DE102020202378A1

DE102020202378A1 - Kupplungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102020202378A1
Application number: DE102020202378.6A
Authority: DE
Inventors: Oliver Christ; Harald Bockmühl; Michael GÖBEL
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2020-02-25
Filing date: 2020-02-25
Publication date: 2021-08-26

Abstract

Kupplungsvorrichtung (2), insbesondere elektronisch gesteuerte oder steuerbare Kupplungsvorrichtung (2), für ein Kraftfahrzeug (1), umfassend eine Steuerungseinrichtung (3) und eine Erfassungseinrichtung (4) zur Erfassung einer, insbesondere benutzerseitigen, Bedienung einer Bedieneinrichtung (5) der Kupplungsvorrichtung (2), wobei die Steuerungseinrichtung (3) dazu ausgebildet ist, die Kupplungsvorrichtung (2) in Abhängigkeit einer erfassten benutzerseitigen Bedienung der Bedieneinrichtung (5) zu steuern, wobei die Steuerungseinrichtung (3) dazu ausgebildet ist, einer Bedienung der Bedieneinrichtung (5) einen ein mittels der Kupplungsvorrichtung (2) zu übertragendes Solldrehmoment betreffenden Sollparameter zuzuordnen und die Kupplungsvorrichtung (2) in Abhängigkeit des Sollparameters zu steuern.

Description

Die Erfindung betrifft eine Kupplungsvorrichtung, insbesondere elektronisch gesteuerte oder steuerbare Kupplungsvorrichtung, für ein Kraftfahrzeug, umfassend eine Steuerungseinrichtung und eine Erfassungseinrichtung zur Erfassung einer, insbesondere benutzerseitigen, Bedienung einer Bedieneinrichtung der Kupplungsvorrichtung, wobei die Steuerungseinrichtung dazu ausgebildet ist, die Kupplungsvorrichtung in Abhängigkeit einer erfassten benutzerseitigen Bedienung der Bedieneinrichtung zu steuern.
Kupplungsvorrichtungen für Kraftfahrzeuge, insbesondere elektronisch gesteuerte oder steuerbare Kupplungsvorrichtungen sind grundsätzlich aus dem Stand der Technik bekannt. Sowohl mechanisch gesteuerte als auch elektronisch gesteuerte oder steuerbare Kupplungsvorrichtungen weisen eine definierte Kupplungskennlinie auf, die letztlich die von einem Benutzer zur Bedienung der Bedieneinrichtung der Kupplungsvorrichtung aufzuwendende Kraft, die, beispielsweise zum Treten eines Kupplungspedals, aufgebracht werden muss, um die Bedieneinrichtung zu bedienen. Letztlich bestimmt dabei der Kraft-Weg-Verlauf an der Bedieneinrichtung bzw. eines Bedienelements der Bedieneinrichtung, wie die Kupplungsvorrichtung gesteuert wird. Bei mechanisch gesteuerten Kupplungsvorrichtungen, also Kupplungsvorrichtungen, bei denen eine direkte mechanische Verbindung zwischen der Bedieneinrichtung und der Kupplungsvorrichtung besteht, wird die Kupplungskennlinie durch die mechanischen Elemente im Kraftverlauf bestimmt. Beispielsweise ist die Kupplungskennlinie in diesem Fall durch Federelemente und dergleichen festgelegt, die von dem Benutzer bewegt werden müssen, um die Kupplungsvorrichtung vom geschlossenen Zustand in den geöffneten Zustand zu überführen.
Um eine gewohnte Kupplungskennlinie auch bei elektronisch gesteuerten oder steuerbaren Kupplungsvorrichtungen beizubehalten, weisen diese üblicherweise Kraftsimulatoren bzw. auch „Pedalsimulatoren“ auf, die den aus mechanischen Kupplungsvorrichtungen bekannten Kraftverlauf simulieren bzw. dem Benutzer bei der Betätigung der Bedieneinrichtung die entsprechende Haptik bereitstellen. Generell ist bei Kupplungsvorrichtungen ferner bekannt, dass über den Betrieb hinweg bzw. über die Lebensdauer der Kupplungsvorrichtung hinweg aufgrund von Verschleißerscheinungen bzw. aufgrund von Alterungsprozessen eine Veränderung der Kupplungskennlinie auftreten kann.
Beispielsweise können definierte Arbeitspunkte aufgrund von Verschleiß und dergleichen verändert werden, sodass beispielsweise der selbe Betätigungsweg nicht mehr zum selben Betriebspunkt führt, sondern in Abhängigkeit der Lebensdauer der Kupplungsvorrichtung bzw. in Abhängigkeit des aufgetretenen Verschleißes sich eine Veränderung in der Zuordnung zwischen Kupplungsweg und dem damit erreichten Arbeitspunkt bzw. Betriebspunkt einstellt. Mit anderen Worten wird dem Benutzer nicht über den gesamten Betrieb hinweg dieselbe Kupplungskennlinie bereitgestellt, sondern der Benutzer wird dem Verschleiß entsprechend die Bedienung der Bedieneinrichtung an den Verschleißzustand der Kupplungsvorrichtung anpassen müssen.
Dies führt somit dazu, dass im Vergleich zum Neuzustand die Art und Weise wie die Bedienvorrichtung bedient werden muss, sich verändert, sodass der Benutzer nicht über die gesamte Lebensdauer hinweg dieselbe Bedienung vornehmen kann, insbesondere nicht dasselbe an „Feedback“ beim Betätigen der Kupplungsvorrichtung bekommt bzw., da der Kraftsimulator stets dieselbe Rückmeldung gibt, einzustellende Betriebspunkte der Kupplungsvorrichtung an anderen Positionen der Kupplungskennlinie auftreten. Somit muss der Benutzer um das gewünschte Sollmoment zu übertragen die Bedieneinrichtung anders als im Neuzustand bedienen, beispielsweise das Kupplungspedal weiter treten als im Neuzustand.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine demgegenüber verbesserte Kupplungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug anzugeben, bei der insbesondere die Bedienung der Kupplungsvorrichtung über die Lebensdauer hinweg komfortabler ist.
Die Aufgabe wird durch eine Kupplungsvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Wie zuvor beschrieben, betrifft die Erfindung eine Kupplungsvorrichtung, die eine Erfassungseinrichtung umfasst, mittels der eine Bedienung der Bedieneinrichtung der Kupplungsvorrichtung erfasst werden kann. Mit anderen Worten kann erfasst werden, ob der Benutzer des Kraftfahrzeugs die Kupplungsvorrichtung betätigt bzw. kann erfasst werden, wie der Benutzer des Kraftfahrzeugs die Kupplungsvorrichtung stellen möchte. Dabei kann die Erfassungsvorrichtung beispielsweise einen Wegsensor aufweisen, der dazu ausgebildet ist, die aktuelle Position bzw. den aktuell zurückgelegten Weg des Betätigungselements bzw. Bedienelements der Bedienvorrichtung, beispielsweise eines Kupplungspedals, zu erfassen. Somit kann ein Fahrerwunsch ermittelt werden, der angibt, in welche Position der Benutzer des Kraftfahrzeugs die Kupplungsvorrichtung stellen möchte.
Die Kupplungsvorrichtung weist ferner eine Steuerungseinrichtung auf, die dazu ausgebildet ist, die Kupplungsvorrichtung in Abhängigkeit der erfassten benutzerseitigen Bedienung der Bedieneinrichtung zu steuern. Somit kann erfasst werden, in welche Position der Benutzer die Kupplungsvorrichtung stellen möchte und mit der Steuerungseinrichtung kann, beispielsweise durch Steuerung eines der Kupplungsvorrichtung zugeordneten Aktors, eine entsprechende Überführung der Kupplungsvorrichtung in die angestrebte Position stattfinden.
Die Erfindung beruht dabei auf der Erkenntnis, dass die Steuerungseinrichtung dazu ausgebildet ist, einer Bedienung der Bedieneinrichtung einen ein mittels der Kupplungsvorrichtung zu übertragendes Solldrehmoment betreffenden Sollparameter zuzuordnen und die Kupplungsvorrichtung in Abhängigkeit des Sollparameters zu steuern. Somit ist es möglich, den Sollparameter dazu zu verwenden, den Fahrerwunsch abzubilden bzw. zu quantifizieren. Der Sollparameter betrifft dabei insbesondere ein Solldrehmoment, also letztlich das von der Kupplungsvorrichtung zwischen Antriebseinrichtung und Getriebeeingang zu übertragende Drehmoment.
Dadurch ist es möglich, dass der Kraftsimulator, gegen den der Benutzer des Kraftfahrzeugs die Bedieneinrichtung bedienen muss, stets dieselbe Kraft über den Betrieb der Kupplungsvorrichtung hinweg bereitstellt, wobei die Steuerungseinrichtung die Kupplungskennlinie entsprechend des Sollparameters einstellt. Beispielsweise kann die Steuerungseinrichtung dabei den Zusammenhang zwischen dem Ausrückweg und der Pedalposition bzw. dem Bedienzustand der Bedieneinrichtung verändern. Letztlich wird überprüft, welches Drehmoment die Kupplungsvorrichtung aktuell überträgt und welches Drehmoment die Kupplungsvorrichtung übertragen soll. Entsprechend kann eine Regelung mittels der Steuerungseinrichtung durchgeführt werden, sodass durch Anpassung der Kupplungskennlinie stets die gewünschte Charakteristik bei der Betätigung der Kupplungsvorrichtung erreicht wird.
Dabei wird der aktuelle Verschleißzustand der Kupplungsvorrichtung mitberücksichtigt, da letztlich eine Regelung des Sollparameters in Bezug auf das Solldrehmoment durchgeführt wird, sodass stets dieselbe Charakteristik erreicht werden kann, da letztlich dieselben Betriebspunkte der Kupplungsvorrichtung mit demselben Weg bzw. mit derselben Kraft mit der die Bedieneinrichtung bedient wird, erreicht werden können. Dadurch ist es vorteilhafterweise möglich, dass sich die Bedienung der Kupplungsvorrichtung für den Benutzer über den gesamten Betrieb der Kupplungsvorrichtung bzw. die gesamte Lebensdauer der Kupplungsvorrichtung nicht ändert. Der Benutzer muss sonach unabhängig von der Lebensdauer bzw. dem Verschleißzustand der Kupplungsvorrichtung stets dieselbe Kraft bzw. denselben Weg bei der Betätigung oder Bedienung der Bedieneinrichtung aufbringen. Das Bediengefühl ändert sich für den Benutzer somit nicht, was den Komfort bei der Bedienung der Kupplungsvorrichtung über deren Lebensdauer hinweg entsprechend erhöht.
Die Steuerungseinrichtung kann insbesondere dazu ausgebildet sein, wenigstens einem Bedienzustand der Bedieneinrichtung ein Solldrehmoment zuzuordnen und die Kupplungsvorrichtung in Abhängigkeit des Solldrehmoments zu steuern. Wie zuvor beschrieben, können beliebige Bedienzustände der Bedieneinrichtung und somit der Kupplungsvorrichtung definiert werden, beispielsweise ein Schleifpunkt („Touch Points‟), ein vollständig geöffneter oder vollständig geschlossener Zustand und dergleichen. Entsprechend kann festgelegt werden, welches Solldrehmoment in derartigen Bedienzuständen übertragen werden soll und die Kupplungsvorrichtung kann mittels der Steuerungseinrichtung entsprechend gesteuert werden.
Dabei kann die Steuerungseinrichtung dazu ausgebildet sein, wenigstens einen Istparameter der Kupplungsvorrichtung zu erfassen, insbesondere ein Istdrehmoment an einem Kupplungseingang, insbesondere einer Antriebseinrichtung, und/oder eine Istdrehzahl einer Antriebseinrichtung und/oder ein Istdrehmoment eines Kupplungsausgangs, insbesondere an einem Eingang einer Getriebeeinrichtung, und/oder eine Istdrehzahl eines Kupplungsausgangs. Mit anderen Worten ist es somit möglich, zu vergleichen, welcher entsprechende Parameter tatsächlich vorliegt, also welcher Istparameter angenommen wird und wie sich dieser zu dem Sollparameter verhält. Wie zuvor beschrieben, kann der Sollparameter dabei insbesondere ein Solldrehmoment betreffen, wobei dies direkt oder indirekt mittels weiterer Parameter erfasst werden kann. Beispielsweise kann das Drehmoment direkt erfasst werden, zum Beispiel am Kupplungseingang, sodass letztlich ein von einer Antriebseinrichtung momentan aufgebrachtes Drehmoment erfasst werden kann.
Ebenso ist es möglich, das Istdrehmoment am Kupplungsausgang bzw. Getriebeeingang zu erfassen, sodass letztlich ermittelt werden kann, welches Drehmoment aktuell von der Antriebseinrichtung aufgebracht wird und welcher Teil davon in das Getriebe übertragen wird. Dadurch kann der Schließzustand der Kupplungsvorrichtung ermittelt werden und somit überprüft werden, ob der aktuelle Schließzustand der Kupplungsvorrichtung dem Fahrerwunsch entspricht. Ebenso ist es möglich, das Drehmoment nicht direkt zu erfassen, sondern eine Erfassung der Drehzahl vorzunehmen und dadurch zu ermitteln zu welchem Grad die Kupplungsvorrichtung geschlossen ist. Selbstverständlich ist eine Kombination der Erfassung zwischen Drehmoment und Drehzahl an verschiedenen Stellen der Getriebeeinrichtung bzw. des Antriebsstrangs ebenso möglich.
Die Steuerungseinrichtung kann ferner dazu ausgebildet sein, die Kupplungskennlinie, also letztlich den Zusammenhang zwischen dem durch die Kupplungsvorrichtung übertragenen Drehmoment und dem Kupplungsweg, also letztlich dem Schließgrad der Kupplungsvorrichtung, in Abhängigkeit des Istparameters und/oder des Sollparameters festzulegen. Letztlich ist es somit möglich, den Sollparameter in Abhängigkeit des Kupplungspedalwegs zu definieren und somit sicherzustellen, dass stets das Drehmoment durch die Kupplungsvorrichtung übertragen wird, welches der Benutzer des Kraftfahrzeugs durch entsprechende Bedienung der Bedieneinrichtung übertragen möchte. Durch die Regelung bzw. Steuerung der Kupplungsvorrichtung mittels der Steuerungseinrichtung basierend auf dem Solldrehmoment und dem Istdrehmoment also in Abhängigkeit des Istparameters und/oder des Sollparameters, kann somit sichergestellt werden, dass stets, insbesondere über die Lebensdauer der Kupplungsvorrichtung hinweg, der Benutzer durch entsprechende Bedienung der Bedieneinrichtung die Kupplungsvorrichtung in die angestrebten Betriebszustände überführen kann und verschleißbedingte Verlagerungen der Betriebszustände kompensiert werden, da überwacht wird, ob das übertragene Drehmoment dem angestrebten zu übertragenden Drehmoment entspricht. Etwaige Abweichungen, beispielsweise aufgrund einer Verlagerung der Betriebszustände durch Verschleiß der Kupplungsvorrichtung können somit ausgeglichen werden bzw. wird die Kupplungskennlinie entsprechend angepasst.
Dabei kann die Steuerungseinrichtung die Erfassung des Istparameters und/oder die Festlegung der Kupplungskennlinie kontinuierlich oder in definierten zeitlichen Abständen oder in Abhängigkeit eines Ereignisses durchführen. Die Führungseinrichtung kann beispielsweise entsprechende Signale an die Erfassungsvorrichtung senden und diese somit zur Durchführung der zuvor beschriebenen Erfassungsaufgaben veranlassen. Ebenso ist es möglich, dass der Steuerungseinrichtung weitere Erfassungseinrichtungen bzw. Sensoren zugeordnet sind, die beispielsweise für die Erfassung der erforderlichen Parameter ausgebildet sind. Dabei kann die Erfassung des jeweiligen Parameters kontinuierlich erfolgen, insbesondere über den gesamten Betrieb der Kupplungsvorrichtung hinweg. Ebenso ist es möglich, in definierten zeitlichen Abständen, also zu definierten Zeitpunkten oder in definierten Zeitintervallen eine solche Erfassung vorzunehmen. Ebenso ist es möglich, die Erfassung des Istparameters an das Auftreten von Ereignissen zu koppeln, beispielsweise bei einem Motorstart oder bei ausgewählten Fahrsituationen. Letztlich kann somit überprüft werden, ob der Istparameter dem Sollparameter entspricht, sodass eine kontinuierliche oder in definierten zeitlichen Abständen oder bei definierten Ereignissen durchgeführte Prüfung möglich ist. Entsprechend kann die Kupplungskennlinie stets aktualisiert oder angepasst werden. Dabei kann als Referenzwert bzw. als Istparameter das Motormoment, die Motordrehzahl ein Getriebemoment oder die Getriebedrehzahl herangezogen werden. Ebenso können Verstellwege der Kupplungsvorrichtung berücksichtigt werden. Beispielsweise kann die beschriebene Steuerung in Echtzeit durchgeführt werden oder bei jedem Start oder nach einer definierten Anzahl von Kupplungsbetätigungen.
Wie zuvor beschrieben, ist es möglich, die Kupplungsvorrichtung in eine Vielzahl von Betriebszuständen zu überführen, wobei die Steuerungseinrichtung beispielsweise dazu ausgebildet sein kann, wenigstens einen charakteristischen Punkt der Kupplungskennlinie zu erfassen, insbesondere einen Schleifpunkt bzw. „Touchpoint“ und/oder einen Einkuppelpunkt und/oder einen Synchronpunkt, und die Kupplungskennlinie in Abhängigkeit des wenigstens einen charakteristischen Punkt zu verändern. Somit kann erfasst werden, an welcher Stelle der Kupplungskennlinie der ausgewählte charakteristische Punkt liegt und die Kupplungskennlinie kann entsprechend der Lage des charakteristischen Punkts relativ zu der Kupplungskennlinie verändert werden. Beispielsweise kann ermittelt werden, ob ein Einkuppelpunkt an der dafür vorgesehenen Stelle der Kupplungskennlinie liegt oder ob, beispielsweise verschleißbedingt, eine Veränderung des Einkuppelpunkts auf der Kupplungskennlinie aufgetreten ist. Entsprechend kann die Kupplungskennlinie verändert werden, sodass der Benutzer bei der Bedienung der Bedieneinrichtung stets dieselbe Bedienung vornehmen muss, um beispielsweise den Einkuppelpunkt oder allgemein jeden charakteristischen Punkt der Kupplungskennlinie anzusteuern bzw. die Kupplungsvorrichtung in einen solchen charakteristischen Betriebszustand zu überführen.
Des Weiteren ist es möglich, die Steuerungseinrichtung derart auszubilden, dass diese jedem Bedienzustand der Bedieneinrichtung einen definierten Schließzustand, insbesondere ein definiertes Solldrehmoment am Kupplungsausgang, zuordnet und einstellt. Somit kann die Steuerungseinrichtung eine Zuordnung dahingehend vornehmen, dass in Abhängigkeit davon wie der Benutzer die Bedieneinrichtung betätigt, beispielsweise wie weit der Benutzer ein Kupplungspedal tritt, die Kupplungsvorrichtung in einen definierten Schließzustand gestellt wird. Beispielsweise kann der definierte Schließzustand in Abhängigkeit eines definierten Solldrehmoments am Kupplungsausgang definiert werden. Somit kann für jede Position bzw. jeden Betätigungsweg der Bedieneinrichtung ein zugehöriger definierter Schließzustand eingenommen werden. Der Zusammenhang kann beispielsweise durch die Kupplungskennlinie definiert werden, wobei die Festlegung oder Zuordnung der einzelnen Bedienzustände zu dem Schließzustand der Kupplungsvorrichtung entsprechend angepasst werden kann, sodass stets der Fahrerwunsch umgesetzt wird, d.h. die Kupplungsvorrichtung ein definiertes Drehmoment überträgt, das von dem Benutzer durch Bedienen der Bedieneinrichtung angefordert wird.
Um ferner die Kupplungsvorrichtung auch unterhalb des Schleifpunkts in Abhängigkeit des Sollparameters betreiben zu können, kann vorgesehen sein, dass die Steuerungseinrichtung dazu ausgebildet ist, Kupplungsschließgrade und/oder Solldrehmomente in einem Bereich zwischen einer vollständig geöffneten Kupplungsvorrichtung und einer Kupplungsvorrichtung am Touchpoint mit geordneten, zum Beispiel absteigenden oder aufsteigenden negativen Werten zu belegen. Dadurch ist es möglich, einen logischen Zusammenhang zwischen dem von dem Benutzer angeforderten Wunschdrehmoment und dem Verfahrweg, beispielsweise eines Kupplungsaktors, herzustellen. Dadurch können insbesondere Bereiche, in denen mittels der Kupplungsvorrichtung physikalisch kein Drehmoment übertragen wird, in die Steuerung der Kupplungsvorrichtung eingebunden werden.
Ferner kann vorgesehen sein, dass die Steuerungseinrichtung dazu ausgebildet ist, Bedienungen der Bedieneinrichtung in einem Anfangsbereich und/oder einem Endbereich der Kupplungskennlinie auszublenden. Somit kann der Bedienung seitens des Benutzers eine gewisse Ausblendung überlagert werden, sodass, beispielsweise falls der Benutzer seinen Fuß auf das Kupplungspedal abstellt, dies nicht zu einer unbeabsichtigten Trennung der Kupplungsvorrichtung führt. Ferner kann, beispielsweise im Endbereich der Kupplungskennlinie bei bereits getrennter Position bzw. falls im gekoppelten Zustand die Kupplungsvorrichtung bereits getrennt vorliegt, ein weiteres Öffnen der Kupplungsvorrichtung, also eine weitere Betätigung des Kupplungsaktors, ausbleiben. Insgesamt ist es somit möglich, die Kupplungsvorrichtung effizienter anzusteuern bzw. unbeabsichtigte Bedienungen zu vermeiden.
Ebenso ist es möglich, dass die Steuerungseinrichtung eine Trennreserve einstellen kann, das heißt relativ zu dem von dem Benutzer eingestellten Betriebszustand die Kupplungsvorrichtung um einen definierten Weg weiter zu öffnen, sodass die Kupplungsvorrichtung um einen gewissen Sicherheitsabstand weiter geöffnet wird. Dadurch wird sichergestellt, dass Schleppverluste verringert werden können, die beispielsweise bei unzureichendem Trennen der Kupplungsvorrichtung auftreten können.
Daneben betrifft die Erfindung eine Steuerungseinrichtung für eine Kupplungsvorrichtung, wie zuvor beschrieben. Ferner betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug mit wenigstens einer beschriebenen Kupplungsvorrichtung und/oder einer Steuerungseinrichtung für eine solche Kupplungsvorrichtung. Zusätzlich betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Steuerung einer elektronisch gesteuerten oder steuerbaren Kupplungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug, umfassend eine Erfassungseinrichtung zur Erfassung einer, insbesondere benutzerseitigen, Bedienung einer Bedieneinrichtung der Kupplungsvorrichtung, wobei einer Bedienung der Bedieneinrichtung ein ein mittels der Kupplungsvorrichtung zu übertragendes Solldrehmoment betreffender Sollparameter zugeordnet wird und die Kupplungsvorrichtung in Abhängigkeit des Sollparameters gesteuert wird.
Selbstverständlich sind sämtliche Vorteile, Einzelheiten und Merkmale, die in Bezug auf die Kupplungsvorrichtung beschrieben wurden, vollständig auf die Steuerungseinrichtung, das Kraftfahrzeug und das Verfahren übertragbar. Das Verfahren kann beispielsweise auf einer Steuerungseinrichtung für eine solche Kupplungsvorrichtung ausgeführt werden.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Fig. näher erläutert. Die Fig. sind schematische Darstellungen und zeigen:

1 ein Kraftfahrzeug mit einer Kupplungsvorrichtung und einer Steuerungseinrichtung; und
2 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zur Steuerung einer Kupplungsvorrichtung.

1 zeigt ein Kraftfahrzeug 1 mit einer Kupplungsvorrichtung 2, insbesondere eine elektronisch gesteuerte bzw. steuerbare Kupplungsvorrichtung 2. Die Kupplungsvorrichtung 2 umfasst eine Steuerungseinrichtung 3 mittels der die Kupplungsvorrichtung 2 gesteuert ist. Die Kupplungsvorrichtung 2 umfasst ferner eine Erfassungseinrichtung 4, die dazu ausgebildet ist, eine Bedienung einer Bedieneinrichtung 5 zu erfassen, welche beispielsweise ein Bedienelement 6, insbesondere ein Kupplungspedal, bereitstellt. Mit anderen Worten kann der Benutzer des Kraftfahrzeugs 1 das Bedienelement 6 bedienen, beispielsweise ein Kupplungspedal treten, um so die Bedieneinrichtung 5 zu bedienen. Die Erfassungseinrichtung 4 ist dazu in der Lage, die Bedienung des Bedienelements 6 bzw. die Bedienung der Bedieneinrichtung 5 zu erfassen. Unter anderem kann die Erfassungseinrichtung 4 den Verstellweg des Bedienelements 6 erfassen und der Steuerungseinrichtung 3 übermitteln, sodass diese die Kupplungsvorrichtung 2 entsprechend steuert, um ein Drehmoment von einer Antriebseinrichtung 7, beispielsweise ein Verbrennungsmotor oder ein Elektromotor, an eine Getriebeeinrichtung 8 zu übertragen.
Die Steuerungseinrichtung 3 ist dabei dazu ausgebildet, entsprechend der Bedienung der Bedieneinrichtung 5 ein mittels der Kupplungseinrichtung 2 zu übertragendes Solldrehmoment zu steuern bzw. die Kupplungsvorrichtung 2 in Abhängigkeit des zu übertragenden Solldrehmoments oder in Abhängigkeit eines ein solches zu übertragendes Solldrehmoment betreffenden Sollparameters zu steuern.
Dabei kann (vergleiche 2) in einem ersten Block 9 eine Erfassung einer Bedienung des Bedienelements 6 erfolgen, beispielsweise kann mittels eines Wegsensors der Pedalweg bzw. Verstellweg des Bedienelements 6 erfasst werden. Dadurch kann ermittelt werden, welches Solldrehmoment der Benutzer des Kraftfahrzeugs durch die Bedienung der Bedieneinrichtung 5 einstellen will bzw. in welchen Betriebszustand der Benutzer die Kupplungsvorrichtung 2 überführen will. Der Fahrerwunsch kann beispielsweise in einem Block 10 (optional) normiert werden, wobei es ebenso möglich ist von Block 9 direkt auf Block 11 zu verzweigen. Die Normierung kann beispielsweise festlegen zu welchem Grad die Bedieneinrichtung 5 betätigt ist bzw. kann der Rohwert der Betätigung des Bedienelements 6, der beispielsweise einen Betätigungsweg betrifft, normiert werden und an die Steuerungseinrichtung 3 übermittelt werden. Dabei kann zum Beispiel ein Verstellweg in einen Betätigungsgrad des Bedienelements 6 übersetzt werden.
In Block 11 kann basierend auf dem ermittelten Wert für die Betätigung des Bedienelements 6 bzw. der Bedieneinrichtung 5 ein Sollparameter ermittelt, d.h. berechnet oder festgelegt werden. Der Sollparameter kann auch als Fahrerwunsch bezeichnet bzw. erachtet werden, da insbesondere ein Fahrerwunschmoment berechnet werden kann, das der Betätigung der Bedieneinrichtung 5 entspricht. Somit kann ermittelt werden, welchen Zustand die Kupplungsvorrichtung 2 dem Fahrerwunsch entsprechend einnehmen soll bzw. welches Drehmoment mittels der Kupplungsvorrichtung 2 übertragen werden soll. Daraus kann in Block 12 eine Kupplungskennlinie ermittelt bzw. festgelegt werden, die somit sicherstellt, dass bei einer entsprechenden Betätigung der Bedieneinrichtung 5 auch das von dem Benutzer angestrebte Drehmoment mittels der Kupplungseinrichtung 2 von der Antriebseinrichtung 7 zu der Getriebeeinrichtung 8 übertragen wird. Ersichtlich kann dabei in die Ermittlung bzw. Berechnung in Block 11 ein aktuell erfasstes übertragenes Drehmoment, das beispielsweise an einem Eingang der Getriebeeinrichtung 8 erfasst wird, einfließen.
Ebenso ist es möglich, zusätzlich zu dem in Block 11 festgelegten Solldrehmoment bzw. Sollparameter, einen Istparameter zu ermitteln, beispielsweise ein Istdrehmoment, das am Ausgang der Antriebseinrichtung 7 oder am Eingang der Getriebeeinrichtung 8 aktuell anliegt. Entsprechend dem Istparameter und dem Sollparameter kann die Steuerungseinrichtung 3 die Kupplungsvorrichtung 2 steuern bzw. die Kupplungskennlinie in Block 12 anpassen.
Dabei kann insbesondere auch ermittelt werden, ob definierte Betriebszustände bzw. charakteristische Punkte an den entsprechenden Punkten der Kupplungskennlinie eingenommen werden oder ob Abweichungen, beispielsweise verschleißbedingt, auftreten, die zu einer Korrektur der Kupplungskennlinie führen bzw. eine solche erfordern. Eine solche Korrektur der Kupplungskennlinie kann beispielsweise ebenfalls in Block 12 durchgeführt werden. Die Durchführung kann dabei kontinuierlich, d.h. in Echtzeit, oder in festgelegten zeitlichen Abständen oder bei Vorliegen eines bestimmten Ereignisses durchgeführt werden.
Anschließend kann in Block 13 entsprechend der festgelegten bzw. veränderten Kupplungskennlinie eine Zielposition für einen Aktor, der die Kupplungsvorrichtung 2 stellt, ausgegeben werden. Dadurch kann festgelegt werden, um welchem Grad die Kupplungsvorrichtung 2 geschlossen werden soll, um das von dem Benutzer angestrebte Drehmoment zu übertragen. Anschließend kann in Block 14 die Zielposition des Aktors an den Aktor übermittelt und dieser angesteuert werden, sodass die Kupplungsvorrichtung 2 in den angestrebten Betriebszustand überführt wird.
Ersichtlich kann dabei, da die Kupplungskennlinie von der Steuerungseinrichtung 3 kontinuierlich oder in definierten zeitlichen Abständen oder ereignisbedingt angepasst und aktualisiert wird, verschleißbedingte Veränderungen der Betriebszustände bzw. der einzelnen charakteristischen Punkte kompensiert werden. Dies ermöglicht, dass der Benutzer des Kraftfahrzeugs 1 stets dieselbe Bedienung der Bedieneinrichtung 5 bzw. des Bedienelements 6 vornehmen kann, um die Kupplungsvorrichtung 2 in die entsprechenden Betriebszustände zu überführen. Mit anderen Worten kann der Benutzer stets dieselben Bedienungen vornehmen, um die entsprechenden Drehmomente mittels der Kupplungsvorrichtung 2 zu übertragen.
Diese definierte Bedienung muss der Benutzer über die Lebensdauer der Kupplungsvorrichtung 2 hinweg nicht verändern, da stets ermittelt wird, welches Solldrehmoment übertragen werden soll und die Kupplungskennlinie entsprechend angepasst wird, sodass die Bedienung der Bedieneinrichtung 5 für den Benutzer stets dieselbe bleibt. Insbesondere kann dabei sichergestellt werden, dass bei einer definierten Betätigung des Bedienelements 6, beispielsweise ein definiertes Bewegen des Bedienelements 6 um einen Betätigungsweg, stets derselbe Bedienzustand der Kupplungsvorrichtung 2 erreicht wird, d.h. dasselbe Solldrehmoment übertragen wird. Dabei ist es insbesondere möglich, dass über den Betrieb der Kupplungsvorrichtung 2 bzw. über deren Lebensdauer hinweg der Aktor für die Stellung der Kupplungsvorrichtung 2 andere Positionen anfahren muss bzw. die Kupplungsvorrichtung in andere Stellwege verfährt. Dies geschieht jedoch ohne dass der Benutzer des Kraftfahrzeugs dies wahrnimmt, sodass sich das Bediengefühl bzw. die einzelnen Bewegungen die der Benutzer zum Bedienen der Kupplungsvorrichtung 2 vornehmen muss, nicht ändern. Dies erhöht den Komfort bei der Bedienung der Kupplungsvorrichtung 2 für den Benutzer.
Selbstverständlich kann das zuvor beschriebene Verfahren auf dem Kraftfahrzeug 1 ausgeführt werden, insbesondere mit der beschriebenen Kupplungsvorrichtung 2 und der Steuerungseinrichtung 3.
Bezugszeichenliste

1: Kraftfahrzeug
2: Kupplungsvorrichtung
3: Steuerungseinrichtung
4: Erfassungseinrichtung
5: Bedieneinrichtung
6: Bedienelement
7: Antriebseinrichtung
8: Getriebeeinrichtung
9-14: Block

Claims

Kupplungsvorrichtung (2), insbesondere elektronisch gesteuerte oder steuerbare Kupplungsvorrichtung (2), für ein Kraftfahrzeug (1), umfassend eine Steuerungseinrichtung (3) und eine Erfassungseinrichtung (4) zur Erfassung einer, insbesondere benutzerseitigen, Bedienung einer Bedieneinrichtung (5) der Kupplungsvorrichtung (2), wobei die Steuerungseinrichtung (3) dazu ausgebildet ist, die Kupplungsvorrichtung (2) in Abhängigkeit einer erfassten benutzerseitigen Bedienung der Bedieneinrichtung (5) zu steuern, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungseinrichtung (3) dazu ausgebildet ist, einer Bedienung der Bedieneinrichtung (5) einen ein mittels der Kupplungsvorrichtung (2) zu übertragendes Solldrehmoment betreffenden Sollparameter zuzuordnen und die Kupplungsvorrichtung (2) in Abhängigkeit des Sollparameters zu steuern.
Kupplungsvorrichtung (2) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungseinrichtung (3) dazu ausgebildet ist, wenigstens einem Bedienzustand der Bedieneinrichtung (5) ein Solldrehmoment zuzuordnen und die Kupplungsvorrichtung (2) in Abhängigkeit des Solldrehmoments zu steuern.
Kupplungsvorrichtung (2) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungseinrichtung (3) dazu ausgebildet ist, wenigstens einen Istparameter der Kupplungsvorrichtung (2) zu erfassen, insbesondere ein Istdrehmoment eines Kupplungseingangs, insbesondere einer Antriebseinrichtung (7), und/oder eine Istdrehzahl einer Antriebseinrichtung und/oder ein Istdrehmoment eines Kupplungsausgangs, insbesondere einer Getriebeeinrichtung (8), und/oder eine Istdrehzahl eines Kupplungsausgangs.
Kupplungsvorrichtung (2) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungseinrichtung (3) dazu ausgebildet ist, eine Kupplungskennlinie in Abhängigkeit des Istparameters und/oder des Sollparameters festzulegen.
Kupplungsvorrichtung (2) nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungseinrichtung (3) dazu ausgebildet ist, die Erfassung des Istparameters und/oder die Festlegung der Kupplungskennlinie kontinuierlich oder in definierten zeitlichen Abständen oder in Abhängigkeit wenigstens eines Ereignisses durchzuführen.
Kupplungsvorrichtung (2) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungseinrichtung (3) dazu ausgebildet ist, wenigstens einen charakteristischen Punkt der Kupplungskennlinie zu erfassen, insbesondere einen Touchpoint und/oder einen Einkuppelpunkt und/oder einen Synchronpunkt, und die Kupplungskennlinie in Abhängigkeit des wenigstens einen charakteristischen Punkts zu verändern.
Kupplungsvorrichtung (2) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungseinrichtung (3) dazu ausgebildet ist, jedem Bedienzustand der Bedieneinrichtung (5) einen definierten Schließzustand, insbesondere ein definiertes Solldrehmoment am Kupplungsausgang, zuzuordnen und einzustellen.
Kupplungsvorrichtung (2) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungseinrichtung (3) dazu ausgebildet ist, Kupplungsschließgrade und/oder Solldrehmomente in einem Bereich zwischen einer vollständig geöffneten Kupplungsvorrichtung (2) und einer Kupplungsvorrichtung (2) am Touchpoint mit aufsteigenden negativen Werten zu belegen.
Kupplungsvorrichtung (2) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungseinrichtung (3) dazu ausgebildet ist, Bedienungen der Bedieneinrichtung (5) in einem Anfangsbereich und/oder einem Endbereich der Kupplungskennlinie auszublenden.
Kupplungsvorrichtung (2) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungseinrichtung (3) dazu ausgebildet ist, eine Trennreserve einzustellen.
Steuerungseinrichtung (3) für eine Kupplungsvorrichtung (2) nach einem der vorangehenden Ansprüche.
Kraftfahrzeug (1) mit wenigstens einer Kupplungsvorrichtung (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 10 und/oder eine Steuerungseinrichtung (3) nach dem vorangehenden Anspruch.
Verfahren zur Steuerung einer elektronisch gesteuerte oder steuerbare Kupplungsvorrichtung (2) für ein Kraftfahrzeug (1), umfassend eine Erfassungseinrichtung (4) zur Erfassung einer, insbesondere benutzerseitigen, Bedienung einer Bedieneinrichtung (5) der Kupplungsvorrichtung (2), dadurch gekennzeichnet, dass einer Bedienung der Bedieneinrichtung (5) ein ein mittels der Kupplungsvorrichtung (2) zu übertragendes Solldrehmoment betreffender Sollparameter zugeordnet wird und die Kupplungsvorrichtung (2) in Abhängigkeit des Sollparameters gesteuert wird.