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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung einer Reibungskupplung beziehungsweise zwei in einem Doppelkupplungsgetriebe vorgesehenen Reibungskupplungen zur Übertragung eines von einer Brennkraftmaschine bereitgestellten Moments auf ein Getriebe in einem Kraftfahrzeug, bei dem ein Kupplungsaktor in einem Betriebsmodus Reibbeläge der Reibungskupplung durch Vorgabe eines Betätigungsweges soweit in Reibeingriff bringt, dass das von der Brennkraftmaschine bereitgestellte Moment übertragen wird, und ein durch Verschleiß der Reibbeläge der Reibungskupplung verlängerter Mehrweg in der Reibungskupplung kompensiert wird, indem der Kupplungsaktor einen gegenüber dem Betätigungsweg verlängerten Schaltweg vorgibt, bei dem bei vorliegendem Verschleiß an der Reibungskupplung ein Nachstellvorgang mit einer Kompensation des Mehrwegs eingeleitet wird.
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EP 1 589 248 A1 offenbart ein Verfahren zum Betätigen eines automatisierten Kupplungssystems.
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EP 1 820 990 A1 offenbart ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Nachstellen einer, von einem Aktor betätigten Reibungskupplung in einem Fahrzeug.
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DE 600 11 214 T2 offenbart eine Kupplung mit einer Druckplatte einer Feder und einer Kupplungssteuervorrichtung.
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Aus dem Stand der Technik sind automatisierte Reibungskupplungen bekannt, die aus einer mit der Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine drehfest verbundenen Druckplatte und einer zu dieser axial verlagerbaren Anpressplatte gebildet sind, zwischen denen Reibbeläge einer getriebeseitig drehfest verbundenen Kupplungsscheibe in Reibeingriff gebracht werden. Hierzu wird die Anpressplatte durch einen Kupplungsaktor in Richtung Druckplatte verlagert, so dass sich abhängig vom zurückgelegten Weg ein über die Reibungskupplung übertragenes Moment einstellt, die Reibungskupplung wird über einen schlupfenden Zustand geschlossen. Dabei wird an der Reibungskupplung über den mittels des Kupplungsaktors eingestellten Betätigungsweg laufend ein übertragbares Moment eingeregelt, das geringfügig über dem von der Brennkraftmaschine bereitgestellten Moment ist (Momentennachführung).
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Während der Betriebszeit der Reibungskupplung verschleißen die Reibbeläge, so dass bezogen auf das über die Reibungskupplung übertragbare Moment ein Mehrweg erforderlich wird, der zu ungünstigen Betriebsbedingungen der Reibungskupplung und/oder des Kupplungsaktors führen kann. Es werden daher Reibungskupplungen verwendet, die den Mehrweg kompensieren. Eine Kompensation kann dabei schrittweise bei erkanntem Verschleiß durch Verdrehung einer Rampeneinrichtung erfolgen, bei der die Anpressplatte dem Verschleiß der Kupplungsbeläge nachgeführt wird. Dabei kann Verschleiß beispielsweise wegabhängig sein, indem der Mehrweg erfasst wird, oder kraftabhängig erfasst werden, indem erhöhte Betätigungskräfte durch ungünstige Betätigungskräfte bei durch den Verschleiß geänderten Betriebsbedingungen der Reibungskupplung ausgewertet werden. Die Nachstellfunktion einer derartigen Reibungskupplung kann beispielsweise in Form zweier zu einer Doppelkupplung kombinierter Reibungskupplungen aus der WO 2008 / 058 508 A1 entnommen werden, in der beide Reibungskupplungen jeweils eine Nachstelleinrichtung aufweisen.
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Eine Reibungskupplung mit einem automatisierten und von einer Steuereinheit gesteuerten Kupplungsaktor kann dabei so betätigt werden, dass diese um einen Schaltweg über den Betätigungsweg hinaus betätigt wird, bei dem die Reibungskupplung das maximal übertragbare Moment überträgt. Durch den sich einstellenden erhöhten Schaltweg oder einen dadurch erforderlichen Kraftaufwand bei vorliegendem Verschleiß schaltet in der Reibungskupplung ein Weg- beziehungsweise Kraftsensor die Rampeneinrichtung zur Kompensation des Mehrwegs frei. Das Anfahren eines dem Schaltweg entsprechenden Betätigungswegs erfolgt bei normalen Betriebsbedingungen der Reibungskupplung beziehungsweise der Brennkraftmaschine nur bei Extremanforderungen des Fahrers beziehungsweise bei stillstehendem Kraftfahrzeug. Infolge von Reibmomenten, Hemmungen und dergleichen der Nachstelleinrichtung bei stillgelegter Brennkraftmaschine kann ein Nachstellvorgang bei stehendem Kraftfahrzeug erschwert oder gehemmt sein.
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Aufgabe der Erfindung ist daher die Weiterbildung eines Verfahrens zum Betreiben einer Reibungskupplung mit einer verbesserten Routine zur Durchführung von Nachstellvorgängen zur Kompensation von Verschleiß der Reibbeläge.
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Die Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
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Die Aufgabe wird also durch ein Verfahren zur Steuerung einer Reibungskupplung zur Übertragung eines von einer Brennkraftmaschine bereitgestellten Moments auf ein Getriebe in einem Kraftfahrzeug gelöst, bei dem ein Kupplungsaktor in einem Betriebsmodus Reibbeläge der Reibungskupplung durch Vorgabe eines Betätigungsweges soweit in Reibeingriff bringt, dass das von der Brennkraftmaschine bereitgestellte Moment übertragen wird, und ein durch Verschleiß der Reibbeläge der Reibungskupplung verlängerter Mehrweg in der Reibungskupplung kompensiert wird, indem der Kupplungsaktor einen gegenüber dem Betätigungsweg verlängerten Schaltweg vorgibt, bei dem bei vorliegendem Verschleiß an der Reibungskupplung ein Nachstellvorgang mit einer Kompensation des Mehrwegs eingeleitet wird, wobei der Schaltweg abhängig von einer zurückgelegten Fahrstrecke des Kraftfahrzeugs seit einem vorhergehenden Nachstellvorgang angesteuert wird.
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Unter Reibungskupplung sind dabei eine einzelne oder zwei zu einer Doppelkupplung kombinierte Reibungskupplungen zu verstehen. Die Reibungskupplung ist vorzugsweise im kraftfreien Zustand des Kupplungsaktors offen beziehungsweise selbstöffnend und wird vom Kupplungsaktor aktiv geschlossen, beispielsweise zugedrückt oder zugezogen. Die Reibungskupplung überträgt das von der Brennkraftmaschine in Abhängigkeit von einem Fahrwunschmoment eingestellte Moment durch entsprechendes Zufahren der Reibungskupplung mittels des Kupplungsaktors, so dass kein oder lediglich ein gewünschter Schlupf, beispielsweise zur Schwingungsdämpfung, zwischen den Reibbelägen der Kupplungsscheibe und der Druck- und Anpressplatte der Reibungskupplung eingestellt wird. Unter Getriebe ist bei Verwendung lediglich einer Reibungskupplung insbesondere ein handgeschaltetes oder automatisiertes Schaltgetriebe zu verstehen. Bei der Verwendung einer Doppelkupplung, bei der beide Reibungskupplungen dem vorgeschlagenen Verfahren unterzogen werden können, ist das Getriebe insbesondere ein Doppelkupplungsgetriebe mit zwei Teilantriebssträngen, wobei jeweils eine der beiden Reibungskupplungen einem Teilantriebsstrang zugeordnet ist, so dass an den Teilantriebssträngen eingelegte Gänge ohne Zugkraftunterbrechung durch einen Momentenwechsel von einer auf die andere Reibungskupplung geschaltet werden.
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Durch das Anfahren der Schaltposition abhängig von der Fahrstrecke des Kraftfahrzeugs kann beispielsweise grob kalkuliert werden, wann eine Nachstellung erforderlich ist. Besonders vorteilhaft ist allerdings, dass die Schaltposition angefahren wird, wenn das Kraftfahrzeug bewegt wird, wenn also die Brennkraftmaschine in Betrieb ist und durch dabei entstehende Vibrationen eine gegebenenfalls vorhandene Haftreibung, Verklemmung oder Hemmung der Nachstelleinrichtung mit großer Wahrscheinlichkeit gelöst wird, so dass in diesem Betriebszustand eine erhöhte Sicherheit einer notwendigen Nachstellung erzielt wird. Der Betrag der Fahrtsrecke kann vorgebbar als Fahrstreckenschwelle vorgegeben werden, die fahrzeugabhängig und/oder abhängig von einer Belastungssituation der Reibungskupplung sein kann. In die Fahrzeugschwelle können daher Parameter wie beispielsweise ein laufend ermitteltes Fahrerverhalten, die Außentemperatur, ein Anhängerbetrieb, ein laufend ermitteltes Gesamtgewicht und dergleichen eingehen.
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Dabei kann in der den Kupplungsaktor steuernden Steuereinheit oder einem anderen Steuergerät eine Routine hinterlegt sein, die eine Ansteuerung des Schaltwegs durch den Kupplungsaktor bei erreichter Fahrstreckenschwelle von der aktuellen Drehzahl abhängig ist. Es hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen, höhere Drehzahlen der Brennkraftmaschine bei einem Nachstellvorgang und damit einer Ansteuerung des Schaltwegs vorzusehen. Dabei kann der Schaltweg bei Erreichen der Fahrstreckenschwelle angesteuert beziehungsweise so lange verzögert werden, wenn beziehungsweise bis die Drehzahl der Brennkraftmaschine eine vorgebbare Drehzahlschwelle überschreitet. Die Drehzahlschwelle kann abhängig von den Eigenschaften der Brennkraftmaschine, beispielsweise deren Vibrationsverhalten und dergleichen, vom Design der Reibungskupplung, insbesondere deren Nachstelleinrichtung und dergleichen vorgegeben werden und kann während der Lebensdauer des Kraftfahrzeugs beispielsweise an Änderungen der Reibungskupplung, der Brennkraftmaschine und dergleichen angepasst werden.
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Die Fahrstrecke bis zur Einleitung der ersten Nachstellung beziehungsweise zwischen zwei Nachstellvorgängen wird erfindungsgemäß in Form der Fahrstreckenschwelle abhängig von einer Drehzahl der Brennkraftmaschine bei einer Durchführung des vorhergehenden Nachstellvorgangs bemessen. Dies bedeutet, dass die Drehzahl der Brennkraftmaschine bei neuem Kraftfahrzeug beziehungsweise neuer Reibungskupplung vorgegeben wird und bei den folgenden Nachstellvorgängen jeweils gespeichert wird und eine Fahrstreckenschwelle für den folgenden Nachstellvorgang abhängig von dieser Drehzahl festgelegt wird. Dabei können die drehzahlabhängigen Fahrstreckenschwellen abhängig von den Eigenschaften der Brennkraftmaschine vorgegeben werden. Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn mit zunehmender Drehzahl die Fahrstrecke zunehmend eingestellt wird, bei Nachstellung bei kleiner Drehzahl die Fahrtsrecke bis zum nächsten Anfahren des Schaltwegs also kleiner als bei einem Anfahren des Schaltwegs bei großer Drehzahl eingestellt wird.
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Wird bei Erreichen der Fahrstrecke, bei dem das Anfahren des Schaltwegs erfolgen soll, die gesetzte Drehzahlschwelle nicht erreicht beziehungsweise überschritten wird das Anfahren des Schaltwegs verzögert, bis die Drehzahlschwelle überschritten wird. Dabei wird berücksichtigt, dass beispielsweise bei sehr moderater Fahrweise mit geringen Drehzahlen dennoch ein Anfahren des Schaltwegs bei streckennahen Abständen zur erreichten Fahrstrecke wie vorgegebener Fahrstreckenschwelle erfolgt, indem bei nicht überschrittener Drehzahl die Drehzahlschwelle abhängig von der zunehmenden Fahrstrecke abgesenkt wird.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausführung wird das Verfahren zur Steuerung zweier ein Moment der Brennkraftmaschine auf zwei Teilantriebsstränge mit jeweils zumindest einem eine Übersetzung schaltenden Gang übertragender Reibungskupplungen bei beiden Reibungskupplung angewendet. Hierbei kann eine Ansteuerung des Schaltwegs einer Reibungskupplung einerseits im nicht momentübertragenden Betriebszustand bei nicht eingelegtem Gang und andererseits im momentübertragenden Zustand erfolgen, indem der Betätigungsweg des bereitgestellten Moments auf den Schaltweg bei maximal übertragbarem Moment erhöht wird.
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Die Erfindung wird anhand der in den 1 bis 3 dargestellten Ausführungen näher erläutert. Dabei zeigen:
- 1 ein Ausführungsbeispiel eines Verfahrens als Flussdiagramm,
- 2 ein Diagramm zur Einstellung der Fahrtsrecke abhängig von der Drehzahl der Brennkraftmaschine beim vorhergehenden Nachstellvorgang
und
- 3 ein Diagramm zur Absenkung einer Drehzahlschwelle während eines Nachstellvorgangs bei nicht erreichter Drehzahlschwelle.
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1 zeigt das Flussdiagramm 1 zur schematischen Erläuterung eines Verfahrens zur Steuerung eines Nachstellvorgangs einer Reibungskupplung. Es versteht sich, dass die dem Flussdiagramm 1 zugrundeliegende Routine in einer Steuereinheit parallel oder seriell zu weiteren Routinen zur Steuerung der Reibungskupplung und abhängig von dem gewählten Source-Code ausführbar ist und das Flussdiagramm daher lediglich schematisch aufzufassen ist.
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Eine dem Flussdiagramm 1 zugrundeliegende Routine startet in Block 2 mit einer vorläufigen Festsetzung des Schwellwerts S(n) für die Drehzahl n der Brennkraftmaschine während einer Ansteuerung des Schaltwegs der Reibungskupplung durch den Kupplungsaktor, bei dem eine Nachstellung stattfindet, sofern die Bedingungen der Weg- beziehungsweise Kraftsensorik der Nachstelleinrichtung der Reibungskupplung bei Erreichen des Schaltwegs erfüllt sind. In Block 3 wird entsprechend ein vorläufiger Schwellwert S(FS) für die Fahrstrecke FS des Kraftfahrzeuges mit der Reibungskupplung festgesetzt.
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In der Verzweigung 4 wird überprüft, ob die aktuelle Fahrstrecke FS den Schwellwert S(FS) erreicht oder überschritten hat. Ist dies nicht der Fall, erfolgt gegebenenfalls nach Abwarten einer vorgegebenen Zeit eine erneute Überprüfung in der Verzweigung 4. Ist der Schwellwert S(FS) erreicht, wird in der Verzweigung 5 überprüft, ob der Schwellwert S(n) der Drehzahl n der Brennkraftmaschine erreicht oder überschritten ist. Ist dies nicht der Fall, wird gegebenenfalls nach einer vorgegebenen Zeit oder Fahrstrecke der Schwellwert S(n) um eine vorgegebene Differenzdrehzahl Δn, die bevorzugt ein Bruchteil des Schwellwerts S(n) ist, vermindert und eine erneute Überprüfung in der Verzweigung 5 überprüft. Dies erfolgt gegebenenfalls in einer Schleife so lange, bis bei minimaler Drehzahl n die Bedingung der Verzweigung 5 erfüllt ist und wie bei bereits zu Beginn erfüllter Verzweigung 5 in Block 7 vom Kupplungsaktor der Schaltweg eingestellt wird. Ist dabei die Bedingung der Weg- beziehungsweise Kraftsensorik der Reibungskupplung für eine Nachstellung erfüllt, erfolgt ein Nachstellvorgang, ansonsten nicht.
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Während der Einstellung des Schaltwegs wird die Drehzahl n der Brennkraftmaschine erfasst und in Block 8 als neuer Schwellwert S(n) hinterlegt, beispielsweise gespeichert. Aus der Drehzahl n beziehungsweise dem Schwellwert S(n) wird nach einer mathematischen Funktion oder aus abgespeicherten Kennlinien der Schwellwert S(FS) ermittelt und ebenfalls abgelegt. Anschließend wird laufend, in vorgegebenen Zeit- und/oder Fahrstreckenintervallen in der Verzweigung 4 die Fahrtrecke FS gegen den Schwellwert S(FS) geprüft, das Flussdiagramm 1 abgesehen von den Blöcken 2, 3 also erneut durchlaufen.
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2 zeigt das Diagramm 10 der Fahrtsrecke FS des Kraftfahrzeugs über die Drehzahl n. Die Kurve 11 gibt dabei ein Ausführungsbeispiel einer Abhängigkeit der Festlegung des Schwellwerts S(FS) abhängig von dem Schwellwert S(n) der Drehzahl n der Brennkraftmaschine während des Anfahrens des Schaltwegs der Reibungskupplung vor. Ist die Drehzahl n und daher der eingestellte Schwellwert S(n) hoch, wird der Schwellwert S(FS) entsprechend hoch angesetzt. Erfolgt ein Anfahren des Schaltwegs bei kleinen Drehzahlen n, sinkt entsprechend die Fahrstrecke FS bis zu einem erneuten Anfahren des Schaltwegs.
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3 zeigt das Diagramm 12 der Drehzahl n gegen die Differenzfahrstrecke ΔFS bei einem Anfahren des Schaltwegs und bei nicht erfülltem Schwellwert S(n). Gemäß dem Ausführungsbeispiel der Kurve 13 nimmt die Drehzahl n mit zunehmender Differenzfahrstrecke ΔFS ab, bis gegebenenfalls eine Mindestdrehzahl n(min) bei der Maximalfahrstrecke FS(max) erreicht wird, bei der auf alle Fälle der Schaltweg angefahren wird. Wird die Drehzahl n entsprechend Kurve 13 abgesenkt, wird für den nächsten Anfahrvorgang des Schaltwegs ein entsprechend verminderter Schwellwert S(n) mit entsprechend verkürztem Schwellwert S(FS) (1 und 2) für die Fahrstrecke vorgesehen, die Fahrstrecke bis zum nächsten Anfahren des Schaltwegs also verkürzt.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Flussdiagramm
- 2
- Block
- 3
- Block
- 4
- Verzweigung
- 5
- Verzweigung
- 6
- Block
- 7
- Block
- 8
- Block
- 9
- Block
- 10
- Diagramm
- 11
- Kurve
- 12
- Diagramm
- 13
- Kurve
- ΔFS
- Differenzfahrstrecke
- Δn
- Differenzdrehzahl
- FS
- Fahrstrecke
- FS(max)
- Maximalfahrstrecke
- n
- Drehzahl
- n(min)
- Mindestdrehzahl
- S(FS)
- Schwellwert Fahrstrecke
- S(n)
- Schwellwert Drehzahl
