WO2011124329A1 - Verfahren zur steuerung einer doppelkupplung - Google Patents

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    • F16D2500/7041—Position

Definitions

  • the invention relates to a method for controlling a double clutch and a
  • Double clutch with two independent of each actuated by means of a Hydrostataktors friction clutches Double clutch with two independent of each actuated by means of a Hydrostataktors friction clutches.
  • Double clutches with two friction clutches arranged in a housing are known, for example, from DE 10 2008 019 949 A1.
  • the friction clutches are each actuated by a Hydrostataktor exerts a pressure on an actuator in the form of a lever spring, which in turn depends on the arrangement of the friction clutch directly or via a tie rod a pressure plate with the interposition of friction linings of a clutch disc against the pressure plate.
  • a directly actuated double clutch is known, in which the pressure plates are actuated by actuating elements which are arranged directly between the hydrostatic actuator and the pressure plates without the interposition of a lever spring.
  • the pressure shifts along an actuation path and, depending on its position along the actuation path, adjusts a corresponding frictional torque.
  • the actuation of one friction clutch influences the position of the disengagement element of the other friction clutch, so that when the pressure is applied, a changed torque is transmitted via the malfunctioning friction clutch which, depending on the arrangements of the friction clutches in the double clutch, becomes a reinforcement or weakening of the desired by setting the pressure torque can result.
  • the object of the invention is the advantageous development of a method for controlling a dual clutch and a dual clutch, in particular for the improved assessment and compensation of an influence of the two friction clutches during their actuation.
  • the object is achieved by a method for controlling a double clutch with two independently actuated by means of a Hydrostataktors each friction clutches, which exerts a position corresponding to a position of an actuating element of the friction clutch along an actuating travel pressure on the actuating element depending on a control signal of a control unit.
  • a correction variable for compensating the changed position is determined according to the inventive idea by means of a variable representing the pressure of the interfering hydrostatic actuator.
  • the algorithm of the operation of the friction clutch is changed so that the Correction variable causes a compensation of the fault by the operation of the other friction clutch.
  • this compensation can be taken into account even in the case of small correction variables in the control of the hydrostatic actuator.
  • a conventional control routine of the control unit can be provided so that a desired torque to be transmitted via the friction clutch is converted into a position along the actuation path by means of a characteristic curve or characteristic map and a pressure is generated in the hydrostatic actuator by means of an electric motor Setting the position leads.
  • the position of the actuating element and thus the transmittable via the friction clutch torque disturbed by the simultaneous operation of the other friction clutch changes due to the changing position of the faulty friction clutch, the pressure.
  • the position of the actuating element of the disturbed friction clutch is corrected again to the original, undisturbed position by correcting the manipulated variable for the hydrostatic actuator by means of the correction variable.
  • the quantity representing the pressure can be detected in various ways.
  • the differential position of the faulty actuating element can be detected by means of a displacement sensor.
  • the representing variable can be detected as at least one signal of at least one component of the double clutch elastically deformed by the pressure of the hydrostatic actuators.
  • the use of a pressure signal of a pressure sensor present in the hydrostatic actuator has proved to be particularly advantageous as a representative variable, since a signal which is directly available for the pressure and can be evaluated directly without the need for additional components and lines is available.
  • the correction variable for example as a map in which the correction variables of both friction clutches depending on the operating state the two friction clutches are stored.
  • the correction variable is subjected to a predefinable offset, which in turn can be determined discretely for each individual friction clutch or, for example, empirically for both friction clutches. It is understood that the Proportionality constants and / or offsets can advantageously be determined on a test bench and / or on the basis of calculations, for example on the basis of calculations according to the finite element method or other approximation methods.
  • the correction variable of the disturbed friction clutch is determined in each case from the pressure signal of the pressure sensor of the disturbing friction clutch acting Hydrostataktors.
  • the offsets Ci, C 2 for the corresponding friction clutch are determined for a minimum pressure to be applied when the hydrostatic actuator of the other friction clutch is in the depressurized state.
  • the proportionality constants A 2 are determined, for example, empirically on a test bench of the friction clutch including Hydrostataktoren.
  • the positions of the characteristic curves assigned to the friction clutches are preferably corrected. For example, a characteristic of the transmittable via the friction clutch torque on their set by the Hydrostataktor position or x 2 at a fault by the operation of the other friction clutch by a correction of the position x. ⁇ Or x 2 by adding the correction amount ⁇ or ⁇ 2 shifts.
  • Hydrostatic actuator with a pressure sensor operated friction clutches solved for carrying out the described method according to the invention the pressure sensor supplies in each case of the hydrostatic actuator of the interfering friction clutch the representative variable for determining the correction value of the faulty friction clutch.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung einer Doppelkupplung und eine Doppelkupplung mit zwei unabhängig voneinander mittels jeweils eines Hydrostataktors betätigten Reibungskupplungen. Der Hydrostataktor betätigt diese abhängig von einem Steuersignal einer Steuereinheit mittels eines einer Position eines Betätigungselements der Reibungskupplung entlang eines Betätigungswegs entsprechenden Drucks auf das Betätigungselement. Um eine Änderung der durch den Druck an einem Betätigungselement einer Reibungskupplung der Position des Betätigungselements an der anderen Reibungskupplung zu erfassen, wird vorgeschlagen, eine Korrekturgröße zur Kompensation der geänderten Position mittels einer den Druck des störenden Hydrostataktors repräsentierenden Größe zu ermitteln.

Description

Verfahren zur Steuerung einer Doppelkupplunq
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung einer Doppelkupplung und eine
Doppelkupplung mit zwei unabhängig voneinander mittels jeweils eines Hydrostataktors betätigten Reibungskupplungen.
Doppelkupplungen mit zwei in einem Gehäuse angeordneten Reibungskupplungen sind beispielsweise aus der DE 10 2008 019 949 A1 bekannt. Hierbei werden die Reibungskupplungen jeweils von einem Hydrostataktor betätigt, der einen Druck auf ein Betätigungselement in Form einer Hebelfeder ausübt, die ihrerseits abhängig von der Anordnung der Reibungskupplung direkt oder über einen Zuganker eine Anpressplatte unter Zwischenlegung von Reibbelägen einer Kupplungsscheibe gegenüber der Druckplatte verspannt. Aus der EP 1 524 446 B1 ist eine direkt betätigte Doppelkupplung bekannt, bei der die Anpressplatten durch Betätigungselemente betätigt werden, die ohne Zwischenschaltung einer Hebelfeder direkt zwischen dem Hydrostataktor und den Anpressplatten angeordnet sind.
Abhängig vom auf das Betätigungselement durch den Hydrostataktor aufgewendeten Druck verlagert sich dieses entlang eines Betätigungsweges und stellt abhängig von dessen Position entlang des Betätigungsweges ein entsprechendes Reibmoment ein. Durch praktisch vorhandene Elastizitäten der Werkstoffe der Doppelkupplung beeinflusst die Betätigung der einen Reibungskupplung die Position des Ausrückelements der anderen Reibungskupplung, so dass bei anliegendem Druck ein geändertes Moment über die gestörte Reibungskupplung übertragen wird, das abhängig von den Anordnungen der Reibungskupplungen in der Doppelkupplung zu einer Verstärkung oder Abschwächung des durch Vorgabe des Drucks erwünschten Moments führen kann.
Aus der WO 2004/036078 A1 ist ein Verfahren zur Modellierung und Kompensation derartiger Überansprechvorgänge bekannt. Hierbei werden die Kennlinien der Reibungskupplungen, aus denen das über die Reibungskupplung übertragbare Moment abhängig von der Position entlang des Betätigungswegs abgeleitet wird, herangezogen wird. In diesen Kennlinien ist unter anderem der Reibwert der Reibungskupplung als Proportionalitätsgröße enthalten. Es wird daher ein reibwertbereinigtes, nominales Kupplungsmoment einer Reibungskupplung ermittelt und daraus die Verschiebung der Kennlinie bei einem Übersprechen bei der Betätigung der anderen Reibungskupplung ermittelt. Insbesondere durch sich ändernde Reibwerte der Reibungskupplungen zwischen zwei Adaptionsvorgängen des Reibwerts ist dieses Verfahren aufwendig und vergleichsweise ungenau.
Aufgabe der Erfindung ist die vorteilhafte Weiterbildung eines Verfahrens zur Steuerung einer Doppelkupplung und einer Doppelkupplung insbesondere zur verbesserten Beurteilung und Kompensation einer Beeinflussung der beiden Reibungskupplungen während deren Betätigung.
Die Aufgabe wird durch ein Verfahren zur Steuerung einer Doppelkupplung mit zwei unabhängig voneinander mittels jeweils eines Hydrostataktors betätigten Reibungskupplungen, der abhängig von einem Steuersignal einer Steuereinheit einen einer Position eines Betätigungselements der Reibungskupplung entlang eines Betätigungswegs entsprechenden Druck auf das Betätigungselement ausübt, gelöst. Verändert hierbei der Druck an einem Betätigungselement einer Reibungskupplung die Position des Betätigungselements an der anderen Reibungskupplung, wird gemäß dem erfinderischen Gedanken eine Korrekturgröße zur Kompensation der geänderten Position mittels einer den Druck des störenden Hydrostataktors repräsentierenden Größe ermittelt. Durch die Ermittlung der Korrekturgröße direkt aus dem die Position des Betätigungselement einstellenden Drucks wird ein direkter Zusammenhang zwischen der Störgröße und dem Einfluss auf die gestörte Reibungskupplung hergestellt, so dass eine genaue und qualitativ hochwertige Beurteilung der Störung vorgesehen werden kann.
Dabei kann die ermittelte Korrekturgröße vor einer Berücksichtigung bei der Betätigung der gestörten Reibungskupplung einer Beurteilung unterzogen werden, wobei bei entsprechend kleinen Störungen und infolge kleiner Korrekturgrößen eine Kompensation unterbleiben kann und erst bei Überschreiten einer Schwelle der Algorithmus der Betätigung der Reibungskupplung dahingehend geändert wird, dass die Korrekturgröße eine Kompensation der Störung durch die Betätigung der andern Reibungskupplung bewirkt. In anderen Ausführungsbeispielen kann diese Kompensation bereits bei kleinen Korrekturgrößen in der Steuerung des Hydrostataktors berücksichtigt werden. Eine übliche Steuerroutine der Steuereinheit kann dabei so vorgesehen werden, dass ein erwünschtes über die Reibungskupplung zu übertragendes Moment anhand einer Kennlinie oder eines Kennfeldes in eine Position entlang des Betätigungsweges umgewandelt wird und mittels eines Elektromotors in dem Hydrosta- taktor ein Druck erzeugt wird, der zur Einstellung der Position führt. Wird die Position des Be- tätigungselements und damit das über die Reibungskupplung übertragbare Moment durch die gleichzeitige Betätigung der anderen Reibungskupplung gestört, ändert sich durch die sich dabei ändernde Position der gestörten Reibungskupplung der Druck. Durch die Berücksichtigung der Korrekturgröße wird die Position des Betätigungselements der gestörten Reibungskupplung wieder auf die ursprüngliche, ungestörte Position korrigiert, indem die Stellgröße für den Hydrostataktor mittels der Korrekturgröße korrigiert wird.
Die für den Druck repräsentierende Größe kann auf verschiedene Weise erfasst werden. Beispielsweise kann mittels eines Wegsensors die Differenzposition des gestörten Betätigungselements erfasst werden. Alternativ oder zusätzlich kann die repräsentierende Größe als zumindest ein Signal zumindest eines an zumindest einem durch den Druck der Hydrosta- taktoren elastisch verformten Bauteils der Doppelkupplung erfasst werden. Als besonders vorteilhaft hat sich die Verwendung eines Drucksignals eines im Hydrostataktor vorhandenen Drucksensors als repräsentierende Größe erwiesen, da ein für den Druck unmittelbar vorhandenes und direkt auswertbares Signal ohne die Erfordernis zusätzlicher Bauteile und Leitungen zur Verfügung steht.
Die gegenseitige Beeinflussung der beiden Reibungskupplungen während ihres Betriebs kann abhängig von deren geometrischer Anordnung und abhängig von der Auslegung der Bauteile der Reibungskupplung ein verstärktes oder abgeschwächtes Reibmoment zur Folge haben, so dass die Korrekturgröße beispielsweise als Kennfeld, in dem die Korrekturgrößen beider Reibungskupplungen abhängig vom Betätigungszustand der beiden Reibungskupplungen hinterlegt sind. Bei Doppelkupplungen mit in derselbe Richtung wirksamen Hydrostataktoren, bei denen die Anpressplatten in dieselbe Richtung auf dieselbe oder unterschiedliche Gegendruckplatten zum Aufbau eines Reibmoments mittels des Betätigungselements bewegt werden, insbesondere direkt betätigten Doppelkupplungen mit einer übersetzungslosen Übertragung eines Anpressdrucks von dem Hydrostataktor auf die Anpressplatte, sind Beeinflussungen des Reibmoments einer Reibungskupplung durch die andere nur in Form einer Ab- schwächung des Reibmoments bei Störung durch die andere Reibungskupplung zu erwarten. Insbesondere bei derartigen Ausführungsformen kann ein einfacher, proportionaler Zusammenhang zwischen der Korrekturgröße und der repräsentierenden Größe hergestellt werden. Hierbei kann empirisch für beide Reibungskupplungen dieselbe oder für jede Reibungskupplung diskret jeweils eine Proportionalitätskonstante empirisch ermittelt werden. Es kann weiterhin vorteilhaft sein, wenn die Korrekturgröße mit einem vorgebbaren Offset beaufschlagt wird, der wiederum für jede einzelne Reibungskupplung diskret oder für beide Reibungskupplungen gemeinsam beispielsweise empirisch ermittelt werden kann. Es versteht sich, dass die Proportionalitätskonstanten und/oder Offsets in vorteilhafter Weise an einem Prüfstand und/oder auf Basis von Berechnungen, beispielsweise auf Basis von Berechnungen nach dem Finite-Elemente-Verfahren oder anderen Näherungsverfahren ermittelt werden können.
Für die Ermittlung der Korrekturgrößen Δ ^ und Δχ2 der beiden Reibungskupplungen ergeben sich abhängig von den mittels der in den beiden Hydrostataktoren angeordneten Drucksensoren erfassten Drucksignale p^ p2 folgende Zusammenhänge:
Δχ1 = d + A^p2
und
Δχ2 = C2 + A2*p!
Dabei wird die Korrekturgröße der gestörten Reibungskupplung jeweils aus dem Drucksignal des Drucksensors des die störende Reibungskupplung beaufschlagenden Hydrostataktors ermittelt. Die Offsets Ci, C2 für die entsprechende Reibungskupplung werden für einen aufzubringenden Mindestdruck ermittelt, wenn der Hydrostataktor der anderen Reibungskupplung sich im drucklosen Zustand befindet. Die Proportionalitätskonstanten A2 werden beispielsweise empirisch auf einem Prüfstand der Reibungskupplung samt Hydrostataktoren ermittelt. Mittels der oben aufgeführten Zusammenhänge werden in bevorzugter Weise die Lagen der den Reibungskupplungen zugeordneten Kennlinien korrigiert. Beispielsweise wird eine Kennlinie des über die Reibungskupplung übertragbaren Moments über deren durch den Hydrostataktor eingestellten Position beziehungsweise x2 bei einer Störung durch die Betätigung der anderen Reibungskupplung durch eine Korrektur der Position x.^ beziehungsweise x2 durch Addieren der Korrekturgröße ΔΧΊ beziehungsweise Δχ2 verlagert.
Die Erfindung wird weiterhin durch eine Doppelkupplung mit zwei jeweils von einem
Hydrostataktor mit einem Drucksensor betätigten Reibungskupplungen zur Durchführung des beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahrens gelöst. Hierbei liefert der Drucksensor jeweils des Hydrostataktors der störenden Reibungskupplung die repräsentierende Größe zur Ermittlung des Korrekturwerts der gestörten Reibungskupplung.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Steuerung einer Doppelkupplung mit zwei unabhängig voneinander mittels jeweils eines Hydrostataktors betätigten Reibungskupplungen, der abhängig von einem Steuersignal einer Steuereinheit einen einer Position eines Betätigungselements der Reibungskupplung entlang eines Betätigungswegs entsprechenden Druck auf das Betätigungselement ausübt, wobei der Druck an einem Betätigungselement einer Reibungskupplung die Position des Betätigungselements an der anderen Reibungskupplung zumindest teilweise verändert, dadurch gekennzeichnet, dass eine Korrekturgröße zur Kompensation der geänderten Position mittels einer den Druck des störenden Hydrostataktors repräsentierenden Größe ermittelt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass mittels der Korrekturgröße die Position des gestörten Betätigungselements derart kompensiert wird, dass die ungestörte Position zumindest näherungsweise wieder hergestellt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die repräsentierende Größe ein Drucksignal eines Drucksensors des störenden Hydrostataktors ist.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die repräsentierende Größe zumindest ein Signal zumindest eines an zumindest einem durch den Druck der Hydrostataktoren elastisch verformten Bauteils der Doppelkupplung ist.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Korrekturgröße und der repräsentierenden Größe ein proportionaler Zusammenhang hergestellt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine Proportionalitätskonstante empirisch für die verwendete Doppelkupplung ermittelt wird.
7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass für jede der Reibungskupplungen eine diskrete Proportionalitätskonstante angewandt wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Korrekturgröße mit einem vorgebbaren Offset beaufschlagt wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Offset für jede der Reibungskupplungen separat empirisch ermittelt und angewandt wird.
10. Doppelkupplung mit zwei jeweils von einem Hydrostataktor mit einem Drucksensor betätigten Reibungskupplungen zur Durchführung des Verfahrens gemäß den Ansprüchen 1 bis 9.
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