DE102021120245B3

DE102021120245B3 - Verfahren zur Steuerung einer mittels einer Hydraulikeinheit betätigten Trennkupplung

Info

Publication number: DE102021120245B3
Application number: DE102021120245.0A
Authority: DE
Inventors: Ralf Mannsperger
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2021-08-04
Filing date: 2021-08-04
Publication date: 2022-11-10
Anticipated expiration: 2041-08-05
Also published as: CN115929814A

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung einer mittels einer Hydraulikeinheit betätigten Trennkupplung (6) eines zwischen einer Brennkraftmaschine (3) und Antriebsrädern (14) angeordneten Hybridmoduls (2) mit einer der Trennkupplung (6) vorgeschalteten und einer der Trennkupplung (6) nachgeschalteten Elektromaschine (4, 5), wobei ein mit einem Arbeitsdruck der Hydraulikeinheit betriebener Nehmerzylinder mittels seines Nehmerzylinderkolbens die Trennkupplung (6) entlang eines Lüftwegs bis zu einem Tastpunkt der Trennkupplung (6) und von dort unter Ausbildung eines Reibmoments vollständig betätigt. Um die Schließzeit der Trennkupplung (6) zu verkürzen, wird nach einem Schließsignal zum Schließen der Trennkupplung (6) zuerst mittels des Nehmerzylinderkolbens (115) der Tastpunkt eingestellt und die Trennkupplung (6) dort gehalten, bis sich zwischen den Elektromaschinen (4, 5) Drehzahlgleichheit ausgebildet hat

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung einer mittels einer Hydraulikeinheit betätigten Trennkupplung eines zwischen einer Brennkraftmaschine und Antriebsrädern angeordneten Hybridmoduls mit einer der Trennkupplung vorgeschalteten und einer der Trennkupplung nachgeschalteten Elektromaschine, wobei ein mit einem Arbeitsdruck der Hydraulikeinheit betriebener Nehmerzylinder mittels seines Nehmerzylinderkolbens die Trennkupplung entlang eines Lüftwegs bis zu einem Tastpunkt der Trennkupplung und von dort unter Ausbildung eines Reibmoments vollständig betätigt. Trennkupplungen dienen in Antriebssträngen der steuerbaren Übertragung von Drehmomenten beispielsweise zwischen einer Brennkraftmaschine und Antriebsrädern. In einem gattungsgemäßen Hybridantriebsstrang mit einem Hydraulikmodul dient die Trennkupplung der Verbindung einer mit der Brennkraftmaschine direkt verbundenen Elektromaschine und einer durch die Trennkupplung getrennten und verbindbaren Elektromaschine.
DE 10 2012 212 678 A1 beschreibt ein Verfahren zum simultanen Verbrennerstart und synchronen Schalten für ein Hybridfahrzeug.
DE 10 2012 021 211 A1 beschreibt ein Verfahren zur Ermittlung eines Einstellparameters für eine hydraulische Aktuatoranordnung in einem Kraftfahrzeugantriebsstrang.
Ein gattungsgemäßer Hybridantriebsstrang mit einer zwischen zwei Elektromaschinen angeordneten Trennkupplung ist aus den Druckschriften DE 10 2019 122 170 A1 und WO2021/073681 A1 bekannt. Die Trennkupplung wird mittels eines Verfahrens zur Steuerung der Trennkupplung nach Ausgabe eines Schließsignals einer übergeordneten Fahrstrategie geschlossen, indem der Arbeitsdruck einer Hydraulikeinheit erhöht wird.
Aufgabe der Erfindung ist die Weiterbildung eines Verfahrens zur Steuerung der Trennkupplung eines gattungsgemäßen Antriebsstrangs. Insbesondere ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Steuerung der Trennkupplung vorzuschlagen, die ein beschleunigtes Schließen der Trennkupplung ermöglicht.
Die Aufgabe wird durch den Gegenstand des Anspruchs 1 gelöst. Die von dem Anspruch 1 abhängigen Ansprüche geben vorteilhafte Ausführungsformen des Gegenstands des Anspruchs 1 wieder.
Das vorgeschlagene Verfahren dient der Steuerung einer Trennkupplung eines Hybridmoduls für einen Hybridantriebsstrang eines Kraftfahrzeugs. Das Hybridmodul ist beispielsweise zwischen einer Brennkraftmaschine und einem Differential mit Antriebswellen und Antriebsrädern angeordnet. Das Hybridmodul enthält eine erste und eine zweite Elektromaschine und die zwischen den Elektromaschinen angeordnete Trennkupplung. Die erste Elektromaschine dient beispielsweise als Generator und wird beispielsweise von der Brennkraftmaschine zur Erzeugung elektrischer Energie angetrieben, die in einer Batterie gespeichert wird und mit der die zweite Elektromaschine zum Antrieb des Kraftfahrzeugs betrieben wird. Ab einer bestimmten Geschwindigkeit, beispielsweise 50 km/h kann zur Erhöhung des Wirkungsgrads des Antriebs des Kraftfahrzeugs die Trennkupplung geschlossen und das Kraftfahrzeug hybridisch betrieben werden.
Die Trennkupplung wird beispielsweise mittels einer Hydraulikeinheit mit einer hydraulischen, elektrisch angetriebenen Pumpe betätigt. Die Elektromaschinen und die Hydraulikeinheit werden von einer oder mehreren Steuereinheiten gesteuert. Die Hydraulikeinheit enthält beispielsweise eine Druckleitung, in der mittels der Pumpe ein vorgegebener Arbeitsdruck eingestellt wird. Der Arbeitsdruck wird mittels eines Drucksensors erfasst.
Die Trennkupplung wird mittels eines Nehmerzylinders betätigt. Hierbei verlagert beispielsweise ein Nehmerzylinderkolben ein Betätigungsbauteil wie beispielsweise eine Hebelfeder der Trennkupplung axial mittels einer zwischengeschalteten Betätigungsmechanik entgegen der Wirkung einer Rückstellfeder zur Rückstellung des Nehmerzylinderkolbens bei öffnender Trennkupplung. Die Betätigungsmechanik enthält gegebenenfalls einen Drehausgleich, beispielsweise ein Betätigungslager. Der Nehmerzylinder wird mittels eines von einer Steuereinheit gesteuerten Schaltventils gesteuert, welches zwischen dem Nehmerzylinder und der Pumpe in der Druckleitung angeordnet ist. Unter vorgegebenem Arbeitsdruck wird bei geöffnetem Schaltventil der Nehmerzylinderkolben des Nehmerzylinders verlagert und die Trennkupplung wird geschlossen. Der Arbeitsdruck in der Druckleitung kann mittels eines Rückschlagventils gehalten werden, so dass die Pumpe abgeschaltet oder anderweitig eingesetzt werden kann. Beispielsweise kann die Pumpe als bidirektionale Pumpe ausgebildet sein, wobei in eine Drehrichtung der Pumpe der Arbeitsdruck in der Druckleitung eingestellt und in die andere Drehrichtung in einer Druckmittelleitung ein Fluidstrom zur Kühlung und/oder Schmierung zumindest einer Antriebsstrangkomponente bereitgestellt wird. Soll die Trennkupplung geöffnet werden, wird ein Ablassventil zwischen dem Nehmerzylinder und einem drucklosen Sumpf geöffnet und der Arbeitsdruck entspannt. Aufgrund von Leckage vermindert sich der Arbeitsdruck am Nehmerzylinder beziehungsweise in der Druckleitung. Wird ein vorgegebenes Druckminimum des Arbeitsdrucks unterschritten, startet die Pumpe einen Nachpumpvorgang bis zu einem vorgegebenen Druckmaximum.
Beispielsweise kann das Hybridmodul eine Parksperre enthalten, welche mittels eines in der Druckleitung angeordneten Schaltventils mit einem nachgeschalteten, die Parksperre betätigenden Nehmerzylinder betätigt wird.
Um das Schließen der Trennkupplung gegenüber einer vollständigen Betätigung des Nehmerzylinderkolbens nach einem Schließsignal und synchron drehenden Rotoren der Elektromaschinen zu beschleunigen, wird nach einem Schließsignal zum Schließen der Trennkupplung beispielsweise einer übergeordneten Fahrstrategie des Kraftfahrzeugs zuerst der Nehmerzylinderkolben an den Tastpunkt verlagert und dort gehalten, bis sich zwischen den Elektromaschinen Drehzahlgleichheit ausgebildet hat, das heißt, diese eine synchrone Drehzahl aufweisen, um beispielsweise Komforteinbußen, Verschleiß und/oder dergleichen zumindest zu vermindern.
Zur Erfassung der Synchronität der Elektromaschinen werden nach der Ausgabe des Schließsignals die üblicherweise laufend erfassten Drehzahlen der Rotoren der Elektromaschinen ausgewertet und miteinander verglichen. Hierbei wird die Trennkupplung vollständig, das heißt von dem Tastpunkt bis zu einer Betätigungsposition, bei der das maximale Drehmoment über die Trennkupplung übertragen wird, betätigt, wenn die Differenz der Drehzahlen innerhalb eines vorgegebenen Differenzdrehzahlbereichs liegt. Der Differenzdrehzahlbereich kann fest, einstellbar oder beispielsweise abhängig von Betriebszuständen der Hydraulikeinheit, des Hybridantriebsstrangs und/oder des Kraftfahrzeugs von einer Steuereinheit der Trennkupplung adaptierbar ausgebildet sein.
Erfindungsgemäß wird der an dem Nehmerzylinder anliegende Arbeitsdruck mittels einer elektrisch betriebenen Pumpe bereitgestellt und mittels eines zwischen der Pumpe und dem Nehmerzylinder angeordneten Schaltventils und eines zwischen dem Nehmerzylinder und einem drucklosen Sumpf angeordneten Ablassventils gesteuert.
Bei der Trennkupplung handelt es sich um eine sogenannte zugedrückte Kupplung, bei der an der Trennkupplung entgegen der Wirkung der Hebelfeder bei zunehmendem Betätigungsweg des Nehmerzylinderkolbens ein Reibschluss zwischen nass betriebenen Lamellen oder Reibbelägen einer trocken betriebenen Reibungskupplung hergestellt und das zu übertragende Drehmoment in Form eines sich durch den Reibschluss einstellenden Reibmoments übertragen wird.
Erfindungsgemäß wird zum Schließen der Trennkupplung das Ablassventil geschlossen und über das vollständig oder teilweise geschlossene Schaltventil der für die entsprechende Verlagerung des Nehmerzylinderkolbens entsprechende Arbeitsdruck eingestellt. Zum Öffnen der Trennkupplung wird das Ablassventil vollständig geöffnet.
Um den Nehmerzylinderkolben nach der Ausgabe des Schließsignals in der ersten Phase nur bis zur Einstellung des Tastpunkts zu bewegen, wird erfindungsgemäß das Schaltventil bei geschlossenem Ablassventil soweit geschlossen, dass sich an dem Nehmerzylinder ein dem Tastpunkt entsprechender Tastpunktdruck einstellt.
Der Tastpunkt kann in einem weiteren Verfahren beispielsweise eingestellt werden, indem der Arbeitsdruck über die Zeit ausgewertet wird und ein infolge der unterschiedlichen Federkonstanten der Rückstellfeder und der Hebelfeder entstehender Knickpunkt des Arbeitsdrucks während eines Schließvorgangs der Trennkupplung als Tastpunkt festgelegt wird.
Beispielsweise wird nach Ausgabe des Schließsignals der Arbeitsdruck entgegen der Wirkung der im Wesentlichen bis zum Tastpunkt wirksamen Rückstellfeder und nach Herstellung der Synchronität der Elektromaschinen bei am Tastpunkt einsetzendem Reibmoment bis zur vollständig geschlossenen Trennkupplung entgegen der Wirkung einer Hebelfeder eingestellt.
Erfindungsgemäß wird bei Erreichen des Differenzdrehzahlbereichs der Arbeitsdruck von dem Tastpunktdruck auf den maximalen Arbeitsdruck erhöht, indem das Schaltventil vollständig geöffnet. Alternativ wird der Druck durch das Rückschlagventil gehalten. In einer alternativen Ausführungsform der Steuerung kann das Ablassventil zur Steuerung des Arbeitsdrucks dienen, indem das Schaltventil stets vollständig geöffnet oder geschlossen wird beziehungsweise das Rückschlagventil die Druckleitung gegenüber der Pumpe abdichtet und das Ablassventil durch partielles oder vollständiges Schließen den Tastpunktdruck durch partielles Öffnen beziehungsweise den maximalen Arbeitsdruck im vollständig geschlossenen Zustand einstellt.
Die Einstellung des Tastpunktdrucks erfolgt in bevorzugter Weise in einer einzigen Druckstufe, um eine schnelle Einstellung zu erzielen. Der Arbeitsdruck vom Tastpunktdruck bis zum maximalen Arbeitsdruck bei vollständig geschlossener Trennkupplung kann in bevorzugter Weise ebenfalls stufenlos oder beispielsweise, um ein ruckartiges Schließen der Trennkupplung mit damit gegebenenfalls verbundenen Komforteinbußen zu verhindern beziehungsweise zumindest zu vermindern, schrittweise oder rampenförmig erhöht werden.
Die Erfindung wird anhand des in den 1 bis 5 dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Diese zeigen:

1 einen schematisch dargestellten Hybridantriebsstrang,
2 eine Hydraulikeinheit zum Betrieb der Trennkupplung des Hybridantriebsstrangs der 1,
3 ein Diagramm des Arbeitsdrucks des Nehmerzylinders während eines Schließvorgangs der Trennkupplung der 1 und 2 über die Zeit.
4 ein Diagramm zur Darstellung eines Schließvorgangs der Trennkupplung der 1 und 2 gemäß dem vorgeschlagenen Verfahren und
5 ein Ablaufdiagramm zur Steuerung eines Schließvorgangs der Trennkupplung der 1 und 2.

Die 1 zeigt den Hybridantriebsstrang 1 für ein Kraftfahrzeug in schematischer Darstellung. Die Brennkraftmaschine 3 ist mit dem Hybridmodul 2 mit den beiden Elektromaschinen 4, 5 und der dazwischen angeordneten Trennkupplung 6 drehfest verbunden. Die Kurbelwelle 7 der Brennkraftmaschine 3 und der Rotor 8 der ersten Elektromaschine 4 sind mittels der Eingangswelle 9 drehfest mit dem Eingangsteil 10 der mittels der Hydraulikeinheit 100 der 2 automatisiert betätigten Trennkupplung 6 verbunden. Das Ausgangsteil 11 der Trennkupplung 6 ist mit der Ausgangswelle 12 mit dem Rotor 13 der zweiten Elektromaschine 5 verbunden.
Ist die Trennkupplung 6 vollständig, das heißt ohne Schlupf geschlossen, entspricht die Drehzahl der Eingangswelle 9 der Drehzahl der Ausgangswelle 12 und überträgt das maximal übertragbare Kupplungsmoment gegebenenfalls über eine Übersetzungsstufe und ein Differential auf die Antriebsräder 14.
Zur Unterstützung eines alleinigen Antriebs des Hybridantriebsstrangs 1 mittels der Elektromaschine 5 kann die Trennkupplung 6 geschlossen und damit die Elektromaschine 4 und die Brennkraftmaschine 3 zugeschaltet werden. Der Tastpunkt der Trennkupplung 6 wird während eines Öffnungsvorgangs der Trennkupplung 6 ermittelt, indem der Druckverlauf des die Trennkupplung schließenden Kupplungsnehmerzylinders erfasst und ausgewertet wird. Ab einem von einer übergeordneten Fahrstrategie ausgegebenen Schließsignal zum Schließen der Trennkupplung 6 wird die Trennkupplung bis zu ihrem Tastpunkt geschlossen und dort gehalten. Sobald die Drehzahlen der Rotoren 8, 13 innerhalb eines Differenzdrehzahlbereichs liegen, wird die Trennkupplung 6 vollständig geschlossen.
Die 2 zeigt unter Bezug auf die 1 den Hydraulikplan der Hydraulikeinheit 100 zur hydraulischen Betätigung der Trennkupplung 6, der Parksperre 101 und zur Kühlung und/oder Schmierung von Komponenten des Hybridantriebsstrangs 1, beispielsweise der nass betriebenen Trennkupplung 6. Die Pumpe 104 der Hydraulikeinheit 100 arbeitet bidirektional, so dass in eine Drehrichtung der Pumpe 104 in der Druckleitung 108 der Arbeitsdruck p aufgebaut wird und in die andere Drehrichtung in der Druckmittelleitung 107 Druckmittel zur Schmierung und/oder Kühlung bereitgestellt wird.
Die Trennkupplung 6 und die Parksperre 101 werden mittels des Schaltventils 102 alternativ betätigt. Die Trennkupplung 6 wird bei durchgeschaltetem Schaltventil 102 mittels des Ablassventils 103 entweder mit der Pumpe 104 oder dem drucklosen Sumpf 105 verbunden.
Die von dem Elektromotor 106 angetriebene Pumpe 104 baut in der Druckleitung 108 bei entsprechender Schaltung des Schaltventils 102 und des Ablassventils 103 den vorgegebenen Arbeitsdruck p auf, welcher durch entsprechende Steuerung des Elektromotors 106 mittels der Steuereinheit 109 eingestellt wird und von dem Drucksensor 110 erfasst wird. Zwischen der Pumpe 104 und der Druckleitung 108 ist das Rückschlagventil 112 angeordnet, so dass bei Erreichen des Arbeitsdrucks p die Pumpe 104 abgeschaltet oder in der anderen Drehrichtung zur Versorgung der Druckmittelleitung 107 betrieben werden kann. Fällt im Falle von Leckage der Arbeitsdruck unter einen vorgegebenen Wert, schaltet die Pumpe 104 wieder in die andere Drehrichtung und baut den Arbeitsdruck p wieder auf.
Mittels des in der Druckleitung 108 anliegenden Arbeitsdrucks p wird der Nehmerzylinder 111 der Trennkupplung 6 beaufschlagt, die Trennkupplung 6 wird betätigt und überträgt ein von dem Arbeitsdruck p abhängiges Kupplungsmoment. Im Falle der vollständig geschlossenen Trennkupplung 6 überträgt diese das maximal übertragbare Kupplungsmoment. Infolge des anliegenden Arbeitsdrucks p wird der Nehmerzylinderkolben 115 axial verlagert und spannt zum Schließen der Trennkupplung 6 die Rückstellfeder 113 und die Hebelfeder 114 vor. Die Hebelfeder 114 stellt den Reibschluss der Trennkupplung 6 ein, indem diese beispielsweise eingangsseitig und ausgangsseitig abwechselnd geschichtete Lamellen der nass betriebenen Trennkupplung 6 axial vorspannt.
Der Betätigungsweg Δs zur Verlagerung des Nehmerzylinderkolbens 115 von einem Arbeitsdruck p=0 bis zum maximalen Arbeitsdruck enthält einen Tastpunktdruck, bei dem an dem Tastpunkt die Hebelfeder 114 vollständig entspannt ist, wodurch die Trennkupplung 6 gerade kein Kupplungsmoment mehr überträgt. Bei diesem Tastpunkt kann die Rückstellfeder 113 noch teilweise vorgespannt sein.
Wird von der übergeordneten Fahrstrategie ein Schließsignal bei geöffnetem Ablassventil 103 ausgegeben, wird dieses geschlossen und in der Druckleitung 108 mittels des Schaltventils 102 der Tastpunktdruck zur Einstellung des Tastpunkts der Trennkupplung 6 mittels entsprechender Verlagerung des Nehmerzylinderkolbens 115 entlang des Betätigungswegs Δs eingestellt. Sobald die Elektromaschinen 4, 5 (1) synchron sind, wird das Schaltventil 102 vollständig geöffnet und der maximale Arbeitsdruck p(max) (4) eingestellt und damit die Trennkupplung 6 vollständig geschlossen.
Die 3 zeigt unter Bezug auf die 2 das Diagramm 200 mit dem Arbeitsdruck p über die Zeit t während eines Schließvorgangs der Trennkupplung 6. Infolge der anfänglich notwendigen Füllung des Nehmerzylinders 111 und der Überbrückung des Lüftwegs der Trennkupplung 6 dauert die erste Phase Δt1 zwischen dem Zeitpunkt t0 der Abgabe des Schließsignals bis zum Erreichen des Tastpunkts am Zeitpunkt t0 beim Tastpunktdruck p(t) wesentlich länger als die zweite Phase Δt2 vom Zeitpunkt t1 bis zum Erreichen der vollständig geschlossenen Trennkupplung 6 am Zeitpunkt t2 beim maximalen Arbeitsdruck p(max).
Um die Schließdauer der Trennkupplung 6 zwischen den beiden Zeitpunkten t0, t2 zu verkürzen, wird bei noch nicht oder zumindest nicht ausreichend drehzahlsynchronisierten Elektromaschinen 4, 5 (1) bereits ab dem Zeitpunkt t0 der Nehmerzylinderkolben 115 des Nehmerzylinders 111 bis zum Tastpunkt verfahren, so dass die Zeit der ersten Phase Δt1 eingespart und bei Erreichen der Synchronität der Elektromaschinen 4, 5 nur die Zeit der zweiten Phase Δt2 zum vollständigen Schließen der Trennkupplung 6 anfällt, so dass die gesamte Dauer des Schließvorgangs der Trennkupplung 6 verkürzt werden kann.
Die 4 zeigt anhand des Diagramms 300 mit den beiden übereinander angeordneten Teildiagrammen I, II einen Schließvorgang der Trennkupplung 6 der 1 und 2 abhängig von der Synchronisation der Elektromaschinen 4, 5 der 1. Das Teildiagramm I zeigt dabei den Arbeitsdruck p der Druckleitung 108 der 2 und damit den an dem Nehmerzylinder 111 der 2 anliegenden Arbeitsdruck p über die Zeit t. Das Teildiagramm II zeigt die Drehzahl n mit den Drehzahlen n1, n2 der Rotoren 8, 13 der Elektromaschinen 4, 5 der 1 über die Zeit.
Am Zeitpunkt t0 wird das Schließsignal zum Schließen der Trennkupplung 6 ausgegeben. Gleichzeitig wird die Elektromaschine 4 beschleunigt und der Arbeitsdruck p vom im Wesentlichen Null betragenden Anfangsdruck p(0) bis zum Tastpunktdruck p(t) aufgebaut. Dieser ist am Zeitpunkt t1 bereits aufgebaut, während die Elektromaschinen 4, 5 noch nicht vollständig synchronisiert sind. Die Trennkupplung 6 wird daher bis zum Zeitpunkt t2 an dem dem Tastpunkt entsprechenden Tastpunktdruck p(t) gehalten, bis die Elektromaschinen 4, 5 am Zeitpunkt t2 synchronisiert sind, das heißt innerhalb eines vorgegebenen Differenzdrehbereichs liegen. Ab dem Zeitpunkt t2 wird der Arbeitsdruck p auf den maximalen Arbeitsdruck p(max) erhöht und damit die Trennkupplung 6 vollständig geschlossen.
Die 5 zeigt unter Bezug auf die vorhergehenden Figuren das Ablaufdiagramm 400 mit der beispielsweise in der Steuereinheit 109 implementierten Routine 401 zur Durchführung des Verfahrens zum Schließen der Trennkupplung 6. In dem Block 402 wird die Routine 401 gestartet, in Block 403 initialisiert, das heißt beispielsweise Register gelöscht und gegebenenfalls mit Übergabedaten versehen.
In der Verzweigung 404 wird abgefragt, ob die Trennkupplung 6 geschlossen werden soll. Ist dies der Fall, wird in Block 405 das Ablassventil 103 geschlossen. In Block 406 wird der Arbeitsdruck p auf den Tastpunktdruck p(t) eingestellt.
In der Verzweigung 407 wird abgefragt, ob die Differenz der Drehzahlen n1, n2 der Rotoren 8, 13 der Elektromaschinen 4, 5 innerhalb eines vorgegebenen, vorgebbaren oder adaptierten Differenzdrehzahlbereichs liegt. Ist dies nicht der Fall, wird der Tastpunktdruck p(t) beibehalten. Liegt die Differenz innerhalb des Differenzdrehzahlbereichs, wird in Block 408 der Arbeitsdruck vom Tastpunktdruck p(t) auf den maximalen Arbeitsdruck p(max) erhöht und die Trennkupplung vollständig geschlossen.
Bezugszeichenliste

1: Hybridantriebsstrang
2: Hybridmodul
3: Brennkraftmaschine
4: Elektromaschine
5: Elektromaschine
6: Trennkupplung
7: Kurbelwelle
8: Rotor
9: Eingangswelle
10: Eingangsteil
11: Ausgangsteil
12: Ausgangswelle
13: Rotor
14: Antriebsrad
100: Hydraulikeinheit
101: Parksperre
102: Schaltventil
103: Ablassventil
104: Pumpe
105: Sumpf
106: Elektromotor
107: Druckmittelleitung
108: Druckleitung
109: Steuereinheit
110: Drucksensor
111: Nehmerzylinder
112: Rückschlagventil
113: Rückstellfeder
114: Hebelfeder
115: Nehmerzylinderkolben
200: Diagramm
300: Diagramm
400: Ablaufdiagramm
401: Routine
402: Block
403: Block
404: Verzweigung
405: Block
406: Block
407: Verzweigung
408: Block
I: Teildiagramm
II: Teildiagramm
n: Drehzahl
n1: Drehzahl
n2: Drehzahl
p: Arbeitsdruck
p(0): Anfangsdruck
p(max): maximaler Arbeitsdruck
p(t): Tastpunktdruck
t: Zeit
t0: Zeitpunkt
t1: Zeitpunkt
t2: Zeitpunkt
Δs: Betätigungsweg
Δt1: Phase
Δt2: Phase

Claims

Verfahren zur Steuerung einer mittels einer Hydraulikeinheit (100) betätigten Trennkupplung (6) eines zwischen einer Brennkraftmaschine (3) und Antriebsrädern (14) angeordneten Hybridmoduls (2) mit einer der Trennkupplung (6) vorgeschalteten und einer der Trennkupplung (6) nachgeschalteten Elektromaschine (4, 5), wobei ein mit einem Arbeitsdruck (p) der Hydraulikeinheit (100) betriebener Nehmerzylinder (111) mittels seines Nehmerzylinderkolbens (115) die Trennkupplung (6) entlang eines Lüftwegs bis zu einem Tastpunkt der Trennkupplung (6) und von dort unter Ausbildung eines Reibmoments vollständig betätigt, wobei nach einem Schließsignal zum Schließen der Trennkupplung (6) zuerst mittels des Nehmerzylinderkolbens (115) der Tastpunkt eingestellt und die Trennkupplung (6) dort gehalten wird, bis sich zwischen den Elektromaschinen (4, 5) Drehzahlgleichheit ausgebildet hat, wobei der Arbeitsdruck (p) mittels einer elektrisch betriebenen Pumpe (104) bereitgestellt und mittels eines zwischen der Pumpe (104) und dem Nehmerzylinder (111) angeordneten Schaltventils (102) und eines zwischen dem Nehmerzylinder (111) und einem drucklosen Sumpf (105) angeordneten Ablassventils (103) gesteuert wird, wobei bei geöffneter Trennkupplung (6) zum Schließen der Trennkupplung (6) das Ablassventil geschlossen wird, dadurch gekennzeichnet, dass bei geschlossenem Ablassventil (103) das Schaltventil (102) nach Ausgabe des Schließsignals soweit geschlossen wird, dass sich an dem Nehmerzylinder (111) ein dem Tastpunkt entsprechender Tastpunktdruck (p(t)) einstellt, bis sich zwischen den Elektromaschinen (4, 5) Drehzahlgleichheit eingestellt hat, wobei bei Erreichen eines Differenzdrehzahlbereichs der Arbeitsdruck (p) von dem Tastpunktdruck (p(t)) auf einen maximalen Arbeitsdruck (p(max)) erhöht wird, indem das Schaltventil (102) vollständig geöffnet wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehzahlen (n1, n2) der Elektromaschinen (4, 5) ausgewertet und miteinander verglichen werden, wobei die Trennkupplung (6) vollständig betätigt wird, wenn die Differenz der Drehzahlen (n1, n2) innerhalb des vorgegebenen Differenzdrehzahlbereichs liegen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Arbeitsdruck (p) bei geschlossener Trennkupplung (6) mittels eines zwischen der Pumpe (104) und dem Nehmerzylinder (111) angeordneten Rückschlagventils (112) gehalten und gegebenenfalls nach einem leckagebedingten Absinken unter einen vorgegebenen Wert mittels Nachpumpen der Pumpe (104) wiederhergestellt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zum Öffnen der Trennkupplung das Ablassventil (103) geöffnet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Arbeitsdruck (p) entgegen der Wirkung einer im Wesentlichen bis zum Tastpunkt wirksamen Rückstellfeder (113) des Nehmerzylinderkolbens (115) und bei einsetzendem Reibmoment bis zur vollständig geschlossenen Trennkupplung (6) entgegen der Wirkung einer Hebelfeder (114) eingestellt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Arbeitsdruck (p) stufenlos, schrittweise oder rampenförmig erhöht wird.