DE102022213072A1

DE102022213072A1 - Verfahren zum Ermitteln eines Berührungs- oder Trennpunktes einer automatisierten Kupplung eines Fahrzeuges

Info

Publication number: DE102022213072A1
Application number: DE102022213072.3A
Authority: DE
Inventors: Florian Mühlfeld; Pierre Mesnier
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2022-12-05
Filing date: 2022-12-05
Publication date: 2024-06-06

Abstract

Es wird ein Verfahren zum Ermitteln eines Berührungs- oder Trennpunktes (TP) bei einer automatisierten Kupplung eines Fahrzeuges vorgeschlagen, wobei während einer Fahrsituation im Schubbetrieb des Fahrzeuges bei einem Wiedereinkuppeln der Berührungs- oder Trennpunkt (TP) in Abhängigkeit von Motor- und/oder Kupplungskennwerten ermittelt wird und wobei der ermittelte Berührung- oder Trennpunkt (TP) zum Einlernen bei der automatisierten Kupplung verwendet wird.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ermitteln eines Berührungs- oder Trennpunktes einer automatisierten Kupplung eines Fahrzeuges.
Automatisierte Kupplungen für Fahrzeuge mit einem Schaltgetriebe oder einem Automatikgetriebe sind aus der Fahrzeugtechnik bekannt. Damit die automatisierten Kupplungen Schaltvorgänge bei den Fahrzeugen durchführen können, ist das Ein lernen eines sogenannten Berührungs- oder Trennpunktes bzw. Touchpoints erforderlich. Verfahren zum Ermitteln des Berührungs- oder Trennpunktes bzw. Schleifpunktes sehen vor, dass diese während des Stillstandes des Fahrzeuges durchgeführt werden. Hierzu kann beispielsweise bei laufendem Motor in der Neutralstellung die Kupplung soweit geschlossen werden, bis die Getriebeeingangswelle beschleunigt wird, um den Berührungs- oder Trennpunkt der Kupplung zu ermitteln.
Beispielsweise ist es auch möglich, dass der Berührungs- oder Trennpunkt der Kupplung ermittelt und eingelernt werden kann, indem die Kupplung bei laufendem Motor und eingelegtem Gang bei Fahrzeugstillstand soweit geschlossen wird, bis der Motor hinsichtlich seiner Leerlaufdrehzahl gedrückt wird. Nachteilig ist es bei dem bekannten Verfahren, dass die Fahrsituationen, in denen das Ermitteln und Einlernen stattfinden kann, erheblich eingeschränkt sind. Beispielsweise bei der sogenannten Startstoppfunktion geht der Motor des Fahrzeuges aus, sobald das Fahrzeug steht, sodass keine Ermittlung oder Einlernen des Berührungs- oder Trennpunktes der Kupplung möglich ist. Somit ist es nicht gewährleistet, dass das Ermitteln und Einlernen des Berührungs- oder Trennpunktes regelmäßig stattfinden kann.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Ermitteln eines Berührungs- oder Trennpunktes bei einer automatisierten Kupplung eines Fahrzeuges vorzuschlagen, bei dem eine möglichst einfache und qualitativ hochwertige Ermittlung des Berührungs- oder Trennpunktes bzw. Touchpoints bei der automatisierten Kupplung kontinuierlich gewährleistet wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst. Vorteilhafte und beanspruchte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen und der Beschreibung sowie der Zeichnung.
Somit wird ein Verfahren zum Ermitteln eines Berührungs- oder Trennpunktes bzw. Touchpoints oder Schleifpunktes bei einer automatisierten Kupplung oder dergleichen eines Fahrzeuges vorgeschlagen. Um die Ermittlung und das Einlernen des Berührungs- oder Trennpunktes zu optimieren, ist vorgesehen, dass während einer Fahrsituation im Schubbetrieb des Fahrzeuges bei einem Wiedereinkuppeln der Berührungs- oder Trennpunkt in Abhängigkeit von Motor- und/oder Kupplungskennwerten ermittelt wird und dass der ermittelte Berührungs- oder Trennpunkt zum Einlernen bei der automatisierten Kupplung verwendet wird.
Auf diese Weise wird zur kontinuierlichen Ermittlung des Berührungs- oder Trennpunktes eine ständig wiederkehrende Fahrsituation bei dem Fahrzeug ausgenutzt, um qualitativ hochwertiges Ermitteln und Einlernen bei der automatisierten Kupplung durchzuführen.
Das vorgeschlagene Verfahren kann vorzugsweise in nachfolgend genannte Phasen aufgeteilt werden. Beispielsweise wird in einer ersten Phase bei geöffneter Kupplung die Motordrehzahl über den Leerlaufregler auf Leerlaufdrehzahl geregelt, während in einer zweiten Phase die Kupplung in Richtung des Berührungs- oder Trennpunktes betätigt wird. In einer dritten Phase wird die Kupplung in Richtung des Berührungs- oder Trennpunktes weiter betätigt bzw. geschlossen, bis der Berührungs- oder Trennpunkt der Kupplung erreicht wird. Nach dem Erreichen und Ermitteln des Berührungs- oder Trennpunktes der Kupplung wird die Kupplung in einer vierten Phase weiter betätigt bzw. geschlossen, bis die Kupplung im Rahmen einer fünften Phase vollständig geschlossen wird.
Um letztendlich den Berührungs- oder Trennpunkt der Kupplung zu ermitteln und auch einzulernen, kann vorzugsweise der Verlauf des Motormomentes ausgewertet werden. Die Auswertung des Motormomentes bietet sich an, da nach Erreichen des Berührungs- oder Trennpunktes der Kupplung das Kupplungsmoment ansteigt, da mit der Drehmomentübertragung begonnen wird. Demzufolge wird zu diesem Zeitpunkt das Motormoment negativ, da der Motor über die Kupplung als Motorbremse wirkt. Es sind auch andere Motor-und/oder Kupplungskennwerte für die Ermittlung des Berührungs- oder Trennpunktes der Kupplung auswertbar.
Bei der Auswertung des Verlaufes des Motormomentes während des Wiedereinkuppelns wird der Berührungs- oder Trennpunkt der Kupplung durch einen Abfall im Verlauf des Motormomentes in einen negativen Wertebereich festgelegt.
Die Ermittlung des Berührungs- oder Trennpunktes kann bei der Kupplung qualitativ dadurch verbessert werden, dass der ermittelte Berührungs- oder Trennpunkt überprüft wird, indem der erste negative Wert im Verlauf des Motormomentes beispielsweise anhand des Gradienten des Verlaufes des Motormomentes verwendet bzw. ermittelt wird, sodass ein Offsetwert für den ermittelten Berührungs- oder Trennpunkt bestimmt werden kann.
Besonders bevorzugt ist es bei dem vorgeschlagenen Verfahren, dass das Wiedereinkuppeln während bzw. nach einer Segelphase oder dergleichen des Fahrzeuges durchgeführt wird. Mit dem Begriff Segelphase wird eine Fahrsituation bezeichnet, in der sich das Fahrzeug mit geöffneter Kupplung fortbewegt.
Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung anhand der Zeichnung weiter erläutert.
Die einzige Figur der Erfindung zeigt den Verlauf des Betätigungsweges bzw. der Position der Kupplung und die Verläufe von Motor- und Kupplungskenndaten beim Wiedereinkuppeln der automatisierten Kupplung.
In dem oberen Diagramm der Figur ist der gestrichelte Verlauf der Kupplungsposition bzw. des Betätigungsweges der automatisierten Kupplung zum Ermitteln des Berührungs- oder Trennpunktes TP über die Zeit bzw. beim Wiedereinkuppeln dargestellt. In dem mittleren Diagramm ist strichpunktiert der Verlauf des Kupplungsmoments M_KL über den Betätigungsweg bzw. über die Position der Kupplung dargestellt, während in dem unteren Diagramm der durchgezogene Verlauf des Motormomentes M_Mot ebenfalls über den Betätigungsweg bzw. die Position der Kupplung dargestellt ist. Ferner sind die verschiedenen Phasen 1 bis 5 des vorgeschlagenen Verfahrens anhand der verschiedenen Verläufe gekennzeichnet.
In einer ersten Phase 1 ist die Fahrsituation des Fahrzeuges als Ausgangszustand dargestellt, bei dem das Fahrzeug mit geöffneter Kupplung und eingelegtem Gang fährt. Der Motor befindet sich in Leerlaufdrehzahl, sodass das Motormomentes M_Mot null ist. Dadurch, dass die Kupplung geöffnet ist, ist das Kupplungsmoment M_KL ebenfalls null. In dieser Ausgangssituation befindet sich das Fahrzeug typischerweise innerhalb einer Segelphase oder während einer Schub-Rückschaltung.
In einer zweiten Phase 2 wird die Kupplung möglichst schnell auf eine Position unterhalb des Berührungs- oder Trennpunktes TP bewegt, weshalb ein Anstieg in dem oberen Diagramm im Verlauf der Position der Kupplung auftritt.
In einer dritten Phase 3 wird die Kupplung weiter langsam geschlossen, bis der Berührungs- oder Trennpunkt TP der Kupplung erreicht wird. Nach dem Erreichen des Berührungs- oder Trennpunktes TP ergeben sich in einer vierten Phase 4 ein Anstieg im Verlauf des Kupplungsmomentes M_KL und ein Abfall im Verlauf des Motormomentes M_Mot. Der ermittelte Berührungs- oder Trennpunkt TP wird bei der automatisierten Kupplung eingelernt. Um den Berührungs- oder Trennpunkt TP möglichst genau bestimmen zu können, wird bei dem negativen Verlauf des Motormomentes M_Mot der Gradient bestimmt. Mit dem Gradienten kann der Berührungs- oder Trennpunkt TP bei dem Wert Null des Motormomentes M_Mot ermittelt werden. Alternativ kann der der Berührungs- oder Trennpunkt TP auch anhand der Kupplungsposition bei Unterschreitung einer (negativen) Motormomentschwelle abzüglich eines entsprechenden Offsetwertes ermittelt werden.
In einer fünften Phase 5 wird die Kupplung mit einer Einkuppelfunktion vollständig geschlossen.
Bezugszeichen

1: erste Phase bzw. Ausgangszustand
2: zweite Phase schnelles Schließen der Kupplung vor dem TP
3: dritte Phase langsames Schließen der Kupplung bis zum TP
4: vierte Phase Ermitteln und Einlernen des TP's
5: fünfte Phase vollständiges Schließen der Kupplung
MMot: Motormomentes
MKL: Kupplungsmoment
TP: Berührungs- oder Trennpunkt der Kupplung bzw. Touchpoint

Claims

Verfahren zum Ermitteln eines Berührungs- oder Trennpunktes (TP) bei einer automatisierten Kupplung eines Fahrzeuges, dadurch gekennzeichnet, dass während einer Fahrsituation im Schubbetrieb des Fahrzeuges bei einem Wiedereinkuppeln der Berührungs- oder Trennpunkt (TP) in Abhängigkeit von Motor- und/oder Kupplungskennwerten ermittelt wird und dass der ermittelte Berührung- oder Trennpunkt (TP) zum Einlernen bei der automatisierten Kupplung verwendet wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in einer ersten Phase (1) bei geöffneter Kupplung die Motordrehzahl über den Leerlaufregler auf Leerlaufdrehzahl geregelt wird, dass in einer zweiten Phase (2) die Kupplung in Richtung des Berührungs- oder Trennpunktes (TP) betätigt wird, dass in einer dritten Phase (3) die Kupplung in Richtung des Berührungs- oder Trennpunktes (TP) weiter betätigt wird, bis der Berührungs- oder Trennpunkt (TP) der Kupplung erreicht wird, und dass nach Erreichen und Ermitteln des Berührungs- oder Trennpunktes (TP) der Kupplung in einer vierten Phase (4) die Kupplung weiter betätigt wird, bis die Kupplung im Rahmen einer fünften Phase (5) vollständig geschlossen wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Verlauf des Motormomentes (M_Mot) zum Ermitteln und Einlernen des Berührungs- oder Trennpunktes (TP) ausgewertet wird.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Berührungs- oder Trennpunkt (TP) der Kupplung durch einen Abfall im Verlauf des Motormomentes (M_Mot) in einen negativen Wertebereich während des Wiedereinkuppelns festgelegt wird.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der ermittelte Berührungs- oder Trennpunkt (TP) überprüft wird, indem der erste negative Wert im Verlauf des Motormomentes anhand des Gradienten des Verlaufes des Motormomentes zum Bestimmen eines Offsetwertes für den Berührungs- oder Trennpunkt (TP) verwendet wird.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Wiedereinkuppeln nach einer Segelphase des Fahrzeuges durchgeführt wird.