WO2008110256A1 - Central system for a clutch - Google Patents

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WO2008110256A1
WO2008110256A1 PCT/EP2008/001459 EP2008001459W WO2008110256A1 WO 2008110256 A1 WO2008110256 A1 WO 2008110256A1 EP 2008001459 W EP2008001459 W EP 2008001459W WO 2008110256 A1 WO2008110256 A1 WO 2008110256A1
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WO
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clutch
signal
jerk
actuator
distance
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PCT/EP2008/001459
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Roland Kube
Tino Wegemann
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Volkswagen Aktiengesellschaft
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    • F16D2500/7061Feed-back
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Definitions

  • the invention relates to a clutch control system for a clutch in a drive train of a vehicle, in particular a motor vehicle with a hybrid drive, and a method for operating a separating clutch.
  • Separating clutches are used in vehicles to connect different components of a drive train together so that in an open state no transmission of torque takes place. In a closed state, however, a preferably lossless torque transmission between the components via the separating clutch instead.
  • a disconnect clutch is provided, for example, in hybrid vehicles, which includes two drive units arranged in series in a drive train.
  • a first drive machine which is designed as an internal combustion engine
  • a second drive machine which is designed as an electric machine.
  • This is connected via a vehicle transmission and optionally a driver-operable clutch via an output shaft of the drive train with driven wheels of the vehicle.
  • the electric machine can be used in such vehicles on the one hand for generating a driving torque and on the other hand for energy recovery as a generator.
  • a so-called recuperation process and in driving situations in which only a small drive torque is required it is advantageous to prevent torque transmission between the electric machine and the internal combustion engine by opening the separating clutch.
  • the internal combustion engine is additionally switched off. If a driving situation subsequently occurs in which a drive torque is required which can not be provided by means of the electric machine, the internal combustion engine is started by closing the separating clutch.
  • the electric machine in addition to the drive torque required to drive the vehicle for starting the internal combustion engine, must compensate the drag torque, compression torque, and moment of inertia to accelerate the moving parts of the internal combustion engine to a starting speed at which firing and commissioning of the internal combustion engine can occur.
  • the electric machine compensates in time for the additional moments acting during the closing of the separating clutch. If such a compensation of the occurring moments does not take place, then the acceleration of the output shaft speed of the drive train does not change constantly. Such a change in which the acceleration of the rotational speed is not constant is felt as a jerk.
  • the second time derivative of a rotational speed of the output shaft i.e., the rotational speed
  • the rotational speed is a measure of the occurrence of a jerk on closing the clutch.
  • An alternative technical solution could be to "smoothly" effect a closing of the clutch, ie, to perform a movement of the traction element closing the disconnect coupling elements along a relatively small pitch pathway, with the trajectory over time for closing the disconnect clutch is applied. Since only a time of a maximum of 300 ms is available for closing the separating clutch and accelerating the internal combustion engine to a starting rotational speed during driving, such a solution is ruled out since the resulting travel curve of the traction during closing of the separating clutch over a period of 300 ms effecting elements has a slope, which leads to at least one jerk on the output shaft of the drive train:
  • a device for detecting a limit position in which a torque transmission of the motor vehicle clutch is used when closing the clutch.
  • the device comprises a motor vehicle clutch with an actuator that is operable in response to stored in a data storage clutch control data, and a control device, at least signals for detecting the crankshaft speed, which is dependent on the current limit position, wherein a deviation of the crankshaft speed of an associated Crankshaft speed characteristic curve, which can be predetermined in dependence on the position of the power actuator of a motor, a modification of the stored in the data memory current limit position depending on the size of the detected deviation is allowed, wherein when driving continuously with each closing of the motor vehicle clutch stored in the data storage limit position is corrected in detection of an overshoot of the crankshaft speed relative to the crankshaft speed characteristic in the direction of engagement.
  • Such a device would reduce part of the above-mentioned problems in a technical approach, in which the torque changes occurring when closing the clutch by a timing of the electric machine is provided for compensation, since this device due to the wear and temperature ignorance of a Insertion of the slip region of the separating clutch is reduced. However, a smooth closing is not possible.
  • a method of time-optimal control is used, wherein the clutch pressure is controlled so that time optimally the engine speed is adapted to the transmission speed.
  • Such a proposed clutch control is for a disconnect clutch, which is to transmit torque in the closed state without slip or almost without slippage, not applicable, especially since the speed of the internal combustion engine at the beginning of the starting process is zero.
  • the invention is therefore based on the technical problem of providing a method for operating a separating clutch and a clutch system for a drive train of a vehicle, in which an occurrence of a jerk on an output shaft of the drive train when closing the separating clutch is avoided or an occurring jerk is at least minimized ,
  • a clutch system for a clutch in a drive train of a vehicle comprising: a differentiator for two times differentiating a speed signal after the time to generate a jerk signal, wherein the speed signal is a speed of an output shaft of the powertrain, a jerk controller that uses the jerk signal as a controlled variable to generate a clutch path correction signal in controlling the jerk signal to a predetermined jerk value, and an adder for adding the clutch path correction signal to a clutch path command signal to generate a corrected clutch path command signal, the corrected clutch path command signal is provided for driving the case of an approach to each other a force-locking effecting elements of the separating clutch.
  • a jerk regulator which exploits a derived from the speed signal of the output shaft of the drive train feedback signal to influence a closing movement of the separating clutch, offers the possibility, regardless of a precise knowledge of the closing moments and regardless of a precise knowledge of a current state of the Disconnect, for example, in terms of a limit position, etc., the closing operation of the clutch so too influence that a jerk is minimized.
  • the closing of the separating clutch can be configured so that it is carried out sufficiently quickly, for example, in a driving situation in which a driver of a hybrid vehicle, which is currently driven exclusively by an electric machine, for example, to perform an overtaking, at rest to accelerate the internal combustion engine by closing the separation clutch as rapidly to a starting speed, the internal combustion engine can be sufficiently quickly added via a fuel injection and firing in a state so that the requested by the driver • acceleration can be provided by the drive train without that there is a delay dangerous driving safety.
  • an activation device which evaluates a distance signal which is a distance between the elements causing a force fit represents the disconnect clutch, and prevents a correction of the clutch travel setpoint signal, if the distance represented when closing the disconnect clutch has not fallen below a predetermined distance value.
  • the clutch control system always reliably causes a closing of the clutch on a closing request. Namely, the jerk controller is prevented from influencing the clutch travel command signal due to a speed change not caused by closing the clutch.
  • the predetermined distance value is chosen so that the Kupplungswegkorrektursignal the jerk is taken into account as soon as the frictional connection causing elements of the separating clutch have reached a Grenz einsposition, ie a position from which begins a further transmission of force transmission.
  • This predetermined distance value is chosen so that it is greater than the limit position, but as close as possible to this.
  • the predetermined distance value may, in one embodiment, be adjusted during operation of the vehicle by, for example, determining the limit position during operation and setting the predetermined distance value at a fixed distance or relative to the limit position such that the predetermined distance value is greater than the determined one Limit position is.
  • the activation device comprises a toggle switch connected between the jerk controller and the adder and connecting a zero offset correcting clutch travel correction signal to an output of the activation device connected to the adder for inhibiting the correction when the distance represented by the distance signal represents has not fallen below the predetermined distance value when closing, and otherwise connects the Kupplungswegkorrektursignal generated by the jerk controller with the output to allow a correction of the Kupplungswegsollwertsignals.
  • This embodiment can be easily formed and has high reliability.
  • the jerk controller itself may generate a clutch path correction signal even at those operating times when correction of the clutch travel command signal is not desired.
  • the elements causing a frictional connection are driven by means of an actuator which is an actuator of a control loop comprising an actuator regulator, wherein the actuator regulator uses as a control deviation a difference signal representing a difference between a target gap represented by the corrected Kupplungswegsollwertsignal and represented by the distance signal the distance of a frictional connection effecting elements, 'to generate a Aktor tenusignal.
  • valves of hydraulic systems which compensate for the force of an additionally provided spring when activated, which holds the clutch in the passive state of the hydraulic system, either open or closed.
  • the entire mechanical system thus often has a reaction inertia, so that in a preferred embodiment a pilot control is provided for the actuator control loop, which comprises a further differentiator, by means of which the corrected clutch travel setpoint signal is differentiated in time to produce a pre-control signal which is added by means of a further adder to the actuator control signal of the actuator controller to produce a pilot-controlled Aktor tenusignal.
  • a control device which provides the clutch travel setpoint signal when a closing request is made.
  • the clutch control system has its own control device, which controls a closing of the clutch on a closing request via the provision of the Kupplungswegsollwertsignals, wherein the jerk control engages to perform a jerk-free closing.
  • the control device generates the clutch travel reference signal on the basis of data stored in a memory.
  • the desired path which is predetermined by the clutch travel reference value and which is to run through the elements causing a frictional connection, during maintenance of the motor vehicle by modifying the data correspondingly stored in the memory. This can be done, for example, to recalibrate the separating clutch after the replacement of individual components or to adapt to wear.
  • the coupling system can also be designed as a self-adjusting system, which performs an automatic adaptation of the data to the incoming wear.
  • the jerk controller is designed as a proportional integral controller (PI controller).
  • PI controller proportional integral controller
  • FIG. 1 schematically shows a drive train of a vehicle with a
  • a drive train 1 is shown schematically with a clutch control system 2 for a clutch 3.
  • the drive train 1 comprises an internal combustion engine 4, which is coupled via the separating clutch 3 with an electric machine 5, a transmission 6 with a drive clutch (not shown) and an output shaft 7 of the drive train 1.
  • the output shaft 7 is connected via a differential 8 with wheels 9 of the vehicle.
  • Such a drive train 1, which comprises two different drive machines, the combustion engine 4 and the electric machine 5, is referred to as a hybrid drive train.
  • the electric machine 5 can be used on the one hand to provide a drive torque to the output shaft 7 and on the other hand operated as a generator to generate electrical energy during braking operations. This process is called recuperation.
  • a driving management system 10 controls the use of the internal combustion engine 4 and the electric machine 5.
  • a driver of the vehicle requests drive torque or deceleration only via an accelerator pedal and a brake pedal.
  • the driving management system 10 autonomously decides whether the driving torque is provided jointly by the electric machine 5 or the internal combustion engine 4 or via the electric machine 5 and the internal combustion engine 4. Likewise, the driving management system 10 decides whether a deceleration of the vehicle is effected by operating the electric machine 5 as a generator or by using friction brakes (not shown).
  • the vehicle is thus driven in some driving situations, for example, exclusively by the electric machine 5.
  • the combustion engine 4 is switched off in such a driving state and separated via the separating clutch 3 of the electric machine 5 and thus also of the output shaft 7 of the drive train 1. This means that the separating clutch 3 is opened in such a driving state.
  • the driving management system 10 will initiate a commissioning of the combustion engine 4.
  • the crankshaft and the movable parts of the internal combustion engine 4 connected thereto are accelerated to a starting speed. Subsequently, fuel is injected into the combustion chambers and the internal combustion engine is fired.
  • this process is available for a maximum of 0.5 s.
  • the acceleration of the crankshaft and the associated moving parts to a starting speed can be achieved by the separating clutch 3 is closed.
  • the drive torque provided by the electric machine 5 can be used to accelerate the crankshaft and the moving parts of the internal combustion engine 4.
  • the drive torque required to start the internal combustion engine 4 is therefore not available for driving the vehicle on the output shaft 7. If the rotational speed on the output shaft 7 changes abruptly, this is perceived by a vehicle user as a jerk.
  • a jolt occurs when the second time derivative of the speed, ie the angular speed, of the output shaft 7 is not equal to zero.
  • the clutch control system 2 is provided.
  • an actuator 11 is driven, which causes a closing of the clutch 3.
  • the actuator is preferably a hydraulic actuator combined with a spring.
  • the driving management system 10 issues a closing request to a target value providing unit 12.
  • the setpoint supply unit 12 generates a clutch travel desired value signal 16 'via which (indirectly) the actuator 11 is actuated. Since it can act on the separating clutch 3 and the actuator 11 interference, an actuator control circuit is provided, which is indicated by an arrow 13.
  • the actuator 11 is the actuator of this Aktorregelnikes 13.
  • An actuator control unit 14 with a feedforward control comprises a designed as a PID controller actuator controller 15. This evaluates a difference signal from the provided by the setpoint supply unit 12 Kupplungswegsollwertsignal 16 'and a distance signal 17.
  • the distance signal 17 is provided by a distance measuring sensor 18.
  • This is arranged on the separating clutch 3 in such a way that it can measure a distance representing the distance between the elements forming a frictional connection.
  • the distance of the clutch plates or plates is measured, which form the adhesion when approaching, but a movement on a Ausgurerlager against which a designed as a slotted disc spring spring device of the separating clutch 3 is applied.
  • the actuator control unit 14 is formed with a pilot control.
  • a pilot signal 19 is a means of a further differentiator 20 by simple time derivative of the Kupplungswegsollwertsignals 16 'signal formed.
  • the Aktorstellsignal 21 generated by the actuator regulator 15, which is designed as a PID controller, is added to the pilot control signal 19 and results in a pilot-controlled Aktorstellsignal 21 'and is guided via a limiter unit 24.
  • This limiter unit 24 ensures, for example, that in the case of the actuator 11 designed as a hydraulic actuator, a valve current which actuates the electromagnetic valve and is fixed by the pilot-controlled actuator control signal 21 'does not become too large.
  • a rotational speed of the output shaft 7 or an angular velocity ⁇ is determined on the output shaft 7 of the drive train 1 by means of a rotational speed sensor 30.
  • the speed signal representing the speed is transmitted to the setpoint supply unit 12 and derived there in a differentiator 32 twice in time to provide a jerk signal 33. This is fused in a difference unit 34 with a jerk default value 35.
  • the jerk default 35 is preferably zero.
  • a jerk controller 36 constructed as a PIL controller generates a clutch travel correction signal 37.
  • the jerk controller 36 is thus configured to generate the clutch travel correction signal 37 to affect the clutch travel command signal so that jerk does not occur, assuming that the jerk command 35 is zero , Assuming this, the difference-forming unit can be saved in a practical embodiment. This is shown here for illustrative purposes only. However, if another jerk value is desired, then this unit can also be formed.
  • the clutch travel correction signal 37 is fed to an adder 40 via an activator 39 and fused to the clutch travel command signal 16 to produce a corrected clutch travel command signal 16 '.
  • the activation device 39 is provided in order to prevent the jerk control from reacting to speed changes occurring at the output shaft 7, which are not caused by the closing of the separating clutch 3.
  • the activation device 39 comprises a changeover switch 41 which selectively connects the clutch path correction signal 37 generated by the jerk controller 36 or a clutch path correction signal 37 'which effects no correction to an output 43 of the activation device 39 and thus to the adder 40.
  • the changeover switch 41 is switched via a switching signal 46 generated by an AND gate 45.
  • At an input 47 of the AND gate 45 is a signal indicative of a disconnect clutch closing logic signal 49 of a control device 50 at.
  • At another input 52 of the AND gate 45 is an output signal 53 of a comparator 54 at.
  • the comparator 54 compares the distance signal 17 provided by the distance measuring sensor 18 with a predetermined distance value 55 over a predetermined distance.
  • the predetermined distance is chosen so that it is as close as possible to the distance at which a meshing and forming a frictional connection is effected by the force-locking elements of the separating clutch 3.
  • the predetermined distance is always chosen to be greater than this distance at which interlocking of the elements forming a frictional engagement begins.
  • the control means 50 of the clutch travel reference value providing unit 12 is connected to a memory device 56 in which data is stored enabling the control unit 50 to generate the clutch travel command signal 16 which is provided in the adder 40 with the clutch travel correction signal 37/37 'to the corrected clutch travel command signal 16'. is fused by addition as soon as the vehicle management system 10, a clutch was requested.
  • the described clutch control system 2 causes a closing request of the separating clutch 3 slows an approximation of the elements forming the frictional connection of the separating clutch or is partially reversed when a jolt occurs on the output shaft 7.
  • the gain of the jerk regulator 36 should be selected such that in each case the closing operation is carried out completely. If the gain was chosen too large, this could lead to the clutch 3, due to the jerk control at the moment in which the activation device activates the jerk control, would be returned to the fully open state in which, of course, an absence of freedom due to the closing of the Disconnect is guaranteed, but a start of the internal combustion engine 4 would be omitted.
  • the described embodiment of the powertrain and the clutch control system are merely exemplary. Of course, such a clutch control system can also be used for disconnect couplings in completely different drive trains.
  • the described clutch control system the possibility is created to operate a hybrid powertrain, as shown for example in Fig. 1, without the use of a dual-clutch transmission without the driver hereby having to accept a loss of ride comfort.
  • a closing of the separating clutch, for example, to start the internal combustion engine, can be carried out so that no jerk perceived as disturbing occurs on the output shaft.

Abstract

The invention relates to a control system (2) for a clutch (3) in a drive train (1) of a vehicle, particularly a motor vehicle with a hybrid drive, for enabling a jerk-free engagement of the clutch (3), comprising the following: a differentiator (32) for a double differentiation of an rpm signal (31) with respect to time for generating a jerk signal (33), wherein the rpm signal (31) represents an rpm of a driveshaft (7) of the drive train (1); a jerk controller (36) which utilizes the jerk signal (33) as a control parameter in order to generate a clutch path correction signal (37) when regulating the jerk signal (33) to a specified jerk value (35); an adder (40) for adding the clutch path correction signal (37) to a clutch path nominal value signal (16), in order to generate a clutch path corrected nominal value signal (16'), wherein the clutch path corrected nominal value signal (16') is provided for triggering the elements of the clutch (3), bringing about a frictional connection during an approach to one another. The invention furthermore relates to a method for operating a clutch which makes a jerk-free engagement of the clutch possible.

Description

Beschreibung description
Kupplungsregelungssystem für eine TrennkupplungClutch control system for a disconnect clutch
Die Erfindung betrifft ein Kupplungsregelungssystem für eine Trennkupplung in einem Antriebsstrang eines Fahrzeugs, insbesondere einem Kraftfahrzeug mit einem Hybridantrieb, und ein Verfahren zum Betreiben einer Trennkupplung.The invention relates to a clutch control system for a clutch in a drive train of a vehicle, in particular a motor vehicle with a hybrid drive, and a method for operating a separating clutch.
Trennkupplungen werden in Fahrzeugen eingesetzt, um unterschiedliche Komponenten eines Antriebsstrangs so miteinander zu verbinden, dass in einem geöffneten Zustand keine Übertragung von Drehmomenten stattfindet. In einem geschlossenen Zustand findet hingegen eine vorzugsweise verlustfreie Drehmomentübertragung zwischen den Komponenten über die Trennkupplung statt.Separating clutches are used in vehicles to connect different components of a drive train together so that in an open state no transmission of torque takes place. In a closed state, however, a preferably lossless torque transmission between the components via the separating clutch instead.
Eine Trennkupplung ist beispielsweise in Hybridfahrzeugen vorgesehen, die zwei in Reihe in einem Antriebsstrang angeordnete Antriebsmaschinen umfasst. Bei einem solchen Hybridfahrzeug ist beispielsweise eine erste Antriebsmaschine, die als Verbrennungsmotor ausgebildet ist, über eine Trennkupplung mit einer zweiten Antriebsmaschine gekoppelt, die als Elektromaschine ausgebildet ist. Diese ist über ein Fahrzeuggetriebe und gegebenenfalls einer von einem Fahrer betätigbaren Kupplung über eine Abtriebswelle des Antriebsstrangs mit angetriebenen Rädern des Fahrzeugs verbunden.A disconnect clutch is provided, for example, in hybrid vehicles, which includes two drive units arranged in series in a drive train. In such a hybrid vehicle, for example, a first drive machine, which is designed as an internal combustion engine, coupled via a separating clutch with a second drive machine, which is designed as an electric machine. This is connected via a vehicle transmission and optionally a driver-operable clutch via an output shaft of the drive train with driven wheels of the vehicle.
Die elektrische Maschine kann bei solchen Fahrzeugen einerseits zum Erzeugen eines Antriebsmomentes und andererseits zur Energierückgewinnung als Generator verwendet werden. Während eines solchen so genannten Rekuperationsvorgangs und in Fahrsituationen, in denen nur ein geringes Antriebsmoment benötigt wird, ist es vorteilhaft, eine Drehmomentübertragung zwischen der elektrischen Maschine und dem Verbrennungsmotor zu unterbinden, indem die Trennkupplung geöffnet wird. Aus Energiespargründen wird die Verbrennungsmaschine zusätzlich abgeschaltet. Tritt anschließend eine Fahrsituation auf, in der ein Antriebsmoment benötigt wird, das mittels der elektrischen Maschine nicht bereitgestellt werden kann, so wird die Verbrennungsmaschine über ein Schließen der Trennkupplung gestartet. Die Elektromaschine muss zusätzlich zu dem für den Antrieb des Fahrzeugs benötigten Antriebsmoment für das Starten der Verbrennungsmaschine das Schleppmoment, Kompressionsmoment und Trägheitsmoment kompensieren, um die beweglichen Teile des Verbrennungsmotors auf eine Startgeschwindigkeit zu beschleunigen, bei der eine Befeuerung und Inbetriebnahme der Verbrennungsmaschine erfolgen kann.The electric machine can be used in such vehicles on the one hand for generating a driving torque and on the other hand for energy recovery as a generator. During such a so-called recuperation process and in driving situations in which only a small drive torque is required, it is advantageous to prevent torque transmission between the electric machine and the internal combustion engine by opening the separating clutch. For energy saving reasons, the internal combustion engine is additionally switched off. If a driving situation subsequently occurs in which a drive torque is required which can not be provided by means of the electric machine, the internal combustion engine is started by closing the separating clutch. The electric machine, in addition to the drive torque required to drive the vehicle for starting the internal combustion engine, must compensate the drag torque, compression torque, and moment of inertia to accelerate the moving parts of the internal combustion engine to a starting speed at which firing and commissioning of the internal combustion engine can occur.
Um diesen Vorgang transparent, d.h. für den Nutzer des Fahrzeugs nicht wahrnehmbar, auszugestalten, wäre es erforderlich, dass die Elektromaschine die während des Schließens der Trennkupplung einwirkenden zusätzlichen Momente zeitgerecht kompensiert. Findet eine solche Kompensation der auftretenden Momente nicht statt, so ändert sich die Beschleunigung der Abtriebswellendrehzahl des Antriebsstrangs nicht konstant. Eine solche Änderung, bei der die Beschleunigung der Drehzahl nicht konstant ist, wird als ein Ruck empfunden. Somit ist die zweite zeitliche Ableitung einer Drehgeschwindigkeit der Abtriebswelle (d.h. der Drehzahl) ein Maß für ein Auftreten eines Rucks beim Schließen der Trennkupplung.To make this process transparent, i. imperceptible to the user of the vehicle to design, it would be necessary that the electric machine compensates in time for the additional moments acting during the closing of the separating clutch. If such a compensation of the occurring moments does not take place, then the acceleration of the output shaft speed of the drive train does not change constantly. Such a change in which the acceleration of the rotational speed is not constant is felt as a jerk. Thus, the second time derivative of a rotational speed of the output shaft (i.e., the rotational speed) is a measure of the occurrence of a jerk on closing the clutch.
Eine Kompensation der beim Schließen der Trennkupplung zum Starten der Verbrennungsmaschine benötigten Momente wäre zwar grundsätzlich möglich, jedoch sind hierfür große Elektromaschinen notwendig, die in Kraftfahrzeugen insbesondere aus Gewichtsund Bauraumgründen, nicht realisierbar ist.Although compensation for the moments required to start the internal combustion engine when closing the separating clutch would be possible in principle, large electric machines are necessary for this purpose, which are not feasible in motor vehicles, in particular for reasons of weight and space.
Außer der Tatsache, dass aus Gewichts- und Bauraumgründen die Elektromaschine eines solchen Hybridfahrzeugs in der Regel nicht in der Lage ist, das notwendige Moment zu erzeugen, um einen Verbrennungsmotor im Fahrbetrieb zum Starten anzuschleppen, ohne dass ein Ruck entsteht, besteht darüber hinaus die Schwierigkeit, dass eine zeitliche Steuerung, die das Bereitstellen des zusätzlichen Momentes durch den Elektromotor bewirkt, zeitlich synchronisiert mit dem Schließvorgang nur sehr schwer zu steuern ist, da ein Zeitpunkt des "Greifens" der Kupplung, d.h. eines Übergehens in einen Schlupfbetriebszustand, nur ungenügend voraussagbar ist, da dieses von dem Verschleiß der Trennkupplung, einer Temperatur der Trennkupplung usw. abhängig ist.In addition to the fact that for weight and space reasons, the electric machine of such a hybrid vehicle is usually not able to generate the necessary torque to tow an internal combustion engine in the vehicle to start without causing a jolt, there is also the difficulty in that a timing, which causes the provision of the additional torque by the electric motor, is very difficult to control synchronized with the closing operation, since a time of "gripping" of the clutch, ie a transition to a slip mode, only insufficiently predictable, since this is dependent on the wear of the clutch, a temperature of the clutch, etc.
Eine alternative technische Lösung könnte darin bestehen, ein Schließen der Kupplung "sanft" auszuführen, d.h. eine Bewegung der einen Kraftschluss beim Schließen der Trennkupplung ausbildenden Elemente entlang einer Wegkurve mit einer relativ geringen Steigung auszuführen, wobei die Wegkurve über der Zeit für ein Schließen der Trennkupplung aufgetragen ist. Da für ein Schließen der Trennkupplung und Beschleunigen der Verbrennungsmaschine auf eine Startdrehzahl im Fahrbetrieb nur eine Zeit von maximal 300 ms zur Verfügung steht, scheidet eine solche Lösung aus, da beim Schließen der Trennkupplung in einer Zeitspanne von 300 ms die sich ergebende Wegkurve der den Kraftschluss bewirkenden Elemente eine Steilheit aufweist, die zu mindestens einem Ruck an der Abtriebswelle des Antriebsstrangs führt:An alternative technical solution could be to "smoothly" effect a closing of the clutch, ie, to perform a movement of the traction element closing the disconnect coupling elements along a relatively small pitch pathway, with the trajectory over time for closing the disconnect clutch is applied. Since only a time of a maximum of 300 ms is available for closing the separating clutch and accelerating the internal combustion engine to a starting rotational speed during driving, such a solution is ruled out since the resulting travel curve of the traction during closing of the separating clutch over a period of 300 ms effecting elements has a slope, which leads to at least one jerk on the output shaft of the drive train:
Aus der DE 197 50 284 A1 ist eine Vorrichtung zum Erfassen einer Grenzstellungsposition bekannt, bei der beim Schließen der Kupplung eine Drehmomentübertragung der Kraftfahrzeugkupplung einsetzt. Die Vorrichtung umfasst eine Kraftfahrzeugkupplung mit einem Stellglied, das in Abhängigkeit von in einem Datenspeicher abgelegten Kupplungssteuerungsdaten betreibbar ist, und eine Steuereinrichtung, der zumindest Signale zur Erfassung der Kurbelwellendrehzahl, die von der aktuellen Grenzstellungsposition abhängig ist, wobei bei einer Abweichung der Kurbelwellendrehzahl von einer zugeordneten Kurbelwellendrehzahlkennlinie, die in Abhängigkeit von der Stellung des Leistungsstellgliedes eines Motors vorgebbar ist, eine Modifikation der in dem Datenspeicher abgelegten aktuellen Grenzstellungsposition in Abhängigkeit von der Größe der detektierten Abweichung erlaubt ist, wobei bei fortwährender Fahrt bei jedem Schließen der Kraftfahrzeugkupplung die in dem Datenspeicher abgelegte Grenzstellungsposition bei Detektion eines Überschwingers der Kurbelwellendrehzahl gegenüber der Kurbelwellendrehzahlkennlinie in Einrückrichtung korrigiert wird. Eine solche Vorrichtung würde einen Teil der oben erwähnten Probleme bei einem technischen Lösungsansatz reduzieren, bei dem die auftretenden Momentänderungen beim Schließen der Trennkupplung durch eine zeitliche Steuerung der Elektromaschine für eine Kompensation vorgesehen ist, da durch diese Vorrichtung die durch Verschleiß und Temperatur bedingte Unkenntnis über ein Einsetzen des Schlupfbereiches der Trennkupplung reduziert wird. Ein ruckfreies Schließen wird hierdurch jedoch nicht ermöglicht.From DE 197 50 284 A1 a device for detecting a limit position is known, in which a torque transmission of the motor vehicle clutch is used when closing the clutch. The device comprises a motor vehicle clutch with an actuator that is operable in response to stored in a data storage clutch control data, and a control device, at least signals for detecting the crankshaft speed, which is dependent on the current limit position, wherein a deviation of the crankshaft speed of an associated Crankshaft speed characteristic curve, which can be predetermined in dependence on the position of the power actuator of a motor, a modification of the stored in the data memory current limit position depending on the size of the detected deviation is allowed, wherein when driving continuously with each closing of the motor vehicle clutch stored in the data storage limit position is corrected in detection of an overshoot of the crankshaft speed relative to the crankshaft speed characteristic in the direction of engagement. Such a device would reduce part of the above-mentioned problems in a technical approach, in which the torque changes occurring when closing the clutch by a timing of the electric machine is provided for compensation, since this device due to the wear and temperature ignorance of a Insertion of the slip region of the separating clutch is reduced. However, a smooth closing is not possible.
Im Stand der Technik ist daher als Lösung vorgeschlagen worden, im Antriebsstrang ein Doppelkupplungsgetriebe als Getriebe vorzusehen. Bei einem solchen Doppelkupplungsgetriebe ist die Abtriebswelle über zwei Kupplungen mit einer Antriebswelle des Getriebes so verbunden, dass ein Antriebsmoment über zwei unterschiedliche Getriebeübersetzungen je nach Zustand der beiden Kupplungen in unterschiedlichen Anteilen übertragen werden kann. Bei geeigneter Ansteuerung der Kupplungen ist es möglich, die auftretenden Drehmomentänderungen beim Schließen der Trennkupplung zum Starten der Verbrennungsmaschine "so abzufangen", dass an der Abtriebswelle des Antriebsstrangs kein Ruck entsteht. Aus DE 102 55 181 A1 ist ein Verfahren zur Regelung des Kupplungsdruckes für einen Gangwechsel bei einem Automatikgetriebe bekannt. Um ein verbessertes Regelverfahren bereitzustellen, mit dem eine weitere Komforterhöhung erreichbar ist, ist dort vorgeschlagen, dass eine Methode der zeitoptimalen Regelung eingesetzt wird, wobei der Kupplungsdruck derart geregelt wird, dass zeitoptimal die Motordrehzahl an die Getriebedrehzahl angepasst wird. Eine solche vorgeschlagene Kupplungsregelung ist für eine Trennkupplung, die im geschlossenen Zustand ein Drehmoment schlupffrei oder nahezu schlupffrei übertragen soll, nicht anwendbar, zumal die Drehzahl der Verbrennungsmaschine am Anfang des Startvorgangs Null ist.In the prior art, it has therefore been proposed as a solution to provide a dual-clutch transmission in the drive train as a transmission. In such a dual-clutch transmission, the output shaft via two clutches with a drive shaft of the transmission is connected so that a drive torque can be transmitted via two different gear ratios depending on the state of the two clutches in different proportions. With suitable control of the clutches, it is possible to "intercept" the occurring torque changes when closing the clutch to start the internal combustion engine so that no jolt on the output shaft of the drive train. From DE 102 55 181 A1 a method for controlling the clutch pressure for a gear change in an automatic transmission is known. In order to provide an improved control method with which a further increase in comfort can be achieved, there is proposed that a method of time-optimal control is used, wherein the clutch pressure is controlled so that time optimally the engine speed is adapted to the transmission speed. Such a proposed clutch control is for a disconnect clutch, which is to transmit torque in the closed state without slip or almost without slippage, not applicable, especially since the speed of the internal combustion engine at the beginning of the starting process is zero.
Der Erfindung liegt somit das technische Problem zugrunde, ein Verfahren zum Betreiben einer Trennkupplung und ein Kupplungssystem für einen Antriebsstrang eines Fahrzeugs zu schaffen, bei denen ein Auftreten eines Rucks an einer Abtriebswelle des Antriebsstrangs beim Schließen der Trennkupplung vermieden wird oder ein auftretender Ruck zumindest minimiert wird.The invention is therefore based on the technical problem of providing a method for operating a separating clutch and a clutch system for a drive train of a vehicle, in which an occurrence of a jerk on an output shaft of the drive train when closing the separating clutch is avoided or an occurring jerk is at least minimized ,
Die technische Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Kupplungssystem mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 9 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.The technical problem is solved by a coupling system with the features of claim 1 and a method having the features of claim 9. Advantageous embodiments emerge from the subclaims.
Insbesondere wird die Aufgabe durch ein Kupplungssystem für eine Trennkupplung in einem Antriebsstrang eines Fahrzeugs, insbesondere ein Kraftfahrzeug mit einem Hybridantrieb gelöst, welches umfasst: einen Differenzierer für ein zweifaches Differenzieren eines Drehzahlsignals nach der Zeit zum Erzeugen eines Rucksignals, wobei das Drehzahlsignal eine Drehzahl einer Abtriebswelle des Antriebsstrangs repräsentiert, einen Ruckregler, der als Regelgröße das Rucksignal nutzt, um beim Regeln des Rucksignals auf einen vorgegebenen Ruckwert ein Kupplungswegkorrektursignal zu erzeugen, und einen Addierer zum Addieren des Kupplungswegkorrektursignals zu einem Kupplungswegsollwertsignal, um ein korrigiertes Kupplungswegsollwertsignal zu erzeugen, wobei das korrigierte Kupplungswegsollwertsignal zum Ansteuern der bei einer Annäherung aneinander einen Kraftschluss bewirkenden Elemente der Trennkupplung vorgesehen ist. Das Vorsehen eines Ruckreglers, der ein aus dem Drehzahlsignal der Abtriebswelle des Antriebsstrangs abgeleitetes Rucksignal ausnutzt, um eine Schließbewegung der Trennkupplung zu beeinflussen, bietet die Möglichkeit, unabhängig von einer genauen Kenntnis der beim Schließen auftretenden Momente und unabhängig von einer genauen Kenntnis eines aktuellen Zustande der Trennkupplung, beispielsweise hinsichtlich einer Grenzstellungsposition usw., den Schließvorgang der Trennkupplung so zu beeinflussen, dass ein Ruck minimiert wird. Dennoch kann das Schließen der Trennkupplung so ausgestaltet werden, dass dieses ausreichend zügig ausgeführt wird, um hierüber beispielsweise in einer Fahrtsituation, in der ein Fahrer eines Hybridfahrzeugs, das gegenwärtig ausschließlich durch eine Elektromaschine angetrieben wird, beispielsweise zum Ausführen eines Überholvorgangs, eine in Ruhe befindliche Verbrennungsmaschine durch das Schließen der Trennkupplung so zügig auf eine Startdrehzahl zu beschleunigen, dass die Verbrennungsmaschine ausreichend schnell über eine Einspritzung von Kraftstoff und Befeuerung in einen Zustand versetzt werden kann, so dass die durch den Fahrer angeforderte Beschleunigung durch den Antriebsstrang bereitgestellt werden kann, ohne dass es zu einer die Fahrsicherheit gefährdenden Verzögerung kommt. All dieses kann mit der vorgeschlagenen technischen Lösung so bewerkstelligt werden, dass ein als besonders störend und unkomfortabel empfundener Ruck oder ein mehrmaliges Rucken während des Startvorgangs der Verbrennungsmaschine unterbleibt oder zumindest deutlich reduziert wird, so dass der oder die in ihrer Intensität reduzierten Rucke nicht mehr als störend durch den Fahrer empfunden werden. Hierdurch wird somit für einen Fahrer ein erhöhter Fahrkomfort ohne eine Einbuße an Fahrsicherheit bereitgestellt.In particular, the object is achieved by a clutch system for a clutch in a drive train of a vehicle, in particular a motor vehicle with a hybrid drive, comprising: a differentiator for two times differentiating a speed signal after the time to generate a jerk signal, wherein the speed signal is a speed of an output shaft of the powertrain, a jerk controller that uses the jerk signal as a controlled variable to generate a clutch path correction signal in controlling the jerk signal to a predetermined jerk value, and an adder for adding the clutch path correction signal to a clutch path command signal to generate a corrected clutch path command signal, the corrected clutch path command signal is provided for driving the case of an approach to each other a force-locking effecting elements of the separating clutch. The provision of a jerk regulator, which exploits a derived from the speed signal of the output shaft of the drive train feedback signal to influence a closing movement of the separating clutch, offers the possibility, regardless of a precise knowledge of the closing moments and regardless of a precise knowledge of a current state of the Disconnect, for example, in terms of a limit position, etc., the closing operation of the clutch so too influence that a jerk is minimized. Nevertheless, the closing of the separating clutch can be configured so that it is carried out sufficiently quickly, for example, in a driving situation in which a driver of a hybrid vehicle, which is currently driven exclusively by an electric machine, for example, to perform an overtaking, at rest to accelerate the internal combustion engine by closing the separation clutch as rapidly to a starting speed, the internal combustion engine can be sufficiently quickly added via a fuel injection and firing in a state so that the requested by the driver acceleration can be provided by the drive train without that there is a delay dangerous driving safety. All this can be done with the proposed technical solution so that a perceived as particularly disturbing and uncomfortable jerk or a multiple jerking during the starting process of the internal combustion engine is omitted or at least significantly reduced, so that the one or more intensity reduced jerks no more than be distracting felt by the driver. As a result, an increased driving comfort is thus provided for a driver without a loss of driving safety.
Um auszuschließen, dass der Ruckregler auf nicht durch das Schließen der Trennkupplung verursachten Dreh∑ahländerungen an der Abtriebswelle des Antriebsstrangs reagiert, ist bei einer bevorzugten Ausführungsform vorgesehen, dass eine Aktivierungsvorrichtung vorgesehen ist, die ein Abstandssignal auswertet, welches einen Abstand der einen Kraftschluss bewirkenden Elemente der Trennkupplung repräsentiert, und eine Korrektur des Kupplungswegsollwertsignals unterbindet, sofern beim Schließen der Trennkupplung der repräsentierte Abstand einen vorgegebenen Abstandswert nicht unterschritten hat. Hierdurch wird ferner gewährleistet, dass das Kupplungsregelungssystem immer zuverlässig ein Schließen der Trennkupplung bei einer Schließanforderung bewirkt. Der Ruckregler wird hierdurch nämlich daran gehindert, das Kupplungswegsollwertsignal aufgrund einer nicht durch das Schließen der Trennkupplung verursachten Drehzahländerung zu beeinflussen. Ansonsten würde eine zügige Bewegung der einen Kraftschluss herstellenden Elemente in einem Wegbereich beeinflusst, indem eine Kraftübertragung noch nicht stattfindet. Der vorgegebene Abstandswert ist so gewählt, dass das Kupplungswegkorrektursignal des Ruckreglers berücksichtigt wird, sobald die einen Kraftschluss bewirkenden Elemente der Trennkupplung eine Grenzstellungsposition, d.h. eine Position erreicht haben, ab der bei einer weiteren Einrückung eine Kraftübertragung einsetzt. Dieser vorgegebene Abstandswert ist so gewählt, dass er größer als die Grenzposition ist, jedoch möglichst nahe an dieser liegt. Der vorgegebene Abstandswert kann bei einer Ausführungsform während des Betriebs des Fahrzeugs angepasst werden, in dem beispielsweise die Grenzposition im Betrieb bestimmt wird und der vorgegebene Abstandswert in einem festen Abstand oder relativ zu der Grenzposition so festgelegt wird, dass der vorgegebene Abstandswert jeweils größer als die ermittelte Grenzposition ist.In order to rule out that the jerk controller responds to rotational speed changes not caused by the closing of the disconnect clutch on the output shaft of the drive train, it is provided in a preferred embodiment that an activation device is provided which evaluates a distance signal which is a distance between the elements causing a force fit represents the disconnect clutch, and prevents a correction of the clutch travel setpoint signal, if the distance represented when closing the disconnect clutch has not fallen below a predetermined distance value. In this way it is further ensured that the clutch control system always reliably causes a closing of the clutch on a closing request. Namely, the jerk controller is prevented from influencing the clutch travel command signal due to a speed change not caused by closing the clutch. Otherwise, a rapid movement of the adhesion-producing elements would be influenced in a path area by a power transmission is not yet taking place. The predetermined distance value is chosen so that the Kupplungswegkorrektursignal the jerk is taken into account as soon as the frictional connection causing elements of the separating clutch have reached a Grenzstellungsposition, ie a position from which begins a further transmission of force transmission. This predetermined distance value is chosen so that it is greater than the limit position, but as close as possible to this. The predetermined distance value may, in one embodiment, be adjusted during operation of the vehicle by, for example, determining the limit position during operation and setting the predetermined distance value at a fixed distance or relative to the limit position such that the predetermined distance value is greater than the determined one Limit position is.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst die Aktivierungsvorrichtung einen Umschalter, der zwischen dem Ruckregler und dem Addierer angeordnet ist und ein eine Nullkorrektur repräsentierendes Kupplungswegkorrektursignal mit einem mit dem Addierer verbundenen Ausgang der Aktivierungsvorrichtung zum Unterbinden der Korrektur verbindet, wenn der durch das Abstandssignal repräsentierte Abstand den vorgegebenen Abstandswert beim Schließen nicht unterschritten hat, und andernfalls das von dem Ruckregler erzeugte Kupplungswegkorrektursignal mit dem Ausgang verbindet, um eine Korrektur des Kupplungswegsollwertsignals zuzulassen. Diese Ausführungsform kann einfach ausgebildet werden und weist eine hohe Zuverlässigkeit auf. Der Ruckregler selbst kann ein Kupplungswegkorrektursignal auch zu denjenigen Betriebszeiten erzeugen, an denen eine Korrektur des Kupplungswegsollwertsignals nicht erwünscht ist.In a preferred embodiment of the invention, the activation device comprises a toggle switch connected between the jerk controller and the adder and connecting a zero offset correcting clutch travel correction signal to an output of the activation device connected to the adder for inhibiting the correction when the distance represented by the distance signal represents has not fallen below the predetermined distance value when closing, and otherwise connects the Kupplungswegkorrektursignal generated by the jerk controller with the output to allow a correction of the Kupplungswegsollwertsignals. This embodiment can be easily formed and has high reliability. The jerk controller itself may generate a clutch path correction signal even at those operating times when correction of the clutch travel command signal is not desired.
Da auf das mechanische System, welches ein Schließen der Trennkupplung bewirkt, Störungen einwirken, ist bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, dass die einen Kraftschluss bewirkenden Elemente mittels eines Aktors angetrieben werden, der ein Stellglied eines einen Aktorregler umfassenden Regelkreises ist, wobei der Aktorregler als Regelabweichung ein Differenzsignal nutzt, das eine Differenz eines durch das korrigierte Kupplungswegsollwertsignal repräsentierten Sollabstands und des durch das Abstandssignal repräsentierten Abstands der einen Kraftschluss bewirkenden Elemente repräsentiert,' um ein Aktorsteuersignal zu erzeugen. Durch das Vorsehen eines Aktorregelkreises wird eine verbesserte Schließbewegung der den Kraftschluss herstellenden Elemente der Trennkupplung bewirkt. Hierbei auftretende Störungen werden somit kompensiert.Since disturbances act on the mechanical system which causes the disconnect clutch to be closed, in a preferred embodiment of the invention it is provided that the elements causing a frictional connection are driven by means of an actuator which is an actuator of a control loop comprising an actuator regulator, wherein the actuator regulator uses as a control deviation a difference signal representing a difference between a target gap represented by the corrected Kupplungswegsollwertsignal and represented by the distance signal the distance of a frictional connection effecting elements, 'to generate a Aktorsteuersignal. By providing an actuator control loop, an improved closing movement of the frictional elements of the separating clutch is effected. This occurring interference is thus compensated.
Als Aktoren werden häufig Ventile von Hydrauliksystemen verwendet, die bei Aktivierung die Kraft einer zusätzlich vorgesehenen Feder kompensieren, welche die Kupplung im passiven Zustand des Hydrauliksystems entweder offen oder geschlossen hält. Das gesamte mechanische System weist somit häufig eine Reaktionsträgheit auf, so dass bei einer bevorzugten Ausführungsform eine Vorsteuerung für den Aktorregelkreis vorgesehen ist, die einen weiteren Differenzierer umfasst, mittels dem das korrigierte Kupplungswegsollwertsignal zeitlich differenziert wird, um ein Vorsteuersignal zu erzeugen, das mittels eines weiteren Addierers zu dem Aktorsteuersignal des Aktorreglers addiert wird, um ein vorgesteuertes Aktorsteuersignal zu erzeugen. Hierdurch wird ein zügigeres Schließen der Trennkupplung ermöglicht.As actuators often valves of hydraulic systems are used, which compensate for the force of an additionally provided spring when activated, which holds the clutch in the passive state of the hydraulic system, either open or closed. The entire mechanical system thus often has a reaction inertia, so that in a preferred embodiment a pilot control is provided for the actuator control loop, which comprises a further differentiator, by means of which the corrected clutch travel setpoint signal is differentiated in time to produce a pre-control signal which is added by means of a further adder to the actuator control signal of the actuator controller to produce a pilot-controlled Aktorsteuersignal. As a result, a faster closing of the separating clutch is made possible.
Um ein Fahrzeugmanagement zu entlasten, ist bei einer bevorzugten Ausführungsform vorgesehen, dass eine Steuereinrichtung vorgesehen ist, die das Kupplungswegsollwertsignal bei einer Schließanforderung bereitstellt. Dies bedeutet, dass das Kupplungsregelungssystem eine eigene Steuereinrichtung besitzt, die ein Schließen der Trennkupplung bei einer Schließanforderung über das Bereitstellen des Kupplungswegsollwertsignals steuert, wobei die Ruckregelung eingreift, um ein ruckfreies Schließen auszuführen.In order to relieve vehicle management, it is provided in a preferred embodiment that a control device is provided which provides the clutch travel setpoint signal when a closing request is made. This means that the clutch control system has its own control device, which controls a closing of the clutch on a closing request via the provision of the Kupplungswegsollwertsignals, wherein the jerk control engages to perform a jerk-free closing.
Bei einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Steuereinrichtung das Kupplungswegsollwertsignal anhand von in einem Speicher abgelegten Daten erzeugt. Bei einer solchen Ausführungsform ist es einfach möglich, den Sollweg, der durch den Kupplungswegsollwert vorgegeben ist und den die einen Kraftschluss bewirkenden Elemente durchlaufen sollen, bei einer Wartung des Kraftfahrzeugs anzupassen, in dem die entsprechend in den Speicher abgelegten Daten modifiziert werden. Dies kann beispielsweise geschehen, um die Trennkupplung nach dem Austausch einzelner Komponenten neu zu kalibrieren oder an einen Verschleiß anzupassen. Das Kupplungssystem kann ebenfalls als selbstständig nachstellendes System ausgebildet sein, das eine automatische Anpassung der Daten an den eintretenden Verschleiß vornimmt.In a preferred development of the invention, it is provided that the control device generates the clutch travel reference signal on the basis of data stored in a memory. In such an embodiment, it is easily possible to adapt the desired path, which is predetermined by the clutch travel reference value and which is to run through the elements causing a frictional connection, during maintenance of the motor vehicle by modifying the data correspondingly stored in the memory. This can be done, for example, to recalibrate the separating clutch after the replacement of individual components or to adapt to wear. The coupling system can also be designed as a self-adjusting system, which performs an automatic adaptation of the data to the incoming wear.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist der Ruckregler als Proportionalintegralregler (Pl- Regler) ausgebildet. Ein solcher Regler ist besonders gut an die/Anforderungen bei der Ruckregelung angepasst.In a preferred embodiment, the jerk controller is designed as a proportional integral controller (PI controller). Such a controller is particularly well adapted to the / requirements in the jerk control.
Die Merkmale des erfindungsgemäßen Verfahrens weisen dieselben Vorteile wie die entsprechenden Merkmale des Kupplungssystems auf.The features of the method according to the invention have the same advantages as the corresponding features of the coupling system.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Hierbei zeigen:The invention will be explained in more detail below with reference to a preferred embodiment. Hereby show:
Fig. 1 schematisch einen Antriebsstrang eines Fahrzeugs mit einem1 schematically shows a drive train of a vehicle with a
Kupplungsregelungssystem. In Fig. 1 ist schematisch ein Antriebsstrang 1 mit einem Kupplungsregelungssystem 2 für eine Trennkupplung 3 dargestellt. Der Antriebsstrang 1 umfasst eine Verbrennungsmaschine 4, die über die Trennkupplung 3 mit einer Elektromaschine 5, einem Getriebe 6 mit einer Fahrkupplung (nicht dargestellt) und einer Abtriebswelle 7 des Antriebsstrangs 1 gekoppelt ist. Die Abtriebswelle 7 ist über ein Differenzial 8 mit Rädern 9 des Fahrzeugs verbunden. Ein solcher Antriebsstrang 1 , der zwei unterschiedliche Antriebsmaschinen, die Verbrennungsmaschine 4 und die elektrische Maschine 5, umfasst, wird als Hybridantriebsstrang bezeichnet. Die elektrische Maschine 5 kann einerseits zum Bereitstellen eines Antriebsmoments an der Abtriebswelle 7 verwendet werden und andererseits als Generator betrieben werden, um bei Abbremsvorgängen elektrische Energie zu erzeugen. Dieser Vorgang wird Rekuperation genannt.Clutch control system. In Fig. 1, a drive train 1 is shown schematically with a clutch control system 2 for a clutch 3. The drive train 1 comprises an internal combustion engine 4, which is coupled via the separating clutch 3 with an electric machine 5, a transmission 6 with a drive clutch (not shown) and an output shaft 7 of the drive train 1. The output shaft 7 is connected via a differential 8 with wheels 9 of the vehicle. Such a drive train 1, which comprises two different drive machines, the combustion engine 4 and the electric machine 5, is referred to as a hybrid drive train. The electric machine 5 can be used on the one hand to provide a drive torque to the output shaft 7 and on the other hand operated as a generator to generate electrical energy during braking operations. This process is called recuperation.
Ein Fahrmanagementsystem 10 steuert den Einsatz der Verbrennungsmaschine 4 und der Elektromaschine 5. Ein Fahrer des Fahrzeugs fordert lediglich über ein Gaspedal und ein Bremspedal Antriebsmoment oder eine Verzögerung an. Das Fahrmanagementsystem 10 entscheidet selbstständig, ob das Antriebsmoment durch die elektrische Maschine 5 oder die Verbrennungsmaschine 4 oder über die elektrische Maschine 5 und die Verbrennungsmaschine 4 gemeinsam bereitgestellt wird. Ebenso entscheidet das Fahrmanagementsystem 10, ob eine Verzögerung des Fahrzeugs durch ein Betreiben der elektrischen Maschine 5 als Generator oder über einen Einsatz von Reibungsbremsen (nicht dargestellt) bewirkt wird.A driving management system 10 controls the use of the internal combustion engine 4 and the electric machine 5. A driver of the vehicle requests drive torque or deceleration only via an accelerator pedal and a brake pedal. The driving management system 10 autonomously decides whether the driving torque is provided jointly by the electric machine 5 or the internal combustion engine 4 or via the electric machine 5 and the internal combustion engine 4. Likewise, the driving management system 10 decides whether a deceleration of the vehicle is effected by operating the electric machine 5 as a generator or by using friction brakes (not shown).
Um Kraftstoff zu sparen, wird somit in einigen Fahrsituationen das Fahrzeug beispielsweise ausschließlich durch die Elektromaschine 5 angetrieben. Die Verbrennungsmaschine 4 ist in einem solchen Fahrzustand abgeschaltet und über die Trennkupplung 3 von der Elektromaschine 5 und somit auch von der Abtriebswelle 7 des Antriebsstrangs 1 abgetrennt. Dies bedeutet, dass die Trennkupplung 3 in einem solchen Fahrzustand geöffnet ist. Fordert der Fahrer nun ein größeres Antriebsmoment an, beispielsweise weil er das Fahrzeug stark beschleunigen möchte, so wird das Fahrmanagementsystem 10 eine Inbetriebnahme der Verbrennungsmaschine 4 veranlassen. Für eine Inbetriebnahme der Verbrennungsmaschine 4 ist es erforderlich, dass die Kurbelwelle und die hiermit verbundenen beweglichen Teile der Verbrennungsmaschine 4 auf eine Startgeschwindigkeit beschleunigt werden. Anschließend wird Kraftstoff in die Verbrennungskammern injiziert und die Verbrennungsmaschine befeuert. Um ein sicheres Führen des Fahrzeugs im Straßenverkehr zu ermöglichen, stehen für diesen Vorgang etwa maximal 0,5 s zur Verfügung. Das Beschleunigen der Kurbelwelle und der hiermit verbundenen beweglichen Teile auf eine Startgeschwindigkeit erreicht man, indem die Trennkupplung 3 geschlossen wird. Hierdurch kann das von der Elektromaschine 5 bereitgestellte Antriebsmoment verwendet werden, um die Kurbelwelle und die beweglichen Teile der Verbrennungsmaschine 4 zu beschleunigen. Das zum Starten der Verbrennungsmaschine 4 benötigte Antriebsmoment steht somit nicht für das Antreiben des Fahrzeugs an der Abtriebswelle 7 zur Verfügung. Ändert sich die Drehzahl an der Abtriebswelle 7 abrupt, so wird dies von einem Fahrzeugnutzer als ein Ruck empfunden. Mathematisch ausgedrückt entsteht ein Ruck, wenn die zweite zeitliche Ableitung der Drehzahl, d.h. der Winkelgeschwindigkeit, der Abtriebswelle 7 ungleich null ist.In order to save fuel, the vehicle is thus driven in some driving situations, for example, exclusively by the electric machine 5. The combustion engine 4 is switched off in such a driving state and separated via the separating clutch 3 of the electric machine 5 and thus also of the output shaft 7 of the drive train 1. This means that the separating clutch 3 is opened in such a driving state. If the driver now requests a larger drive torque, for example because he wants to accelerate the vehicle greatly, then the driving management system 10 will initiate a commissioning of the combustion engine 4. For putting into operation of the internal combustion engine 4, it is required that the crankshaft and the movable parts of the internal combustion engine 4 connected thereto are accelerated to a starting speed. Subsequently, fuel is injected into the combustion chambers and the internal combustion engine is fired. In order to enable a safe driving of the vehicle on the road, this process is available for a maximum of 0.5 s. The acceleration of the crankshaft and the associated moving parts to a starting speed can be achieved by the separating clutch 3 is closed. As a result, the drive torque provided by the electric machine 5 can be used to accelerate the crankshaft and the moving parts of the internal combustion engine 4. The drive torque required to start the internal combustion engine 4 is therefore not available for driving the vehicle on the output shaft 7. If the rotational speed on the output shaft 7 changes abruptly, this is perceived by a vehicle user as a jerk. Expressed mathematically, a jolt occurs when the second time derivative of the speed, ie the angular speed, of the output shaft 7 is not equal to zero.
Um ein zügiges und dennoch ruckfreies Schließen der Trennkupplung ausführen zu können, ist das Kupplungsregelungssystem 2 vorgesehen. Über das Kupplungsregelungssystem 2 wird ein Stellglied 11 angesteuert, das ein Schließen der Trennkupplung 3 bewirkt. Beim Schließen der Trennkupplung 3 werden einen Kraftschluss ausbildende Elemente aufeinander zu bewegt. Bei dem Stellglied handelt es sich vorzugsweise um ein mit einer Feder kombiniertes hydraulisches Stellglied. Es kann jedoch auch ein elektromechanisches Stellglied verwendet werden.In order to be able to carry out a quick and yet smooth closing of the separating clutch, the clutch control system 2 is provided. About the clutch control system 2, an actuator 11 is driven, which causes a closing of the clutch 3. When closing the separating clutch 3 a traction forming elements are moved towards each other. The actuator is preferably a hydraulic actuator combined with a spring. However, it is also possible to use an electromechanical actuator.
Das Fahrmanagementsystem 10 gibt an eine Sollwertbereitstellungseinheit 12 eine Schließaufforderung aus. Die Sollwertbereitstellungseinheit 12 erzeugt ein Kupplungswegsollwertsignal 16', über das (indirekt) das Stellglied 11 angesteuert wird. Da auf die Trennkupplung 3 sowie das Stellglied 11 Störeinflüsse einwirken können, ist ein Aktorregelkreis vorgesehen, der mittels eines Pfeils 13 angedeutet ist. Das Stellglied 11 stellt den Aktor dieses Aktorregelkreises 13 dar. Eine Aktorregeleinheit 14 mit einer Vorsteuerung umfasst einen als PID-Regler ausgeführten Aktorregler 15. Dieser wertet ein Differenzsignal aus dem von der Sollwertbereitstellungseinheit 12 bereitgestellten Kupplungswegsollwertsignal 16' und einem Abstandssignal 17 aus. Das Abstandssignal 17 wird von einem Abstandsmesssensor 18 bereitgestellt. Dieser ist an der Trennkupplung 3 so angeordnet, dass er ein den Abstand der einen Kraftschluss ausbildenden Elemente repräsentierenden Abstand messen kann. Vorzugsweise wird nicht der Abstand der Kupplungsscheiben oder -platten gemessen, die den Kraftschluss bei Annäherung ausbilden, sondern eine Bewegung an einem Ausrückerlager, gegen welches eine als geschlitzte Tellerfeder ausgebildete Federvorrichtung der Trennkupplung 3 anliegt.The driving management system 10 issues a closing request to a target value providing unit 12. The setpoint supply unit 12 generates a clutch travel desired value signal 16 'via which (indirectly) the actuator 11 is actuated. Since it can act on the separating clutch 3 and the actuator 11 interference, an actuator control circuit is provided, which is indicated by an arrow 13. The actuator 11 is the actuator of this Aktorregelkreises 13. An actuator control unit 14 with a feedforward control comprises a designed as a PID controller actuator controller 15. This evaluates a difference signal from the provided by the setpoint supply unit 12 Kupplungswegsollwertsignal 16 'and a distance signal 17. The distance signal 17 is provided by a distance measuring sensor 18. This is arranged on the separating clutch 3 in such a way that it can measure a distance representing the distance between the elements forming a frictional connection. Preferably, the distance of the clutch plates or plates is measured, which form the adhesion when approaching, but a movement on a Ausrückerlager against which a designed as a slotted disc spring spring device of the separating clutch 3 is applied.
Da der Aktor, d.h. das Stellglied 11 , welches vorzugsweise als Hydraulikstellglied mit einem elektromagnetisch betriebenen Ventil ist, eine gewisse "Schaltträgheit" aufweist, ist die Aktorregeleinheit 14 mit einer Vorsteuerung ausgebildet. Als Vorsteuersignal 19 dient ein mittels eines weiteren Differenzierers 20 durch einfache zeitliche Ableitung des Kupplungswegsollwertsignals 16' gebildetes Signal. Das von dem Aktorregler 15, der als PID- Regler ausgebildet ist, erzeugte Aktorstellsignal 21 wird mit dem Vorsteuersignal 19 addiert und ergibt ein vorgesteuertes Aktorstellsignal 21' und wird über eine Begrenzereinheit 24 geführt. Diese Begrenzereinheit 24 sorgt beispielsweise dafür, dass bei dem als hydraulisches Stellglied ausgebildeten Stellglied 11 ein das elektromagnetische Ventil ansteuernder Ventilstrom, der durch das vorgesteuerte Aktorstellsignal 21' festgelegt ist, nicht zu groß wird.Since the actuator, ie the actuator 11, which is preferably as a hydraulic actuator with an electromagnetically operated valve, has a certain "switching inertia", the actuator control unit 14 is formed with a pilot control. As a pilot signal 19 is a means of a further differentiator 20 by simple time derivative of the Kupplungswegsollwertsignals 16 'signal formed. The Aktorstellsignal 21 generated by the actuator regulator 15, which is designed as a PID controller, is added to the pilot control signal 19 and results in a pilot-controlled Aktorstellsignal 21 'and is guided via a limiter unit 24. This limiter unit 24 ensures, for example, that in the case of the actuator 11 designed as a hydraulic actuator, a valve current which actuates the electromagnetic valve and is fixed by the pilot-controlled actuator control signal 21 'does not become too large.
Um das Auftreten eines Rucks an der Abtriebswelle 7 während des Schließens der Trennkupplung 3 zu vermeiden, wird an der Abtriebswelle 7 des Antriebsstrangs 1 mittels eines Drehzahlsensors 30 eine Drehzahl der Abtriebswelle 7 bzw. eine Winkelgeschwindigkeit ω ermittelt. Das die Drehzahl repräsentierende Drehzahlsignal wird an die Sollwertbereitstellungseinheit 12 übertragen und dort in einem Differenzierer 32 zweifach nach der Zeit abgeleitet, um ein Rucksignal 33 zu liefern. Dieses wird in einer Differenzbildungseinheit 34 mit einem Ruckvorgabewert 35 fusioniert. Der Ruckvorgabewert 35 ist vorzugsweise null. Ein als Pl-Regler ausgebildeter Ruckregler 36 erzeugt ein Kupplungswegkorrektursignal 37. Der Ruckregler 36 ist somit so ausgestaltet, dass er das Kupplungswegkorrektursignal 37 erzeugt, um das Kupplungswegsollwertsignal so zu beeinflussen, dass kein Ruck auftritt, wobei vorausgesetzt ist, dass der Ruckvorgabewert 35 Null ist. Setzt man dieses voraus, so kann die Differenzbildungseinheit in einer praktischen Ausführungsform eingespart werden. Diese ist hier lediglich zur Veranschaulichung dargestellt. Wird jedoch ein anderer Ruckwert angestrebt, so kann diese Einheit auch ausgebildet werden.In order to avoid the occurrence of a jolt on the output shaft 7 during the closing of the separating clutch 3, a rotational speed of the output shaft 7 or an angular velocity ω is determined on the output shaft 7 of the drive train 1 by means of a rotational speed sensor 30. The speed signal representing the speed is transmitted to the setpoint supply unit 12 and derived there in a differentiator 32 twice in time to provide a jerk signal 33. This is fused in a difference unit 34 with a jerk default value 35. The jerk default 35 is preferably zero. A jerk controller 36 constructed as a PIL controller generates a clutch travel correction signal 37. The jerk controller 36 is thus configured to generate the clutch travel correction signal 37 to affect the clutch travel command signal so that jerk does not occur, assuming that the jerk command 35 is zero , Assuming this, the difference-forming unit can be saved in a practical embodiment. This is shown here for illustrative purposes only. However, if another jerk value is desired, then this unit can also be formed.
Das Kupplungswegkorrektursignal 37 wird über eine Aktivierungsvorrichtung 39 auf einen Addierer 40 geleitet und mit dem Kupplungswegsollwertsignal 16 mittels Addition fusioniert, um ein korrigiertes Kupplungswegsollwertsignal 16' zu erzeugen.The clutch travel correction signal 37 is fed to an adder 40 via an activator 39 and fused to the clutch travel command signal 16 to produce a corrected clutch travel command signal 16 '.
Die Aktivierungsvorrichtung 39 ist vorgesehen, um zu verhindern, dass die Ruckregelung auf an der Abtriebswelle 7 auftretende Drehzahländerungen reagiert, die nicht durch das Schließen der Trennkupplung 3 bedingt sind. Die Aktivierungsvorrichtung 39 umfasst hierfür in der dargestellten Ausführungsform einen Umschalter 41 , der wahlweise das von dem Ruckregler 36 erzeugte Kupplungswegkorrektursignal 37 oder ein keine Korrektur bewirkendes Kupplungswegkorrektursignal 37' mit einem Ausgang 43 der Aktivierungsvorrichtung 39 und somit dem Addierer 40 verbindet. Der Umschalter 41 wird über ein von einem UND-Gatter 45 erzeugten Schaltsignal 46 geschaltet. An einem Eingang 47 des UND-Gatters 45 liegt ein einen Trennkupplungsschließvorgang anzeigendes logisches Signal 49 einer Steuereinrichtung 50 an. An einem anderen Eingang 52 des UND-Gatters 45 liegt ein Ausgangssignal 53 eines Vergleichers 54 an. Der Vergleicher 54 vergleicht das von dem Abstandsmesssensor 18 bereitgestellte Abstandssignal 17 mit einem über einen vorgegebenen Abstandswert 55 vorgegebenen Abstand. Der vorgegebene Abstand ist so gewählt, dass er möglichst nahe an dem Abstand liegt, bei dem ein Ineinandergreifen und ein Ausbilden eines Kraftschlusses durch die einen Kraftschluss bewirkenden Elemente der Trennkupplung 3 bewirkt wird. Der vorgegebene Abstand ist jedoch immer so gewählt, dass er größer als dieser Abstand ist, bei dem ein Ineinandergreifen der einen Kraftschluss ausbildenden Elemente beginnt. Hierdurch wird erreicht, dass die Ruckregelung aktiv ist, sobald ein Ineinandergreifen der einen Kraftschluss bewirkenden Elemente der Trennkupplung 3 beginnt.The activation device 39 is provided in order to prevent the jerk control from reacting to speed changes occurring at the output shaft 7, which are not caused by the closing of the separating clutch 3. In the illustrated embodiment, the activation device 39 comprises a changeover switch 41 which selectively connects the clutch path correction signal 37 generated by the jerk controller 36 or a clutch path correction signal 37 'which effects no correction to an output 43 of the activation device 39 and thus to the adder 40. The changeover switch 41 is switched via a switching signal 46 generated by an AND gate 45. At an input 47 of the AND gate 45 is a signal indicative of a disconnect clutch closing logic signal 49 of a control device 50 at. At another input 52 of the AND gate 45 is an output signal 53 of a comparator 54 at. The comparator 54 compares the distance signal 17 provided by the distance measuring sensor 18 with a predetermined distance value 55 over a predetermined distance. The predetermined distance is chosen so that it is as close as possible to the distance at which a meshing and forming a frictional connection is effected by the force-locking elements of the separating clutch 3. However, the predetermined distance is always chosen to be greater than this distance at which interlocking of the elements forming a frictional engagement begins. As a result, it is achieved that the jerk control is active as soon as an intermeshing of the elements of the separating clutch 3 causing a frictional connection begins.
Die Steuereinrichtung 50 der Kupplungswegsollwertbereitstellungseinheit 12 ist mit einer Speichervorrichtung 56 verbunden, in der Daten abgelegt sind, die es der Steuereinheit 50 ermöglichen, das Kupplungswegsollwertsignal 16 zu erzeugen, das in dem Addierer 40 mit dem Kupplungswegkorrektursignal 37/37' zu dem korrigierten Kupplungswegsollwertsignal 16' mittels Addition fusioniert wird, sobald vom Fahrzeugmanagementsystem 10 ein Schließen der Kupplung angefordert wurde.The control means 50 of the clutch travel reference value providing unit 12 is connected to a memory device 56 in which data is stored enabling the control unit 50 to generate the clutch travel command signal 16 which is provided in the adder 40 with the clutch travel correction signal 37/37 'to the corrected clutch travel command signal 16'. is fused by addition as soon as the vehicle management system 10, a clutch was requested.
Das beschriebene Kupplungsregelungssystem 2 bewirkt, dass bei einer Schließanforderung der Trennkupplung 3 ein Annähern der einen Kraftschluss ausbildenden Elemente der Trennkupplung verlangsamt oder teilweise rückgängig gemacht wird, wenn an der Abtriebswelle 7 ein Ruck auftritt. Die Verstärkung des Ruckreglers 36 ist jedoch so zu wählen, dass in jedem Fall der Schließvorgang vollständig ausgeführt wird. Würde die Verstärkung zu groß gewählt, so könnte dies dazu führen, dass die Trennkupplung 3 aufgrund der Ruckregelung in dem Moment, in dem die Aktivierungsvorrichtung die Ruckregelung aktiviert, wieder in den völlig geöffneten Zustand überführt würde, in dem selbstverständlich eine Ruckfreiheit aufgrund des Schließens der Trennkupplung garantiert ist, jedoch ein Starten der Verbrennungsmaschine 4 unterbliebe.The described clutch control system 2 causes a closing request of the separating clutch 3 slows an approximation of the elements forming the frictional connection of the separating clutch or is partially reversed when a jolt occurs on the output shaft 7. However, the gain of the jerk regulator 36 should be selected such that in each case the closing operation is carried out completely. If the gain was chosen too large, this could lead to the clutch 3, due to the jerk control at the moment in which the activation device activates the jerk control, would be returned to the fully open state in which, of course, an absence of freedom due to the closing of the Disconnect is guaranteed, but a start of the internal combustion engine 4 would be omitted.
Die beschriebene Ausführungsform des Antriebsstrangs und des Kupplungsregelungssystems sind lediglich beispielhaft. Selbstverständlich kann ein solches Kupplungsregelungssystem auch für Trennkupplungen in vollständig anders aufgebauten Antriebssträngen eingesetzt werden. Durch das beschriebene Kupplungsregelungssystem wird die Möglichkeit geschaffen, einen Hybridantriebsstrang, wie er beispielsweise in Fig. 1 dargestellt ist, ohne einen Einsatz eines Doppelkupplungsgetriebes zu betreiben, ohne dass der Fahrer hierdurch eine Einbuße an Fahrkomfort hinnehmen muss. Ein Schließen der Trennkupplung, beispielsweise um die Verbrennungsmaschine zu starten, kann so ausgeführt werden, dass an der Abtriebswelle kein als störend empfundener Ruck auftritt.The described embodiment of the powertrain and the clutch control system are merely exemplary. Of course, such a clutch control system can also be used for disconnect couplings in completely different drive trains. By the described clutch control system, the possibility is created to operate a hybrid powertrain, as shown for example in Fig. 1, without the use of a dual-clutch transmission without the driver hereby having to accept a loss of ride comfort. A closing of the separating clutch, for example, to start the internal combustion engine, can be carried out so that no jerk perceived as disturbing occurs on the output shaft.
Für den Fachmann ergibt es sich, dass die einzelnen beschriebenen Einheiten und Regler sowohl in Hardware als auch in Software oder in Hard- und Software ausgeführt sein können. Insbesondere die Sollwertbereitstellungseinheit mit dem Ruckregler als auch die Aktorregeleinheit können mittels Software, die auf einem Mikroprozessor ausführbar ist, einzeln oder gemeinsam umgesetzt sein. It will be apparent to those skilled in the art that the particular units and controllers described may be embodied in hardware as well as software or hardware and software. In particular, the setpoint supply unit with the jerk controller and the actuator control unit can be implemented individually or jointly by means of software that can be executed on a microprocessor.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
Antriebsstrangpowertrain
KupplungsregelungssystemClutch control system
Trennkupplungseparating clutch
Verbrennungsmaschinecombustion engine
Elektromaschineelectric machine
Getriebe mit FahrkupplungTransmission with drive clutch
Antriebswelledrive shaft
Differenzialdifferential
Räderbikes
FahrmanagementsystemDriving Management System
Stellgliedactuator
SollwertbereitstellungseinheitSetpoint supply unit
Pfeil zum Veranschaulichen eines AktorregelkreisesArrow to illustrate an actuator control loop
AktorregeleinheitAktorregeleinheit
Aktorregleractuator controller
Kupplungswegsollwertsignal ' korrigiertes KupplungswegsollwertsignalClutch travel setpoint signal 'corrected clutch travel reference signal
Abstandssignaldistance signal
AbstandsmesssensorDistance measuring sensor
Vorsteuersignal weiterer DifferenziererPilot signal of further differentiators
Aktorstellsignal ' vorgesteuertes AktorstellsignalAktorstellsignal 'pilot-controlled Aktorstellsignal
Begrenzungseinheitlimiting unit
DrehzahlsensorSpeed sensor
DrehzahlsignalSpeed signal
Differenziererdifferentiator
Rucksignaljerk signal
DifferenzbildungseinheitSubtraction unit
Ruckvorgabewert Ruckregler Kupplungswegkorrektursignal Kupplungswegkorrektursignal, das eine Nullkorrektur anzeigt Aktivierungsvorrichtung Addierer Umschalter Ausgang der Aktivierungsvorrichtung UND-Gatter Schaltsignal Eingang einen Schließvorgang anzeigendes Signal Steuereinheit anderer Eingang Ausgangssignal Vergleicher vorgegebener Abstandswert Speichervorrichtung Ruck default Jerk controller Clutch path correction signal Clutch path correction signal indicating zero correction Activation device Adder Switch Output of the activation device AND gate Switching signal Input Signaling signal Control unit Other input Output signal Comparator Preset distance value Storage device

Claims

Patentansprüche claims
1. Kupplungsregelungssystem (2) für eine Trennkupplung (3) in einem Antriebsstrang (1) eines Fahrzeugs, insbesondere einem Kraftfahrzeug mit einem Hybridantrieb, zum Ermöglichen eines ruckfreien Schließens der Trennkupplung (3) umfassend:A clutch control system (2) for a disconnect clutch (3) in a drive train (1) of a vehicle, in particular a motor vehicle with a hybrid drive, for enabling a smooth closing of the disconnect clutch (3) comprising:
- einen Differenzierer (32) für ein zweifaches Differenzieren eines Drehzahlsignals (31 ) nach der Zeit zum Erzeugen eines Rucksignals (33), wobei das Drehzahlsignal (31 ) eine Drehzahl einer Abtriebswelle (7) des Antriebsstrangs (1 ) repräsentiert,- A differentiator (32) for a two-time differentiation of a speed signal (31) after the time for generating a jerk signal (33), wherein the rotational speed signal (31) represents a rotational speed of an output shaft (7) of the drive train (1),
- einen Ruckregler (36), der als Regelgröße das Rucksignal (33) nutzt, um beim Regeln des Rucksignals (33) auf einen vorgegebenen Ruckwert (35) ein Kupplungswegkorrektursignal (37) zu erzeugen,a jerk controller (36) which uses the jerk signal (33) as a controlled variable to generate a clutch path correction signal (37) when the jerk signal (33) is regulated to a predetermined jerk value (35),
- einen Addierer (40) zum Addieren des Kupplungswegkorrektursignals (37) zu einem Kupplungswegsollwertsignal (16), um ein korrigiertes Kupplungswegsollwertsignal (16') zu erzeugen, wobei das korrigierte Kupplungswegsollwertsignal (16') zum Ansteuern der bei einer Annäherung aneinander einen Kraftschluss bewirkenden Elemente der Trennkupplung (3) vorgesehen ist.- an adder (40) for adding the Kupplungswegkorrektursignals (37) to a Kupplungswegsollwertsignal (16) to produce a corrected Kupplungswegsollwertsignal (16 '), wherein the corrected Kupplungswegsollwertsignal (16') for driving the effecting on approaching each other in a frictional elements the separating clutch (3) is provided.
2. Kupplungsregelungssystem (2) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass eine Aktivierungsvorrichtung (39) vorgesehen ist, die ein Abstandssignal (17) auswertet, welches einen Abstand der einen Kraftschluss bewirkenden Elemente repräsentiert, und eine Korrektur des Kupplungswegsollwertsignals (16) unterbindet, sofern beim Schließen der Trennkupplung (3) der repräsentierte Abstand einen vorgegebenen Abstandswert (35) nicht unterschritten hat.Second clutch control system (2) according to claim 1, characterized in that an activation device (39) is provided which evaluates a distance signal (17) which represents a distance of the elements causing a frictional connection, and a correction of the Kupplungswegsollwertsignals (16) prevents if during the closing of the separating clutch (3) the distance represented has not fallen below a predetermined distance value (35).
3. Kupplungsregelungssystem (2) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Aktivierungsvorrichtung (39) einen Umschalter (41) umfasst, der zwischen dem Ruckregler (36) und dem Addierer (40) angeordnet ist und ein eine Nullkorrektur repräsentierendes Kupplungswegkorrektursignal (37") mit einem mit dem Addierer (40) verbunden Ausgang (43) der Aktivierungsvorrichtung (39) zum Unterbinden der Korrektur verbindet, wenn der durch das Abstandssignal (17) repräsentierte Abstand den vorgegebenen Abstandswert (55) beim Schließen nicht unterschritten hat, und andernfalls das von dem Ruckregler (36) erzeugte Kupplungswegkorrektursignal (37) mit dem Ausgang (43) verbindet. 3. clutch control system (2) according to claim 2, characterized in that the activation device (39) comprises a switch (41) which is arranged between the jerk controller (36) and the adder (40) and a zero correction representing Kupplungswegkorrektursignal (37 " ) to an output (43) connected to the adder (40) of the activation device (39) for inhibiting the correction when the distance represented by the distance signal (17) has not fallen below the predetermined distance value (55) when closing, and otherwise from the jerk controller (36) generated Kupplungswegkorrektursignal (37) connects to the output (43).
4. Kupplungsregelungssystem (2) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die einen Kraftschluss bewirkenden Elemente mittels eines Aktors angetrieben werden, der ein Stellglied (11) eines einen Aktorregler (15) umfassenden Aktorregelkreises ist, wobei der Aktorregler (15) als Regelabweichung ein Differenzsignal nutzt, das eine Differenz eines durch das korrigierte Kupplungswegsollwertsignal (161) repräsentierten Sollabstands und des durch das Abstandssignal (17) repräsentierten Abstands der einen Kraftschluss bewirkenden Elemente repräsentiert, um ein Aktorsteuersignal (21 ) zu erzeugen.4. clutch control system (2) according to any one of the preceding claims, characterized in that the elements causing a frictional connection are driven by an actuator which is an actuator (11) of an actuator regulator (15) comprehensive Aktorregelkreises, wherein the actuator regulator (15) as Control deviation uses a difference signal representing a difference of a by the corrected Kupplungswegsollwertsignal (16 1 ) represented desired distance and by the distance signal (17) represented distance of the effecting frictional elements to produce an actuator control signal (21).
5. Kupplungsregelungssystem (2) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vorsteuerung für den Aktorregelkreis vorgesehen ist, die einen weiteren Differenzierer (20) umfasst, mittels dessen das korrigierte Kupplungswegsollwertsignal (16') zeitlich differenziert wird, um ein Vorsteuersignal (19) zu erzeugen, das mittels eines weiteren Addierers zu dem Aktorsteuersignal (21 ) des Aktorreglers (15) addiert wird, um ein vorgesteuertes Aktorsteuersignal (21') zu erzeugen.5. clutch control system (2) according to one of the preceding claims, characterized in that a feedforward control is provided for the Aktorregelkreis comprising a further differentiator (20) by means of which the corrected Kupplungswegsollwertsignal (16 ') is differentiated in time to a pre-control signal ( 19) which is added by means of a further adder to the actuator control signal (21) of the actuator regulator (15) to produce a pilot-controlled actuator control signal (21 ').
6. Kupplungsregelungssystem (2) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuereinrichtung (50) vorgesehen ist, die das Kupplungswegsollwertsignal (16) bei einer Schließanforderung bereitstellt.6. clutch control system (2) according to any one of the preceding claims, characterized in that a control device (50) is provided which provides the Kupplungswegsollwertsignal (16) at a closing request.
7. Kupplungsregelungssystem (2) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (50) das Kupplungswegsollwertsignal (16) anhand von in einer Speichervorrichtung (56) abgelegten Daten erzeugt.7. clutch control system (2) according to claim 6, characterized in that the control device (50) generates the Kupplungswegsollwertsignal (16) based on in a memory device (56) stored data.
8. Kupplungsregelungssystem (2) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ruckregler (36) ein Pl-Regler ist.8. clutch control system (2) according to any one of the preceding claims, characterized in that the jerk regulator (36) is a PI controller.
9. Verfahren zum Betreiben einer Trennkupplung (3) in einem Antriebsstrang (1 ) eines Fahrzeugs, insbesondere einem Kraftfahrzeug mit einem Hybridantrieb, zum Ermöglichen eines ruckfreien Schließens der Trennkupplung (3) umfassend die Verfahrensschritte:9. A method for operating a separating clutch (3) in a drive train (1) of a vehicle, in particular a motor vehicle with a hybrid drive, for enabling a smooth closing of the separating clutch (3) comprising the method steps:
- zweifaches Differenzieren eines Drehzahlsignals (31 ) nach der Zeit und Erzeugen eines Rucksignals (33), wobei das Drehzahlsignal (31 ) eine Drehzahl einer Abtriebswelle (7) des Antriebsstrangs (1) repräsentiert,- Duplicate differentiation of a speed signal (31) after the time and generating a jerk signal (33), wherein the speed signal (31) represents a rotational speed of an output shaft (7) of the drive train (1),
- Regeln des Rucksignals (33) auf einen vorgegebenen Ruckwert (35), um hierbei ein Kupplungswegkorrektursignal (37) zu erzeugen, - Addieren des Kupplungswegkorrektursignals (37) zu einem- Controlling the return signal (33) to a predetermined jerk value (35) to thereby generate a Kupplungswegkorrektursignal (37), Adding the Kupplungswegkorrektursignals (37) to a
Kupplungswegsollwertsignal (16), um ein korrigiertes Kupplungswegsollwertsignal (16') zu erzeugen, wobei das korrigierte Kupplungswegsollwertsignal (16') zum Ansteuern der bei einer Annäherung aneinander einen Kraftschluss bewirkenden Elemente der Trennkupplung (3) vorgesehen ist.A clutch travel command signal (16) for generating a corrected clutch travel command signal (16 '), the corrected clutch travel command signal (16') for driving the elements of the disconnect clutch (3) causing mutual adhesion when approaching each other.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein Abstandssignal (17) ausgewertet wird, welches einen Abstand der einen Kraftschluss bewirkenden Elemente repräsentiert, und eine Korrektur des Kupplungswegsollwertsignals (16) unterbunden wird, sofern beim Schließen der Trennkupplung (3) der repräsentierte Abstand einen vorgegebenen Abstandswert (35) nicht unterschritten hat.10. The method according to claim 9, characterized in that a distance signal (17) is evaluated, which represents a distance of the elements causing a frictional connection, and a correction of the Kupplungswegsollwertsignals (16) is inhibited, if when closing the separating clutch (3) of the represented Distance has not fallen below a predetermined distance value (35).
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass ein Umschalter (41), der zwischen dem Ruckregler (36) und dem Addierer (40) angeordnet ist, zum Unterbinden der Korrektur in eine Schaltstellung bewegt wird, in der ein eine Nullkorrektur repräsentierendes Kupplungswegkorrektursignal (371) anstelle des bei der Regelung erzeugten Kupplungswegkorrektursignals (37) mit dem Addierer (40) verbunden wird, wenn der durch das Abstandssignal (17) repräsentierte Abstand den vorgegebenen Abstandswert (55) beim Schließen nicht unterschritten hat, und andernfalls zum Ermöglichen der Korrektur in eine Schaltstellung bewegt wird, in der das von dem Ruckregler (36) erzeugte Kupplungswegkorrektursignal (37) mit dem Addierer (40) verbunden wird.11. The method according to claim 10, characterized in that a changeover switch (41), which is arranged between the jerk controller (36) and the adder (40) is moved to prevent the correction in a switching position in which a zero correction representing Kupplungswegkorrektursignal (37 1 ) is connected to the adder (40) instead of the clutch path correction signal (37) generated in the control when the distance represented by the distance signal (17) has not fallen below the predetermined distance value (55) when closing, and otherwise to enable Correction is moved to a shift position in which the Kupplungswegkorrektursignal (37) generated by the jerk controller (36) is connected to the adder (40).
12. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche 9 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass die einen Kraftschluss bewirkenden Elemente mittels eines Aktors angetrieben werden, der ein Stellglied (11 ) eines einen Aktorregler (15) umfassenden Aktorregelkreises ist, wobei der Aktorregler (15) als Regelabweichung ein Differenzsignal nutzt, das eine Differenz eines durch das korrigierte Kupplungswegsollwertsignal (16') repräsentieren Sollabstands und des durch das Abstandssignal (17) repräsentierten Abstands der einen Kraftschluss bewirkenden Elemente repräsentiert, um ein Aktorsteuersignal (21 ) zu erzeugen. 12. The method according to any one of the preceding claims 9 to 11, characterized in that the elements causing a frictional connection are driven by an actuator which is an actuator (11) of an actuator regulator (15) comprehensive Aktorregelkreises, wherein the actuator controller (15) as A deviation uses a difference signal representing a difference of a desired distance represented by the corrected clutch travel command signal (16 ') and the distance of the force-locking elements represented by the distance signal (17) to produce an actuator control signal (21).
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das korrigierte Kupplungswegsollwertsignal (161) zeitlich differenziert wird, um ein Vorsteuersignal (19) zu erzeugen, welches zum Vorsteuern des von dem Aktorregelkreis erzeugten Aktorsteuersignals (21 ) mittels eines weiteren Addierers zu dem Aktorsteuersignal (21 ) des Aktorreglers (15) addiert wird, um ein vorgesteuertes Aktorsteuersignal (21 ') zu erzeugen.13. The method according to any one of claims 9 to 12, characterized in that the corrected Kupplungswegsollwertsignal (16 1 ) is differentiated in time to produce a pilot signal (19) which for piloting the actuator control signal generated by the Aktorregelersignals (21) by means of another Adder to the actuator control signal (21) of the actuator controller (15) is added to produce a pilot-controlled Aktorsteuersignal (21 ').
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Kupplungswegsollwertsignal (16) bei einer Schließanforderung von einer Steuereinrichtung (50) bereitstellt wird.14. The method according to any one of claims 9 to 13, characterized in that the Kupplungswegsollwertsignal (16) is provided at a closing request from a control device (50).
15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (50) das Kupplungswegsollwertsignal (16) anhand von in einer Speichervorrichtung (56) abgelegten Daten erzeugt.15. The method according to claim 14, characterized in that the control device (50) generates the Kupplungswegsollwertsignal (16) based on in a memory device (56) stored data.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Ruckregler (36) zum Erzeugen des Kupplungswegkorrektursignals (37) ein Pl- Regelverfahren anwendet. 16. The method according to any one of claims 9 to 15, characterized in that the jerk controller (36) for generating the Kupplungswegkorrektursignals (37) applies a Pl- control method.
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