when changing the detected maximum actuation path, a likewise changed touch point or also an unchanged touch point determines the actuation path difference incorrectly and therefore faulty clutch torques are set.

Alternativ oder zusätzlich können mittels Diagnoseroutinen anzulernende Parameter und deren Reihenfolge in einem nichtflüchtigen Speicher abgelegt werden. Beispielsweise kann bei einer Abweichung von einer vorgegebenen Reihenfolge ein Warnsignal ausgegeben werden. Alternativ oder zusätzlich kann bei einer Abweichung von der vorgegebenen Reihenfolge eine weitere Ansteuerung der Diagnoseroutinen unterbunden werden und ein Eintrag in einen Fehlerspeicher erfolgen. Durch Auslesen des Fehlerspeichers können die fehlerhaften beziehungsweise in der fehlerhaften Reihenfolge ermittelten Speicherwerte zurückgesetzt werden und die Reihenfolge der Diagnoseroutinen, nämlich zuerst die Ermittlung des maximalen Betätigungswegs und anschließend die Ermittlung des Tastpunkts mit Überschreiben des vorher bei Ermittlung des maximalen Betätigungswegs in einen entsprechenden Speicherort eingetragenen nicht definierten beziehungsweise nicht plausiblen Zustands des Tastpunkts in einen definierten Zustand kann in der vorgeschrieben Weise durchgeführt werden.Alternatively or additionally, parameters to be learned by means of diagnostic routines and their sequence can be stored in a non-volatile memory. For example, in the event of a deviation from a predetermined sequence, a warning signal can be output. Alternatively or additionally, in the event of a deviation from the predetermined sequence, a further activation of the diagnostic routines can be prevented and an entry made into an error memory. By reading the fault memory, the faulty or in the erroneous sequence determined memory values can be reset and the order of the diagnostic routines, namely first the determination of the maximum actuation path and then the determination of the touch point with overwriting the previously entered when determining the maximum actuation path in a corresponding storage location not defined or not plausible state of the touch point in a defined state can be performed in the prescribed manner.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 19857707 A1 [0002]DE 19857707 A1 [0002]
  • DE 10233769 A1 [0002]DE 10233769 A1 [0002]
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  • WO 2015/110109 A1 [0002]WO 2015/110109 A1 [0002]

Claims (10)

Verfahren zur Steuerung einer automatisierten Reibungskupplung mittels eines Kupplungsaktors, welcher ein vorgegebenes, über die Reibungskupplung zu übertragendes Kupplungsmoment entlang eines linearen Betätigungswegs einstellt, wobei ein maximaler Betätigungsweg erfasst und in einem nichtflüchtigen Speicher abgelegt, ein Tastpunkt der Reibungskupplung gelernt und laufend an Betriebszustände der Reibungskupplung adaptiert wird, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer ersten oder erneuten Erfassung des maximalen Betätigungswegs der Tastpunkt als nicht definiert hinterlegt wird.A method for controlling an automated friction clutch by means of a clutch actuator, which adjusts a predetermined, to be transmitted via the friction clutch clutch torque along a linear actuation path, wherein a maximum actuation path detected and stored in a non-volatile memory, learned a touch point of the friction clutch and continuously adapted to operating conditions of the friction clutch is, characterized in that at a first or re-detection of the maximum actuation travel of the touch point is deposited as undefined. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der maximale Betätigungsweg abzüglich einer vorgegebenen Toleranz abgespeichert wird.Method according to Claim 1 , characterized in that the maximum actuation travel minus a predetermined tolerance is stored. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der maximale Betätigungsweg mittels eines langsamen Anfahrens zumindest eines Anschlagelements des Kupplungsaktors gegen einen Anschlag und einer Signalantwort des Kupplungsaktors an dem Anschlag ermittelt wird.Method according to Claim 1 or 2 , characterized in that the maximum actuation travel is determined by means of a slow start of at least one stop element of the clutch actuator against a stop and a signal response of the clutch actuator to the stop. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass mittels Diagnoseroutinen anzulernende Parameter und deren Reihenfolge in einem nichtflüchtigen Speicher abgelegt werden.Method according to one of Claims 1 to 3 , characterized in that to be taught by means of diagnostic routines parameters and their sequence are stored in a non-volatile memory. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Abweichung von einer vorgegebenen Reihenfolge ein Warnsignal ausgegeben wird.Method according to Claim 4 , characterized in that at a deviation from a predetermined order, a warning signal is output. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Abweichung von der vorgegebenen Reihenfolge eine weitere Ansteuerung der Diagnoseroutinen unterbunden wird und ein Eintrag in einen Fehlerspeicher erfolgt.Method according to Claim 4 or 5 , characterized in that in case of a deviation from the predetermined order further control of the diagnostic routines is inhibited and an entry is made in a fault memory. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass mittels des Kupplungsaktors eine Hybridtrennkupplung eines Hybridmoduls in einem hybridischen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs gesteuert wird.Method according to one of Claims 1 to 6 , characterized in that means of the clutch actuator, a hybrid disconnect clutch of a hybrid module is controlled in a hybrid powertrain of a motor vehicle. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass mittels des Kupplungsaktors eine einfache Reibungskupplung oder eine zwei Reibungskupplungen enthaltende Doppelkupplung gesteuert wird.Method according to one of Claims 1 to 7 , characterized in that by means of the clutch actuator, a simple friction clutch or a double clutch containing two friction clutches is controlled. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Kupplungsaktor mittels elektrischer Steuergrößen abhängig von einer Kupplungskennlinie mit dem Tastpunkt als Stützpunkt gesteuert wird.Method according to one of Claims 1 to 8th , characterized in that the clutch actuator is controlled by means of electrical control variables depending on a clutch characteristic with the touch point as a base. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Reibungskupplung als zwangsweise geöffnete oder geschlossene Reibungskupplung vom Kupplungsaktor gesteuert wird.Method according to one of Claims 1 to 9 , characterized in that the friction clutch is controlled as a forced open or closed friction clutch from the clutch actuator.
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