WO2011124196A1 - Verfahren zum betreiben einer automatisierten kupplung - Google Patents

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Definitions

  • the invention relates to a method for operating an automated clutch of a motor vehicle, which is actuated via a hydrostatic actuator of a hydraulic Kupplungsbetuschi- supply system comprising a slave cylinder and a master cylinder containing hydraulic medium, wherein in a driving operation, a volume compensation of the hydraulic medium is performed to counteract a detuning of the clutch actuation system.
  • the object of the invention is to improve a method according to the preamble of claim 1 in that the ride comfort is increased.
  • the object is based on an automated clutch of a motor vehicle, which is actuated via a hydrostatic actuator of a hydraulic clutch actuation system.
  • This clutch actuating system comprises a slave cylinder and a master cylinder containing hydraulic medium, wherein in a driving operation, a volume compensation of the hydraulic medium is performed to counteract a detuning of the clutch actuating system.
  • the object is achieved in that the volume compensation in operation of the clutch depending on current clutch characteristics is carried out as needed, if the ride comfort is not or not unduly compromised. This can extend the time between periodically performed volume compensation operations. It is also possible to perform the volume compensation no longer periodically, but only demand-dependent. By evaluating the current clutch characteristics or clutch characteristics, the requirement of volume compensation operations can be adapted to the actual requirements. An interval for the volume compensation of the hydrostatic section of the clutch actuator is determined dynamically. This significantly reduces conflicts between balancing processes and driving comfort.
  • a preferred embodiment of the method is characterized in that the volume compensation during operation of the clutch is performed in response to Tastrioschiebache.
  • a touch point describes a defined actuator position, in which the coupling assigned to the actuator transmits a specific torque, for example, three Newton meters.
  • a touch point change a characteristic of the clutch is moved in parallel.
  • the touch point can be determined, for example, via an evaluation of transmission input speeds with a suitable clutch actuation.
  • a further preferred embodiment of the method is characterized in that an adapted in driving mode touch point of the clutch is evaluated. Assuming a well-functioning feeler point adaptation while driving, the volume compensation serves primarily to maintain the functionality of the clutch actuation system. It must be ensured that the clutch separates reliably on the one hand and on the other hand can transmit the required clutch torque.
  • a further preferred embodiment of the method is characterized in that short and long-term adaptive values for the touch point are used.
  • a volume compensation is indeed a necessary and actively controlled process, but it also leads in principle to a (re) shift the clutch characteristic.
  • a measure to correct this (re) shift can be provided.
  • a further preferred embodiment of the method is characterized in that the volume compensation during operation of the clutch is then performed when the adapted touch point changes significantly while driving. If the value of the adapted touch point changes very little while driving, it can be assumed that the hydraulic transmission path has not changed and therefore no volume compensation is necessary. The request and execution of the next volume compensation can then be easily delayed.
  • a further preferred embodiment of the method is characterized in that the volume compensation during operation of the clutch is performed in dependence on temperature information.
  • the temperature information is used to determine an expected volume change in the clutch actuation system.
  • a further preferred exemplary embodiment of the method is characterized in that the temperature information is determined with the aid of temperature sensors. For example, a clutch bell temperature, a clutch actuator temperature, an engine cooling water temperature, an engine compartment temperature, and / or a transmission oil temperature may be determined using the temperature sensors.
  • a further preferred embodiment of the method is characterized in that the temperature information is determined from temperature models.
  • Both temperature models of the clutch and temperature models of the clutch actuation system can be used, which is also referred to as a clutch release system.
  • a further preferred embodiment of the method is characterized in that the volume compensation is performed during operation of the clutch when the temperature has changed by a defined minimum amount.
  • the defined minimum amount can be determined by tests.
  • a further preferred embodiment of the method is characterized in that the volume compensation during operation of the clutch is performed when the volume change of the hydraulic medium determined in a calculation model due to temperature influences exceeds a defined minimum dimension.
  • the defined minimum size can be determined by tests.
  • the clutch is preferably a double clutch or a dual clutch system with two partial clutches.
  • the clutch, in particular double clutch, is preferably operated directly, that is without the interposition of lever mechanisms, by the hydrostatic actuator.
  • the invention relates to a clutch actuation system, as described for example in German Patent Application DE 10 2008 057 656 A1.
  • the clutch actuation system comprises a clutch, in particular an automated friction clutch, which is preferably designed as a double clutch.
  • the clutch is actuated by a hydraulic clutch actuation system that includes a master cylinder and a slave cylinder includes, which are interconnected by a hydraulic line also referred to as a pressure line.
  • the master cylinder has a connection opening which connects the master cylinder to a back-up tank for hydraulic medium when a master cylinder piston assumes a specific position in the master cylinder.
  • the master cylinder piston is actuated hydrostatically by an actuator which is controlled by a control unit.
  • connection opening is opened to the surge tank.
  • the hydraulic medium can relax in the after-reservoir, which is also referred to as a compensation chamber.
  • the volume compensation is performed by fully opening the clutch.
  • a logic which recognizes a shift of the clutch characteristic due to Tastreteverschiebungen and / or taking into account temperature signals and optionally compensated.
  • the frequency for the volume compensation can be reduced and the volume compensation can be carried out only if no undesirable effects on ride comfort are to be expected.
  • the touch point adapted in driving operation is the
  • volume compensation is requested, for example, when the temperature has changed by a defined minimum amount since the last volume adjustment.
  • a volume compensation can be requested if the volume change determined in a calculation model due to temperature influences exceeds a defined minimum.
  • the temperature information can either originate from temperature sensors or can be determined from temperature models of the clutch and / or its actuation system. For example, a clutch bell temperature, a clutch actuator temperature, an engine cooling water temperature, an engine compartment temperature, and / or a transmission oil temperature may be detected by the temperature sensors.
  • a clutch bell temperature a clutch actuator temperature
  • an engine cooling water temperature a clutch compartment temperature
  • a transmission oil temperature may be detected by the temperature sensors.
  • the solutions mentioned can also be combined.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer automatisierten Kupplung eines Kraftfahrzeugs, die über einen hydrostatischen Aktor eines hydraulischen Kupplungsbetätigungssystems betätigt wird, das einen Nehmerzylinder und einen Geberzylinder umfasst, die Hydraulikmedium enthalten, wobei in einem Fahrbetrieb ein Volumenausgleich des Hydraulikmediums durchgeführt wird, um einer Verstimmung des Kuppiungsbetätigungssystems entgegenzuwirken. Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass der Volumenausgleich im Betrieb der Kupplung in Abhängigkeit von aktuellen Kupplungskenngrößen bedarfsabhängig dann durchgeführt wird, wenn der Fahrkomfort nicht oder nicht unangemessen beeinträchtigt wird.

Description

Verfahren zum Betreiben einer automatisierten Kupplung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer automatisierten Kupplung eines Kraftfahrzeugs, die über einen hydrostatischen Aktor eines hydraulischen Kupplungsbetäti- gungssystems betätigt wird, das einen Nehmerzylinder und einen Geberzylinder umfasst, die Hydraulikmedium enthalten, wobei in einem Fahrbetrieb ein Volumenausgleich des Hydraulikmediums durchgeführt wird, um einer Verstimmung des Kupplungsbetätigungssystem entgegenzuwirken.
Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 10 2008 057 656 A1 ist ein Kupplungssystem mit einem Nehmerzylinder und einem Geberzylinder bekannt, der eine Verbindungsöffnung aufweist, die den Geberzylinder mit einem Nachlaufbehälter für Druckmedium verbindet, wobei von der Drehzahl einer Reibungskupplung abhängige Signalwerte ermittelt und an dem Aktor ausgegeben werden.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 dahingehend zu verbessern, dass der Fahrkomfort erhöht wird. Der Aufgabe wird eine automatisierte Kupplung eines Kraftfahrzeugs zugrunde gelegt, die über einen hydrostatischen Aktor eines hydraulischen Kupplungsbetätigungssystems betätigt wird. Dieses Kupplungsbetätigungssystem umfasst einen Nehmerzylinder und einen Geberzylinder, die Hydraulikmedium enthalten, wobei in einem Fahrbetrieb ein Volumenausgleich des Hydraulikmediums durchgeführt wird, um einer Verstimmung des Kupplungsbetätigungssystem entgegenzuwirken.
Die Aufgabe ist dadurch gelöst, dass der Volumenausgleich im Betrieb der Kupplung in Abhängigkeit von aktuellen Kupplungskenngrößen bedarfsabhängig dann durchgeführt wird, wenn der Fahrkomfort nicht oder nicht unangemessen beeinträchtigt wird. Dadurch kann die Zeitspanne zwischen periodisch durchgeführten Volumenausgleichsvorgängen verlängert werden. Es ist auch möglich, den Volumenausgleich nicht mehr periodisch, sondern nur bedarfsabhängig durchzuführen. Durch die Auswertung der aktuellen Kupplungskenngrößen o- der Kupplungskenndaten kann die Anforderung von Volumenausgleichsvorgängen an den tatsächlichen Bedarf angepasst werden. Ein Intervall für den Volumenausgleich der hydrostatischen Strecke des Kupplungsaktors wird dynamisch bestimmt. Dadurch lassen sich Konflikte zwischen Ausgleichsvorgängen und Fahrkomfort deutlich reduzieren. Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass der Volumenausgleich im Betrieb der Kupplung in Abhängigkeit von Tastpunktverschiebungen durchgeführt wird. Ein Tastpunkt beschreibt eine definierte Aktorposition, bei der die dem Aktor zugeordnete Kupplung ein bestimmtes Drehmoment, von zum Beispiel drei Newton Meter, überträgt. Bei einer Tastpunktveränderung wird eine Kennlinie der Kupplung parallel verschoben. Der Tastpunkt kann zum Beispiel über eine Auswertung von Getriebeeingangsdrehzahlen bei einer geeigneten Kupplungsbetätigung ermittelt werden.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass ein im Fahrbetrieb adaptierter Tastpunkt der Kupplung ausgewertet wird. Eine gut funktionierende Tastpunktadaption im Fahrbetrieb vorausgesetzt, dient der Volumenausgleich primär dem Erhalt der Funktionsfähigkeit des Kupplungsbetätigungssystems. Dabei muss sichergestellt werden, dass die Kupplung einerseits zuverlässig trennt und andererseits das geforderte Kupplungsmoment übertragen kann.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass kurz- und langfristige Adaptivwerte für den Tastpunkt verwendet werden. Ein Volumenausgleich ist zwar ein notwendiger und aktiv angesteuerter Vorgang, er führt aber grundsätzlich auch zu einer (Rück-)Verschiebung der Kupplungskennlinie. Durch die Verwendung von kurz- und langfristigen Adaptivwerten für den Tastpunkt kann eine Maßnahme zur Korrektur dieser (Rück-)Verschiebung vorgehalten werden.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass der Volumenausgleich im Betrieb der Kupplung dann durchgeführt wird, wenn sich der adaptierte Tastpunkt im Fahrbetrieb deutlich verändert. Falls sich der Wert des adaptierten Tastpunkts im Fahrbetrieb nur sehr wenig ändert, kann davon ausgegangen werden, dass sich die hydraulische Übertragungsstrecke nicht verändert hat und daher auch kein Volumenausgleich notwendig ist. Die Anforderung und Durchführung des nächsten Volumenausgleichs kann dann problemlos verzögert werden.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass der Volumenausgleich im Betrieb der Kupplung in Abhängigkeit von Temperaturinformationen durchgeführt wird. Die Temperaturinformation wird verwendet, um eine erwartete Volumenänderung im Kupplungsbetätigungssystem zu bestimmen. Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass die Temperaturinformationen mit Hilfe von Temperatursensoren ermittelt werden. Mit Hilfe der Temperatursensoren kann zum Beispiel eine Kupplungsglockentemperatur, eine Kupplungsaktortemperatur, eine Motorkühlwassertemperatur, eine Motorraumtemperatur, und/oder eine Getriebeöltemperatur ermittelt werden.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass die Temperaturinformationen aus Temperaturmodellen ermittelt werden. Dabei können sowohl Temperaturmodelle der Kupplung als auch Temperaturmodelle des Kupplungsbetäti- gungssystems verwendet werden, das auch als Kupplungsausrücksystem bezeichnet wird.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass der Volumenausgleich im Betrieb der Kupplung durchgeführt wird, wenn sich die Temperatur um einen definierten Mindestbetrag verändert hat. Der definierte Mindestbetrag kann durch Versuche ermittelt werden.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass der Volumenausgleich im Betrieb der Kupplung durchgeführt wird, wenn die in einem Rechenmodell aufgrund von Temperatureinflüssen bestimmte Volumenänderung des Hydraulikmediums ein definiertes Mindestmaß überschreitet. Das definierte Mindestmaß kann durch Versuche ermittelt werden.
Bei der Kupplung handelt es sich vorzugsweise um eine Doppelkupplung beziehungsweise ein Doppelkupplungssystem mit zwei Teilkupplungen. Die Kupplung, insbesondere Doppelkupplung, wird vorzugsweise direkt, das heißt ohne Zwischenschaltung von Hebelmechanismen, durch den hydrostatischen Aktor betätigt.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der verschiedene Ausführungsbeispiele im Einzelnen beschrieben sind.
Die Erfindung betrifft ein Kupplungsbetätigungssystem, wie es zum Beispiel in der deutschen Offenlegungsschrift DE 10 2008 057 656 A1 beschrieben ist. Das Kupplungsbetätigungssystem umfasst eine Kupplung, insbesondere eine automatisierte Reibungskupplung, die vorzugsweise als Doppelkupplung ausgeführt ist. Die Kupplung wird über ein hydraulisches Kupplungsbetätigungssystem betätigt, das einen Geberzylinder und einen Nehmerzylinder umfasst, die durch eine auch als Druckleitung bezeichnete Hydraulikleitung miteinander verbunden sind. Der Geberzylinder weist eine Verbindungsöffnung auf, die den Geberzylinder mit einem Nachlaufbehälter für Hydraulikmedium verbindet, wenn ein Geberzylinderkolben in dem Geberzylinder eine bestimmte Stellung einnimmt. Der Geberzylinderkolben wird hydrostatisch mit einem Aktor betätigt, der von einem Steuergerät gesteuert wird.
Bei hydrostatisch betätigten Kupplungsaktoren muss sichergestellt sein, dass die hydraulische Strecke, die den Geberzylinder und den Nehmerzylinder umfasst, stets in ausreichendem Maß abgeglichen ist. Durch verschiedene Einflüsse, wie zum Beispiel Temperatureinflüsse, kann es zu Volumenänderungen des Hydraulikmediums kommen. Diese Volumenänderungen führen zu einer Verstimmung des Hydrauliksystems, das heißt eine resultierende Position an der Kupplung verschiebt sich in unerwünschter Weise.
Um dieser Verschiebung entgegenzuwirken, wird eine definierte Position des Geberzylinders überfahren, damit die Verbindungsöffnung zu dem Ausgleichsbehälter geöffnet wird. Über die Verbindungsöffnung kann sich das Hydraulikmedium in den Nachlaufbehälter entspannen, der auch als Ausgleichsraum bezeichnet wird.
Bei einer zugedrückten Doppelkupplung wird der Volumenausgleich dadurch ausgeführt, dass die Kupplung vollständig geöffnet wird.
Gemäß einem wesentlichen Aspekt der Erfindung wird eine Logik bereitgestellt, die aufgrund von Tastpunktverschiebungen und/oder unter Berücksichtigung von Temperatursignalen eine Verschiebung der Kupplungskennlinie erkennt und gegebenenfalls kompensiert. Dadurch kann die Häufigkeit für den Volumenausgleich reduziert und der Volumenausgleich insbesondere nur dann durchgeführt werden, wenn keine unerwünschten Auswirkungen auf den Fahrkomfort zu erwarten sind.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird der im Fahrbetrieb adaptierte Tastpunkt der
Kupplung ausgewertet. Falls sich dessen Wert im Fahrbetrieb nur sehr wenig ändert, kann davon ausgegangen werden, dass sich die hydraulische Übertragungsstrecke nicht verändert hat und daher auch kein Volumenausgleich notwendig ist. Die Anforderung und Durchführung des nächsten Volumenausgleichs kann dann problemlos verzögert werden. Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung werden alternativ oder zusätzlich Temperaturinformationen herangezogen, um eine erwartete Volumenänderung im Kupplungsbetätigungs- system zu bestimmen. Ein Volumenausgleich wird zum Beispiel dann angefordert, wenn sich die Temperatur seit dem letzten Volumenausgleich um einen definierten Mindestbetrag verändert hat. Alternativ kann ein Volumenausgleich dann angefordert werden, wenn die in einem Rechenmodell aufgrund von Temperatureinflüssen bestimmte Volumenänderung ein definiertes Mindestmaß überschreitet.
Die Temperaturinformation kann entweder von Temperatursensoren stammen oder aus Temperaturmodellen der Kupplung und/oder deren Betätigungssystem ermittelt werden. Mit Hilfe der Temperatursensoren kann zum Beispiel eine Kupplungsglockentemperatur, eine Kupplungsaktortemperatur, eine Motorkühlwassertemperatur, eine Motorraumtemperatur und/oder eine Getriebeöltemperatur erfasst werden. Die genannten Lösungen können auch kombiniert werden.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Betreiben einer automatisierten Kupplung eines Kraftfahrzeugs, die ü- ber einen hydrostatischen Aktor eines hydraulischen Kupplungsbetätigungssystems betätigt wird, das einen Nehmerzylinder und einen Geberzylinder umfasst, die Hydraulikmedium enthalten, wobei in einem Fahrbetrieb ein Volumenausgleich des Hydraulikmediums durchgeführt wird, um einer Verstimmung des Kupplungsbetätigungssystems entgegenzuwirken, dadurch gekennzeichnet, dass der Volumenausgleich im Betrieb der Kupplung in Abhängigkeit von aktuellen Kupplungskenngrößen bedarfsabhängig dann durchgeführt wird, wenn der Fahrkomfort nicht oder nicht unangemessen beeinträchtigt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Volumenausgleich im Betrieb der Kupplung in Abhängigkeit von Tastpunktverschiebungen durchgeführt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein im Fahrbetrieb adaptierter Tastpunkt der Kupplung ausgewertet wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass kurz- und langfristige A- daptivwerte für den Tastpunkt verwendet werden.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Volumenausgleich im Betrieb der Kupplung dann durchgeführt wird, wenn sich der adaptierte Tastpunkt im Fahrbetrieb deutlich verändert.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Volumenausgleich im Betrieb der Kupplung in Abhängigkeit von Temperaturinformationen und/oder Druckinformationen durchgeführt wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperaturinformationen mit Hilfe von Temperatursensoren ermittelt werden.
8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperaturinformationen aus Temperaturmodellen ermittelt werden. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Volumenausgleich im Betrieb der Kupplung durchgeführt wird, wenn sich die Temperatur um einen definierten Mindestbetrag verändert hat.
Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Volumenausgleich im Betrieb der Kupplung durchgeführt wird, wenn die in einem Rechenmodell aufgrund von Temperatureinflüssen bestimmte Volumenänderung des Hydraulikmediums ein definiertes Mindestmaß überschreitet.
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