WO2017101934A1 - Verfahren zum betätigen einer reibungskupplungseinrichtung und reibungskupplungseinrichtung - Google Patents

Verfahren zum betätigen einer reibungskupplungseinrichtung und reibungskupplungseinrichtung Download PDF

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Jürgen BENZ
Olaf Werner
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    • F16D2500/50883—Stop-and-go, i.e. repeated stopping and starting, e.g. in traffic jams

Definitions

  • the invention relates to a method for operating a Reibungskupplungseinrich- device for arrangement in a drive train of an internal combustion engine-driven motor vehicle, wherein to avoid stalling of the internal combustion engine when falling below a speed threshold of the internal combustion engine, the internal combustion engine is separated from an output of the drive train.
  • the invention relates to a friction clutch device, in particular for a drive train of an engine-driven motor vehicle.
  • a method is known from EP 2 048 355 A2 for controlling a start-stop system for a vehicle operated by a driver and to be put into operation by means of an operating switch with manual transmission with a clutch operated by an internal combustion engine and the manual transmission Clutch, wherein the engine is stopped when a first signal representing the operation of the clutch pedal is present and at least one further condition for stopping the internal combustion engine is met, and a restart of the internal combustion engine takes place when the first signal representing the operation of the clutch pedal is present and at least one further condition for the restart is fulfilled, whereby a further condition For stopping and restarting, a second signal is representative of an actual coupling state in conjunction with the first signal.
  • the object of the invention is to functionally improve an initially mentioned method for increasing the comfort when stalling an internal combustion engine of a motor vehicle.
  • damage to components, in particular a dual-mass flywheel, of the drive train by stalling the internal combustion engine should be avoided.
  • the method should optionally be combined with a start-stop system.
  • the ease of use should be increased when stopping a motor vehicle with start-stop system.
  • the frequency and the duration of the stop phases of an active start-stop system should be increased.
  • the invention is also based on the object of providing a friction clutch device comprising a control device for carrying out such a method.
  • the object is achieved with methods for actuating a
  • Friction clutch device for arrangement in a drive train of an engine-driven motor vehicle, wherein to avoid a
  • Powertrain is disconnected, wherein after falling below the speed threshold and the resulting separation of the internal combustion engine from the output, a switching off of the internal combustion engine takes place.
  • the speed threshold may be a defined lower limit speed of the internal combustion engine or of a component of the drive train connected to the internal combustion engine, below which the internal combustion engine tends to stall.
  • a friction clutch of the friction clutch device can be opened.
  • a friction clutch is a technically mature assembly for separating the engine from the output.
  • the switching off of the internal combustion engine can be done by a start-stop system.
  • the switching off of the internal combustion engine can take place by means of a stop function of a start-stop system.
  • Turning off the internal combustion engine increases the ease of use of the motor vehicle, because the driver of a motor vehicle with manual transmission, the vehicle can comfortably stop without having to operate the clutch.
  • the switching off of the internal combustion engine already take place during a rolling of the motor vehicle, which can reduce the fuel consumption compared to motor vehicles with known from the prior art start-stop systems, as is done in motor vehicles with known start-stop systems and manual transmissions switching off the internal combustion engine only when the vehicle is stationary, designed the gear and the clutch is engaged again.
  • an actuating position of a clutch pedal of the friction clutch device can be queried.
  • the interrogation of the operating position of the clutch pedal can be done by means of a sensor device.
  • the clutch pedal is not actuated, it is possible to query whether the motor vehicle is in motion.
  • the opened state of the friction clutch can be maintained when the motor vehicle is in motion.
  • the opened state of the friction clutch can be maintained for a limited period of time when the motor vehicle is in motion.
  • the opened state of the friction clutch can be maintained when the engine is switched off when the motor vehicle is in motion.
  • the operating state of the friction clutch can follow the actuation position of the clutch pedal when the internal combustion engine is switched off.
  • the internal combustion engine When the clutch pedal is pressed, the internal combustion engine can be started. When the clutch pedal is actuated, the internal combustion engine can be started by means of a start-stop system. The driver therefore does not have to undertake any further actions for restarting the internal combustion engine, in particular not actuating the ignition lock.
  • the motor vehicle can be braked by a brake system of the motor vehicle after switching off the internal combustion engine. This ensures a stop of the motor vehicle.
  • a drag torque of the internal combustion engine can be simulated when the friction clutch is open by the braking intervention.
  • the object is achieved with a friction clutch device, in particular for a drive train of an internal combustion engine-driven motor vehicle, the friction clutch device having a control device for carrying out a method according to the invention.
  • the friction coupling device may comprise an electrical and / or electronic control device.
  • the friction clutch device may have a friction clutch.
  • the friction clutch device may be one of the friction clutch associated and signal conducting connected to the control device
  • the friction coupling device may be a coupling have pedal.
  • the friction clutch device may have a sensor device associated with the clutch pedal and signal-conductingly connected to the control device.
  • the friction clutch device may be a clutch-by-wire system.
  • the friction clutch device can be used for arrangement in a drive train of a motor vehicle.
  • the drive train may include an internal combustion engine.
  • the powertrain may include a torsional vibration damper.
  • the powertrain may include a dual mass flywheel.
  • the drive train may comprise the friction coupling device.
  • the drive train may have a transmission.
  • the transmission may have a drive side and a driven side.
  • the transmission may have an output.
  • the drive train may have a stepped transmission.
  • the drive train may have a manual transmission.
  • the drive train may have at least one drivable vehicle wheel.
  • the vehicle wheel can be driven by an output of the transmission.
  • the terms "input part” and "output part” are in this case based on
  • the control device may have a computing device, a memory device and / or signal interfaces.
  • the control device may be part of a higher-level control device or be signal-conducting connected to a higher-level control device.
  • the friction clutch can have an input part and at least one output part.
  • the friction clutch may be a single clutch.
  • the friction clutch may be a dual clutch.
  • the friction clutch can be a
  • the friction clutch may be a multi-plate clutch.
  • the friction clutch can be self-opening.
  • the friction clutch can be self-closing.
  • the friction clutch can be pressed pressed.
  • the friction clutch can be pulled pulled actuated.
  • the friction clutch can be partially automated or automated.
  • the friction clutch may have a clutch rotational axis, at least one pressure plate, at least one axially limited to an actuation of the friction clutch relative to the at least one pressure plate pressure plate and at least one frictional power transmission between the at least one pressure plate and the at least one pressure plate einklemmbare clutch disc.
  • the friction clutch may include a housing.
  • the housing can also be referred to as a lid.
  • the at least one pressure plate and the housing can be firmly connected to each other.
  • the at least one pressure plate and the housing may be rotatably connected to each other and axially fixed.
  • the at least one pressure plate and the housing can be connected to each other in a rotationally fixed manner.
  • the at least one pressure plate can be limited axially displaceable to the housing.
  • the input part of the friction clutch may include the housing having at least one pressure plate and the at least one pressure plate.
  • the output part of the friction clutch may comprise the at least one clutch disc.
  • the friction clutch can, starting from a fully disengaged, that is open operating position, in which there is substantially no power transmission between the input part and the at least one output part, to a fully engaged, that is closed actuating position, in between the input part and the at least an output part is substantially a complete power transmission, depending on the operation enable an increasing mechanical power transmission, wherein a power transmission between the input part and the at least one output part is frictionally engaged.
  • a fully engaged actuator tion position can be a closed operating position.
  • a fully disengaged operating position may be an open operating position.
  • the friction clutch can serve to enable start-up as well as a change of gear ratios.
  • the input part and the at least one output part can be connected to each other or separated from each other. In the case of a double clutch, a power flow from the input part may be displaceable in a transitional transition from a first output part to a second output part and vice versa.
  • the actuator device may be electrically controllable. Controlling may be controlling or regulating.
  • the actuator device may have an electric motor drive.
  • the actuator device can serve for the direct or indirect actuation of the friction clutch.
  • the clutch pedal may be directly operable by a driver.
  • the sensor device can serve to sense an actuating position of the clutch pedal.
  • the object is also achieved by a friction clutch device, the friction clutch device having a control device for carrying out the method according to the invention.
  • the control device may be a control device described above.
  • the invention thus provides, inter alia, a method for the controlled switching off (stopping) of an engine in the event of a danger of stalling instead of stalling it. This is done by separating the engine from the output at the risk of stalling, for example, by opening a clutch, in particular a friction clutch, and then in particular by means of a start / stop mechanism of the engine control turns off the engine. If the vehicle then comes to a standstill, the output can be re-connected, for example, the clutch can be closed or in the normal
  • a braking intervention can support, which ensures the stopping or simulating the drag torque of the engine based on the classic hand switch.
  • the invention works in particular with motor vehicles, which can automatically interrupt the connection of the engine to the output and are equipped with a start / stop system.
  • Typical applications are so-called clutch-by-wire systems, in which the mechanical connection between a clutch pedal and the clutch is replaced by an actuator. Its control takes place depending on the situation on the basis of the pedal value of the clutch, or else independently thereof by means of a control device.
  • the stopping of the motor vehicle can take place in three phases.
  • a first phase opening the clutch
  • the clutch is opened when the engine has fallen below a lower speed limit, which is close to a stall threshold, but still high enough that there is no noticeable driveline vibrations of the motor vehicle (speed threshold).
  • speed threshold Depending on the deceleration of the motor vehicle, the opening of the clutch can take place at different speeds and at different engine speeds (speed thresholds), to ensure that the clutch is open when it reaches the comfort-critical engine speed.
  • a second phase switching off the internal combustion engine
  • the engine is switched off as soon as the clutch has been recognized as open. This process is not time-critical and can be delayed depending on the driving situation.
  • a driver must still be able to associate the stopping of the engine with the stopping of the motor vehicle.
  • the motor vehicle comes to a standstill. Once the vehicle is stationary, the clutch can be engaged when the engine is not running. Thus, the clutch pedal is again in sync with the applied clutch torque, since the driver calls for a closed clutch when not pedaled clutch pedal. All three phases can be supported by a braking intervention. As a result, the stopping of the motor vehicle is ensured even when the clutch is open.
  • a driver may stop the motor vehicle without operating the clutch pedal. This has the advantage that the stop function of the automatic start-stop system more often and earlier (already when rolling out of the motor vehicle) responds, which ultimately brings consumption benefits.
  • optional features of the invention are referred to as “may.” Accordingly, there is an embodiment of the invention having the respective feature or features. "With the invention, a method of enhancing the comfort of stalling an internal combustion engine of a motor vehicle is functionally improved.
  • the method according to the invention is optionally combinable with a start-stop system, in particular the ease of operation when stopping a motor vehicle with start-stop system. System increases, because the inventive method allows a comfortable stopping of the motor vehicle, without the need to actuate the clutch pedal must become. In particular, the frequency and duration of the stop phases of an active start-stop system is increased.
  • a friction clutch device comprising a control device for carrying out the method according to the invention.
  • FIG. 1 shows a block diagram of the method steps of a method according to the invention for actuating a friction clutch device.
  • FIG. 1 shows a block diagram of a method 100 according to the invention for actuating a friction clutch device, the method steps being shown as blocks and branches for the visualization of the method 100.
  • the blocks represent, in particular, technical actions during the method.
  • a branching represents, in particular, a query of a technical condition and a resulting decision with respect to the further course of the procedure.
  • the friction clutch device is used for arrangement in a drive train of an internal combustion engine-driven motor vehicle between an internal combustion engine and a stepped transmission, in order to enable a start-up and a change of gear ratios.
  • the friction clutch device has an electric control device, a friction clutch, an actuator device with a electromotive drive, a clutch pedal and a sensor device.
  • the friction clutch device is a clutch-by-wire system in which a mechanical connection between the clutch pedal and the friction clutch is replaced by the actuator device.
  • the actuation of the friction clutch can be carried out on the basis of an operating position of the clutch pedal detected by means of the sensor device, but depending on the situation also independent of the actuation position of the clutch pedal.
  • the actuator device is controlled or regulated by the control device.
  • the method 100 begins with a method step 102 when the motor vehicle is put into operation or is already in operation.
  • a method step 104 determines whether the engine speed of the internal combustion engine falls below a speed threshold.
  • the speed threshold is defined such that falling below the speed threshold can lead to a stalling of the motor vehicle.
  • a method step 106 the opening state of the friction clutch follows the actuation state of the clutch pedal. If the speed threshold does not fall below during the operation of the motor vehicle, the method 100 ends, in particular without the passage of further method steps, with method step 108 when the motor vehicle is taken out of operation.
  • a method step 110 the friction clutch is opened by the actuator device during operation of the motor vehicle at an undershooting of the speed threshold which is determined in method step 104 independently of the actuation position of the clutch pedal. Subsequently, in a method step 1 12 it is queried whether the friction clutch is open, in particular completely open. If the friction clutch is open, the internal combustion engine is turned off in a method step 1 14.
  • a method step 1 16 After the internal combustion engine is switched off, it is queried in a method step 1 16 whether the clutch pedal is actuated. Is the clutch pedal pressed, In a next method step 122, the internal combustion engine is started. The starting takes place by means of a start-stop system, wherein it is preferably queried whether starting according to a start-stop algorithm and with regard to the functional safety of the motor vehicle is permissible. In the further course of the process follows, according to method step 106, the opening state of the friction clutch again the actuation state of the clutch pedal.
  • the starting of the internal combustion engine by means of the start-stop system in method step 122 can optionally be dispensed with.
  • method step 1 16 If it is determined in method step 1 16 that the clutch pedal is not actuated, then in method step 1 18 it is queried whether the internal combustion engine is switched off and whether the motor vehicle is stationary or still in motion. If the internal combustion engine is switched off and the motor vehicle is stationary, according to method step 106, the opening state of the friction clutch again follows the actuation state of the clutch pedal. The friction clutch is thus engaged. If the internal combustion engine is switched off and the motor vehicle is still moving, the clutch is kept open according to method step 120. The further method sequence of the method 100 then provides for a renewed interrogation according to method step 16, that is, it is again queried whether the clutch pedal is actuated.

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Abstract

Verfahren (100) zum Betätigeneiner Reibungskupplungseinrichtung zur Anordnung in einem Antriebsstrang eines brennkraftmaschinengetriebenen Kraftfahrzeugs, wobei zur Vermeidung eines Abwürgens der Brennkraftmaschine bei einem Unterschreiten einer Drehzahlschwelle (104) der Brennkraftmaschine, die Brennkraftmaschine von einem Abtrieb des Antriebsstrangs getrennt wird, wobeinach dem Unterschreiten der Drehzahlschwelle (104) und dem daraus resultierenden Trennen der Brennkraftmaschine von dem Abtrieb, ein Ausschalten der Brennkraftmaschine (114) erfolgt, und Reibungskupplungseinrichtung, insbesondere für einen Antriebsstrang eines brenn- kraftmaschinengetriebenen Kraftfahrzeugs, die Reibungskupplungseinrichtung aufweisend eine Steuereinrichtung zur Durchführung eines derartigen Verfahrens.

Description

Verfahren zum Betätigen einer Reibungskupplungseinrichtung und
Reibungskupplungseinrichtung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betätigen einer Reibungskupplungseinrich- tung zur Anordnung in einem Antriebsstrang eines brennkraftmaschinengetriebenen Kraftfahrzeugs, wobei zur Vermeidung eines Abwürgens der Brennkraftmaschine bei einem Unterschreiten einer Drehzahlschwelle der Brennkraftmaschine, die Brennkraftmaschine von einem Abtrieb des Antriebsstrangs getrennt wird. Außerdem betrifft die Erfindung eine Reibungskupplungseinrichtung, insbesondere für einen Antriebs- sträng eines brennkraftmaschinengetriebenen Kraftfahrzeugs.
Aus der DE 10 2005 017 025 A1 ist ein Verfahren zur Erhöhung des Komforts beim Abwürgen einer Antriebseinheit eines Kraftfahrzeugs bekannt, wobei das Kraftfahrzeug mit einer Kupplung zum Trennen eines Getriebes von der Antriebseinheit ausge- stattet ist, die sich beim Abwürgen in einer Abwürgeposition befindet, wobei kurz nach dem Abwürgen die Kupplung von der Abwürgeposition in Richtung Kupplung Auf bewegt wird. Zudem ist eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens beschrieben, bei der eine Steuereinrichtung vorgesehen ist, die veranlasst, dass kurz nach dem Abwürgen die Kupplung von der Abwürgeposition in Richtung Kupplung Auf be- wegt wird.
Aus der EP 2 048 355 A2 ist ein Verfahren bekannt zur Steuerung eines Start-Stopp- Systems für ein von einem Fahrer betriebenes und mittels eines Betriebsschalters in Betrieb zu setzendes Fahrzeug mit Handschaltgetriebe mit einer zwischen einer Brennkraftmaschine und dem Handschaltgetriebe angeordneten, mittels eines Kupplungspedals betätigten Kupplung, wobei ein Stillsetzen der Brennkraftmaschine erfolgt, wenn ein die Betätigung des Kupplungspedals repräsentierendes erstes Signal vorliegt und zumindest eine weitere Bedingung für das Stillsetzen der Brennkraftmaschine erfüllt ist, und ein Wiederstart der Brennkraftmaschine erfolgt, wenn das die Betätigung des Kupplungspedals repräsentierende erste Signal vorliegt und zumindest eine weitere Bedingung für den Wiederstart erfüllt ist, wobei eine weitere Bedin- gung für das Abstellen und den Wiederstart ein zweites Signal ist, das in Verbindung mit dem ersten Signal einen tatsächlichen Kupplungszustand wiedergibt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein eingangs genanntes Verfahren zur Er- höhung des Komforts beim Abwürgen einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs funktional zu verbessern. Insbesondere soll eine Schädigung von Baugruppen, insbesondere eines Zweimassenschwungrads, des Antriebsstrangs durch ein Abwürgen der Brennkraftmaschine vermieden werden. Insbesondere soll das Verfahren optional mit einem Start-Stopp-System kombinierbar sein. Insbesondere soll der Bedienkom- fort beim Anhalten eines Kraftfahrzeugs mit Start-Stopp-Systems erhöht werden. Insbesondere soll die Häufigkeit und die Dauer der Stopp-Phasen eines aktiven Start- Stopp-Systems erhöht werden. Insbesondere soll ein unsicherer Zustand, bei dem im Stillstand eines mit einem Clutch-by-Wire-System ausgerüsteten Kraftfahrzeugs das Kupplungspedal nicht getreten ist, jedoch die Kupplung geöffnet ist und der Motor läuft, vermieden werden. Der Erfindung liegt zudem die Aufgabe zugrunde, eine Reibungskupplungseinrichtung, aufweisend eine Steuereinrichtung zur Durchführung eines solchen Verfahrens, zur Verfügung zu stellen.
Die Aufgabe wird gelöst mit Verfahren zum Betätigen einer
Reibungskupplungseinrichtung zur Anordnung in einem Antriebsstrang eines brennkraftmaschinengetriebenen Kraftfahrzeugs, wobei zur Vermeidung eines
Abwürgens der Brennkraftmaschine bei einem Unterschreiten einer Drehzahlschwelle der Brennkraftmaschine, die Brennkraftmaschine von einem Abtrieb des
Antriebsstrangs getrennt wird, wobei nach dem Unterschreiten der Drehzahlschwelle und dem daraus resultierenden Trennen der Brennkraftmaschine von dem Abtrieb, ein Ausschalten der Brennkraftmaschine erfolgt.
Dadurch, dass nach dem Unterschreiten der Drehzahlschwelle und dem daraus resultierenden Trennen der Brennkraftmaschine von dem Abtrieb, ein Ausschalten der Brennkraftmaschine erfolgt, ist ein Zustand, bei dem im Stillstand des Kraftfahrzeugs das Kupplungspedal nicht getreten ist, jedoch die Kupplung geöffnet ist und der Motor läuft, vermieden. Ein derartiger Zustand wird auch als unsicherer Zustand bezeichnet, weil bei stehendem Kraftfahrzeug der Kupplungszustand nicht der
Kupplungspedalstellung und somit nicht dem Willen des Fahrers entspricht. Die Drehzahlschwelle kann eine definierte untere Grenzdrehzahl der Brennkraftmaschine oder eines mit der Brennkraftmaschine verbundenen Bauteils des Antriebsstrangs sein, unterhalb derer die Brennkraftmaschine zum Abwürgen neigt.
Zum Trennen der Brennkraftmaschine von dem Abtrieb kann eine Reibungskupplung der Reibungskupplungseinrichtung geöffnet werden. Eine Reibungskupplung stellt eine technisch ausgereifte Baugruppe zum Trennen der Brennkraftmaschine von dem Abtrieb dar.
Das Ausschalten der Brennkraftmaschine kann durch ein Start-Stopp-System erfolgen. Das Ausschalten der Brenn kraftmasch ine kann mittels einer Stoppfunktion eines Start-Stopp-Systems erfolgen. Das Ausschalten der Brenn kraftmasch ine steigert den Bedienkomfort des Kraftfahrzeugs, weil der Fahrer eines Kraftfahrzeugs mit Handschaltgetriebe das Kraftfahrzeug komfortabel anhalten kann, ohne die Kupplung betätigen zu müssen. Dabei kann das Ausschalten der Brenn kraftmasch ine bereits während eines Ausrollens des Kraftfahrzeugs erfolgen, wodurch sich der Kraftstoffverbrauch gegenüber Kraftfahrzeugen mit aus dem Stand der Technik bekannten Start- Stopp-Systemen reduzieren lässt, denn bei Kraftfahrzeugen mit bekannten Start- Stopp-Systemen und Handschaltgetrieben erfolgt ein Ausschalten der Brennkraftmaschine erst dann, wenn das Kraftfahrzeug steht, der Gang ausgelegt und die Kupplung wieder eingekuppelt ist. Nach dem Ausschalten der Brennkraftmaschine kann eine Betätigungsstellung eines Kupplungspedals der Reibungskupplungseinrichtung abgefragt werden. Das Abfragen der Betätigungsstellung des Kupplungspedals kann mittels einer Sensoreinrichtung erfolgen. Bei nicht betätigtem Kupplungspedal kann abgefragt werden, ob das Kraftfahrzeug in Bewegung ist. Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird vermieden, dass die Brennkraftmaschine weiterläuft, wenn nach einem Unterschreiten der Drehzahlschwelle die Brennkraftmaschine von dem Abtrieb getrennt ist, obwohl das Kupplungspedal nicht getreten ist. Der geöffnete Zustand der Reibungskupplung kann beibehalten werden, wenn das Kraftfahrzeug in Bewegung ist. Der geöffnete Zustand der Reibungskupplung kann für eine begrenzte Zeitdauer beibehalten werden, wenn das Kraftfahrzeug in Bewegung ist. Der geöffnete Zustand der Reibungskupplung kann bei abgeschalteter Brenn- kraftmaschine beibehalten werden, wenn das Kraftfahrzeug in Bewegung ist.
Wenn das Kraftfahrzeug nicht in Bewegung ist kann bei abgeschalteter Brennkraftma- schine der Betätigungszustand der Reibungskupplung der Betätigungsstellung des Kupplungspedals folgen.
Bei betätigtem Kupplungspedal kann die Brennkraftmaschine gestartet werden. Bei betätigtem Kupplungspedal kann die Brennkraftmaschine mittels eines Start-Stopp- Systems gestartet werden. Der Fahrer muss daher für ein erneutes Starten der Brennkraftmaschine keine weiteren Aktionen vornehmen, insbesondere nicht das Zündschloss betätigen.
Das Kraftfahrzeug kann nach dem Ausschalten der Brennkraftmaschine von einem Bremssystem des Kraftfahrzeugs gebremst werden. Dadurch ist ein Anhalten des Kraftfahrzeugs sichergestellt. Zudem kann bei geöffneter Reibungskupplung durch den Bremseingriff ein Schleppmoment der Brennkraftmaschine simuliert werden.
Außerdem wird die Aufgabe gelöst mit einer Reibungskupplungseinrichtung, insbesondere für einen Antriebsstrang eines brennkraftmaschinengetriebenen Kraftfahr- zeugs, die Reibungskupplungseinrichtung aufweisend eine Steuereinrichtung zur Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens.
Die Reibungskupplungseinrichtung kann eine elektrische und/oder elektronische Steuereinrichtung aufweisen. Die Reibungskupplungseinrichtung kann eine Reibungs- kupplung aufweisen. Die Reibungskupplungseinrichtung kann eine der Reibungskupplung zugeordnete und mit der Steuereinrichtung signalleitend verbundene
Aktuatoreinrichtung aufweisen. Die Reibungskupplungseinrichtung kann ein Kupp- lungspedal aufweisen. Die Reibungskupplungseinhchtung kann eine dem Kupplungspedal zugeordnete und mit der Steuereinrichtung signalleitend verbundene Sensoreinrichtung aufweisen. Die Reibungskupplungseinrichtung kann ein Clutch-by-Wire-System sein. Die Reibungskupplungseinrichtung kann zur Anordnung in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs dienen. Der Antriebsstrang kann eine Brennkraftmaschine aufweisen. Der Antriebsstrang kann einen Drehschwingungsdämpfer aufweisen. Der Antriebsstrang kann ein Zweimassenschwungrad aufweisen. Der Antriebsstrang kann die Reibungs- kupplungseinrichtung aufweisen. Der Antriebsstrang kann ein Getriebe aufweisen. Das Getriebe kann eine Antriebsseite und eine Abtriebsseite aufweisen. Das Getriebe kann einen Abtrieb aufweisen. Der Antriebsstrang kann ein Stufengetriebe aufweisen. Der Antriebsstrang kann ein Schaltgetriebe aufweisen. Der Antriebsstrang kann wenigstens ein antreibbares Fahrzeugrad aufweisen. Das Fahrzeugrad kann von einem Abtrieb des Getriebes antreibbar sein. Die Bezeichnungen„Eingangsteil" und„Ausgangsteil" sind vorliegend auf eine von einer Brenn kraftmasch ine ausgehende Leitungsflussrichtung bezogen.
Die Steuereinrichtung kann eine Recheneinrichtung, eine Speichereinrichtung und/oder Signalschnittstellen aufweisen. Die Steuereinrichtung kann Teil einer übergeordneten Steuereinrichtung sein oder mit einer übergeordneten Steuereinrichtung signalleitend verbunden sein.
Die Reibungskupplung kann ein Eingangsteil und wenigstens ein Ausgangsteil auf- weisen. Die Reibungskupplung kann eine Einfachkupplung sein. Die Reibungskupplung kann eine Doppelkupplung sein. Die Reibungskupplung kann eine
Einscheibenkupplung sein. Die Reibungskupplung kann eine Mehrscheibenkupplung sein. Die Reibungskupplung kann selbsttätig öffnend sein. Die Reibungskupplung kann selbsttätig schließend sein. Die Reibungskupplung kann gedrückt betätigbar sein. Die Reibungskupplung kann gezogen betätigbar sein. Die Reibungskupplung kann teilautomatisiert oder automatisiert betätigbar sein. Die Reibungskupplung kann eine Kupplungsdrehachse, wenigstens eine Druckplatte, wenigstens eine zu einer Betätigung der Reibungskupplung relativ zu der wenigstens einen Druckplatte begrenzt axial verlagerbare Anpressplatte und wenigstens eine zur reibschlüssigen Leistungsübertragung zwischen der wenigstens einen Druckplatte und der wenigstens einen Anpressplatte einklemmbare Kupplungsscheibe aufweisen. Die Reibungskupplung kann ein Gehäuse aufweisen. Das Gehäuse kann auch als Deckel bezeichnet werden. Die wenigstens eine Druckplatte und das Gehäuse können miteinander fest verbunden sein. Die wenigstens eine Druckplatte und das Gehäuse können miteinander drehfest und axial fest verbunden sein. Die wenigstens eine An- pressplatte und das Gehäuse können miteinander drehfest verbunden sein. Die wenigstens eine Anpressplatte kann zu dem Gehäuse begrenzt axial verlagerbar sein. Das Eingangsteil der Reibungskupplung kann das Gehäuse, die wenigstens eine Druckplatte und die wenigstens eine Anpressplatte aufweisen. Das Ausgangsteil der Reibungskupplung kann die wenigstens eine Kupplungsscheibe aufweisen.
Die Reibungskupplung kann ausgehend von einer vollständig ausgerückten, das heißt geöffneten Betätigungsstellung, in der zwischen dem Eingangsteil und dem wenigstens einen Ausgangsteil im Wesentlichen keine Leistungsübertragung erfolgt, bis hin zu einer vollständig eingerückten, das heißt geschlossenen Betätigungsstellung, in der zwischen dem Eingangsteil und dem wenigstens einen Ausgangsteil im Wesentlichen eine vollständige Leistungsübertragung erfolgt, betätigungsabhängig eine zunehmende mechanische Leistungsübertragung ermöglichen, wobei eine Leistungsübertragung zwischen dem Eingangsteil und dem wenigstens einen Ausgangsteil reibschlüssig erfolgt. Umgekehrt kann ausgehend von einer vollständig eingerückten Betätigungsstel- lung, in der zwischen dem Eingangsteil und dem wenigstens einen Ausgangsteil im Wesentlichen eine vollständige Leistungsübertragung erfolgt, bis hin zu einer vollständig ausgerückten Betätigungsstellung, in der zwischen dem Eingangsteil und dem wenigstens einen Ausgangsteil im Wesentlichen keine Leistungsübertragung erfolgt, betätigungsabhängig eine abnehmende mechanische Leistungsübertragung ermögli- chen, wobei eine Leistungsübertragung zwischen dem Eingangsteil und dem wenigstens einen Ausgangsteil reibschlüssig erfolgt. Eine vollständig eingerückte Betäti- gungsstellung kann eine geschlossene Betätigungsstellung sein. Eine vollständig ausgerückte Betätigungsstellung kann eine offene Betätigungsstellung sein.
Die Reibungskupplung kann dazu dienen, ein Anfahren sowie einen Wechsel von Ge- triebeübersetzungen zu ermöglichen. Das Eingangsteil und das wenigstens eine Ausgangsteil können miteinander verbunden oder voneinander getrennt werden. Bei einer Doppelkupplung kann ein Leistungsfluss vom Eingangsteil in übergehendem Wechsel von einem ersten Ausgangsteil auf ein zweites Ausgangsteil und umgekehrt verlagerbar sein.
Die Aktuatoreinrichtung kann elektrisch kontrollierbar sein. Ein Kontrollieren kann ein Steuern oder ein Regeln sein. Die Aktuatoreinrichtung kann einen elektromotorischen Antrieb aufweisen. Die Aktuatoreinrichtung kann zum unmittelbaren oder mittelbaren Betätigen der Reibungskupplung dienen. Das Kupplungspedal kann unmittelbar von einem Fahrer betätigbar sein. Die Sensoreinrichtung kann dazu dienen, eine Betätigungsstellung des Kupplungspedals zu sensieren.
Die Aufgabe wird zudem gelöst durch eine Reibungskupplungseinrichtung, die Reibungskupplungseinrichtung aufweisend eine Steuereinrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Die Steuereinrichtung kann eine zuvor beschriebene Steuereinrichtung sein.
Zusammenfassend und mit anderen Worten dargestellt ergibt sich somit durch die Erfindung unter anderem ein Verfahren zum kontrollierten Ausschalten (Stoppen) eines Motors bei Abwürgegefahr anstatt ihn abzuwürgen. Das erfolgt dadurch, dass man bei Abwürgegefahr den Motor vom Abtrieb trennt, beispielsweise durch Öffnen einer Kupplung, insbesondere einer Reibungskupplung, und dann insbesondere mittels eines Start/Stopp-Mechanismus der Motorsteuerung den Motor ausschaltet. Kommt das Kraftfahrzeug anschließend zum Stillstand, kann der Abtrieb wieder angebunden wer- den, beispielsweise die Kupplung geschlossen werden oder in den normalen
Start/Stopp-Betrieb übergegangen werden. Erweiternd kann ein Bremseingriff unter- stützen, welcher das Anhalten sicherstellt bzw. in Anlehnung an den klassischen Handschalter das Schleppmoment des Motors simuliert.
Die Erfindung funktioniert insbesondere mit Kraftfahrzeugen, die automatisiert die An- bindung des Motors an den Abtrieb unterbrechen können und mit einem Start/Stopp System ausgerüstet sind. Typische Anwendungen sind sogenannte Clutch by Wire Systeme, bei denen die mechanische Verbindung zwischen einem Kupplungspedal und der Kupplung durch einen Aktuator ersetzt ist. Dessen Ansteuerung erfolgt situationsabhängig auf Basis des Pedalwerts der Kupplung, oder aber auch unabhängig davon mittels einer Steuereinrichtung.
Das Anhalten des Kraftfahrzeugs kann in drei Phasen erfolgen. In einer ersten Phase (Öffnen der Kupplung) wird die Kupplung geöffnet, wenn der Motor eine untere Drehzahlgrenze unterschritten hat, die nahe einer Abwürgeschwelle ist, aber noch hoch genug, dass es keine spürbaren Antriebsstrangschwingungen des Kraftfahrzeuges gibt (Drehzahlschwelle). Je nach Verzögerung des Kraftfahrzeugs kann das Öffnen der Kupplung unterschiedlich schnell und bei unterschiedlichen Motordrehzahlen (Drehzahlschwellen) erfolgen, um sicherzustellen, dass die Kupplung beim Erreichen der komfortkritischen Motordrehzahl offen ist. In einer zweite Phase (Ausschalten der Brennkraftmaschine) wird der Motor ausgeschaltet, sobald die Kupplung als geöffnet erkannt wurde. Dieser Vorgang ist nicht zeitkritisch und kann je nach Fahrsituation auch verzögert werden. Letztendlich muss aber ein Fahrer das Stoppen des Motors noch mit dem Anhalten des Kraftfahrzeugs in Verbindung bringen können. In einer möglichen dritten Phase (Schließen der Kupplung, Erreichen eines sicheren Zu- Stands) kommt das Kraftfahrzeug zum Stillstand. Sobald das Kraftfahrzeug steht, kann die Kupplung bei nicht laufendem Motor eingekuppelt werden. Somit ist das Kupplungspedal wieder synchron mit dem angelegten Kupplungsmoment, da der Fahrer bei nicht getretenem Kupplungspedal eine geschlossene Kupplung fordert. Alle drei Phasen können durch einen Bremseingriff unterstützen werden. Dadurch wird das Anhalten des Kraftfahrzeugs auch bei geöffneter Kupplung sichergestellt. Nach der zweiten Phase sind zum Erreichen eines sicheren Zustands, in der die Kupplungsposition dem Fahrerwunsch entspricht, drei Fälle möglich: In einem ersten Fall betätigt der Fahrer das Kupplungspedal während des Anhaltens des Kraftfahrzeugs. In diesem ersten Fall übernimmt der Fahrer wieder die Kontrolle über die Kupplung. Bei Start/Stopp Systemen wird der Motor wieder starten, sofern er bereits ausgeschaltet war. In einem zweiten Fall wird, sobald das Kraftfahrzeug steht, die Kupplung bei nicht laufendem Motor eingekuppelt. Somit ist auch in diesem zweiten Fall das Kupplungspedal wieder synchron mit dem angelegten Kupplungsmoment, da der Fahrer bei nicht getretenem Kupplungspedal eine geschlossene Kupplung fordert. Dieser zweite Fall entspricht der zuvor beschriebenen dritten Phase. In einem dritten Fall rollt das Kraftfahrzeug mit einer Geschwindigkeit kleiner als eine
Abwürgeschwelle weiter. Dann muss die Kupplung offengehalten werden und der Motor bleibt aus. Dieser Zustand ist aber zeitlich begrenzt und endet entweder in den ersten Fall oder in den zweiten Fall enden.
Ein Fahrer kann das Kraftfahrzeug ohne eine Betätigung des Kupplungspedals anhalten. Dies hat den Vorteil, dass die Stoppfunktion der Start-Stopp-Automatik öfter und früher (schon beim Ausrollen des Kraftfahrzeugs) anspricht, was letztlich Verbrauchsvorteile mit sich bringt.
Mit„kann" sind insbesondere optionale Merkmale der Erfindung bezeichnet. Demzufolge gibt es jeweils ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, das das jeweilige Merkmal oder die jeweiligen Merkmale aufweist. Mit der Erfindung ist ein Verfahren zur Erhöhung des Komforts beim Abwürgen einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs funktional verbessert. Insbesondere ist eine Schädigung von Baugruppen, insbesondere eines Zweimassenschwungrads, des Antriebsstrangs durch ein Abwürgen der Brennkraftmaschine vermieden. Insbesondere ist das erfindungsgemäße Verfahren optional mit einem Start-Stopp-System kombi- nierbar. Insbesondere ist der Bedienkomfort beim Anhalten eines Kraftfahrzeugs mit Start-Stopp-Systems erhöht, weil das erfindungsgemäße Verfahren ein komfortables Anhalten des Kraftfahrzeugs ermöglicht, ohne dass dazu das Kupplungspedal betätigt werden muss. Insbesondere ist die Häufigkeit und die Dauer der Stopp-Phasen eines aktiven Start-Stopp-Systems erhöht. Ein unsicherer Zustand, bei dem im Stillstand eines mit einem Clutch-by-Wire-System ausgerüsteten Kraftfahrzeugs das Kupplungspedal nicht getreten ist, jedoch die Kupplung geöffnet ist und der Motor läuft, ist ver- mieden. Mit der Erfindung ist zudem eine Reibungskupplungseinrichtung, aufweisend eine Steuereinrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, zur Verfügung gestellt.
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf eine Figur näher beschrieben. Aus dieser Beschreibung ergeben sich weitere Merkmale und Vorteile. Konkrete Merkmale dieses Ausführungsbeispiels können allgemeine Merkmale der Erfindung darstellen. Mit anderen Merkmalen verbundene Merkmale dieses Ausführungsbeispiels können auch einzelne Merkmale der Erfindung darstellen.
Es zeigt schematisch und beispielhaft:
Fig. 1 ein Blockdiagramm der Verfahrensschritte eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Betätigen einer Reibungskupplungseinrichtung.
Figur 1 zeigt ein Blockdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens 100 zum Betätigen einer Reibungskupplungseinrichtung, wobei zur Visualisierung des Verfahrens 100 die Verfahrensschritte als Blöcke und Verzweigungen dargestellt sind. Die Blöcke stellen insbesondere technische Aktionen während des Verfahrens dar. Eine Verzwei- gung stellt insbesondere eine Abfrage eines technischen Zustands und eine daraus resultierende Entscheidung bezüglich des weiteren Verfahrensablaufs dar.
Die Reibungskupplungseinrichtung dient zur Anordnung in einem Antriebsstrang eines brennkraftmaschinengetriebenen Kraftfahrzeugs zwischen einer Brennkraftmaschine und einem Stufenschaltgetriebe, um ein Anfahren und einen Wechsel von Übersetzungsstufen zu ermöglichen. Die Reibungskupplungseinrichtung weist eine elektrische Steuereinrichtung, eine Reibungskupplung, eine Aktuatoreinrichtung mit einem elektromotorischen Antrieb, ein Kupplungspedal und eine Sensoreinrichtung auf. Die Reibungskupplungseinrichtung ist ein Clutch-by-Wire-System, bei dem eine mechanische Verbindung zwischen dem Kupplungspedal und der Reibungskupplung durch die Aktuatoreinrichtung ersetzt ist. Die Betätigung der Reibungskupplung kann auf Basis einer mittels der Sensoreinrichtung erfassten Betätigungsstellung des Kupplungspedals erfolgen, aber situationsabhängig auch unabhängig von der Betätigungsstellung des Kupplungspedals. Die Aktuatoreinrichtung wird dabei von der Steuereinrichtung gesteuert oder geregelt. Das Verfahren 100 beginnt mit einem Verfahrensschritt 102, wenn das Kraftfahrzeug in Betrieb genommen wird oder sich bereits in Betrieb befindet. Während des Betriebs des Kraftfahrzeugs wird regelmäßig, vorzugsweise kontinuierlich, in einem Verfahrensschritt 104 abgefragt, ob die Motordrehzahl der Brennkraftmaschine eine Drehzahlschwelle unterschreitet. Die Drehzahlschwelle ist derart definiert, dass ein Unter- schreiten der Drehzahlschwelle zu einem Abwürgen des Kraftfahrzeugs führen kann. Solange die Drehzahlschwelle nicht unterschritten wird, folgt in einem Verfahrensschritt 106 der Öffnungszustand der Reibungskupplung dem Betätigungszustand des Kupplungspedals. Wird die Drehzahlschwelle während des Betriebs des Kraftfahrzeugs nicht unterschritten, endet das Verfahren 100, insbesondere ohne das Durch- laufen weiterer Verfahrensschritte, mit Verfahrensschritt 108, wenn das Kraftfahrzeug außer Betrieb genommen wird.
In einem Verfahrensschritt 1 10 wird während des Betriebs des Kraftfahrzeugs bei einem in Verfahrensschritt 104 festgestellten Unterschreiten der Drehzahlschwelle un- abhängig von der Betätigungsstellung des Kupplungspedals die Reibungskupplung durch die Aktuatoreinrichtung geöffnet. Anschließend wird in einem Verfahrensschritt 1 12 abgefragt, ob die Reibungskupplung geöffnet, insbesondere vollständig geöffnet ist. Falls die Reibungskupplung geöffnet ist, wird in einem Verfahrensschritt 1 14 die Brennkraftmaschine ausgeschaltet.
Nachdem die Brennkraftmaschine ausgeschaltet ist, wird in einem Verfahrensschritt 1 16 abgefragt, ob das Kupplungspedal betätigt ist. Ist das Kupplungspedal betätigt, wird in einem nächsten Verfahrensschritt 122 die Brennkraftmaschine gestartet. Das Starten erfolgt mittels eines Start-Stopp-Systems, wobei vorzugsweise abgefragt wird, ob das Starten gemäß eines Start-Stopp-Algorithmus und im Hinblick auf die Funktionssicherheit des Kraftfahrzeugs zulässig ist. Im weiteren Verfahrensverlauf folgt, gemäß Verfahrensschritt 106, der Öffnungszustand der Reibungskupplung wieder dem Betätigungszustand des Kupplungspedals. Das Starten der Brennkraftmaschine mittels des Start-Stopp-Systems in Verfahrensschritt 122 kann optional entfallen.
Wird in Verfahrensschritt 1 16 festgestellt, dass das Kupplungspedal nicht betätigt ist, so wird in Verfahrensschritt 1 18 abgefragt, ob die Brennkraftmaschine ausgeschaltet ist und ob das Kraftfahrzeug steht oder noch in Bewegung ist. Falls die Brennkraftmaschine ausgeschaltet ist und das Kraftfahrzeug steht, folgt gemäß Verfahrensschritt 106 der Öffnungszustand der Reibungskupplung wieder dem Betätigungszustand des Kupplungspedals. Die Reibungskupplung wird somit eingekuppelt. Falls die Brenn- kraftmaschine ausgeschaltet ist und das Kraftfahrzeug noch in Bewegung ist, wird die Kupplung gemäß Verfahrensschritt 120 weiter offen gehalten. Der weitere Verfahrensablauf des Verfahrens 100 sieht anschließend eine erneute Abfrage gemäß Verfahrensschritt 1 16 vor, das heißt es wird erneut abgefragt, ob das Kupplungspedal betätigt ist.
In einem in Fig. 1 nicht dargestellten, optionalen Verfahrensschritt wird das nach Ausschalten der Brennkraftmaschine noch in Bewegung befindliche Kraftfahrzeug von einem Bremssystem des Kraftfahrzeugs bis zum Stillstand gebremst, so dass anschließend, wie zuvor beschrieben, die Abfrage des Verfahrensschritts 1 18 zu Verfahrens- schritt 106 führt. Bezugszeichenliste
100 Verfahren
102 Block, Verfahrensschritt
104 Verzweigung, Verfahrensschritt
106 Block, Verfahrensschritt
108 Block, Verfahrensschritt
1 10 Block, Verfahrensschritt
1 12 Verzweigung, Verfahrensschritt
1 14 Block, Verfahrensschritt
1 16 Verzweigung, Verfahrensschritt
1 18 Verzweigung, Verfahrensschritt
120 Block, Verfahrensschritt
122 optionaler Block, optionaler Verfahrensschritt

Claims

Patentansprüche
Verfahren (100) zum Betätigen einer Reibungskupplungseinrichtung zur Anordnung in einem Antriebsstrang eines brennkraftmaschinengetriebenen Kraftfahrzeugs, wobei zur Vermeidung eines Abwürgens der
Brennkraftmaschine bei einem Unterschreiten einer Drehzahlschwelle (104) der Brennkraftmaschine, die Brennkraftmaschine von einem Abtrieb des
Antriebsstrangs getrennt wird, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem
Unterschreiten der Drehzahlschwelle (104) und dem daraus resultierenden Trennen der Brennkraftmaschine von dem Abtrieb, ein Ausschalten der
Brennkraftmaschine (1 14) erfolgt.
Verfahren (100) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass zum Trennen der Brennkraftmaschine von dem Abtrieb eine Reibungskupplung der
Reibungskupplungseinrichtung geöffnet wird (1 10), insbesondere mittels eines Aktuators.
Verfahren (100) nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausschalten der Brennkraftmaschine durch ein Start-Stopp-System erfolgt.
Verfahren (100) nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Ausschalten der Brennkraftmaschine (1 14) eine Betätigungsstellung eines Kupplungspedals der
Reibungskupplungseinrichtung abgefragt wird (1 16), insbesondere mittels einer Sensoreinrichtung.
5. Verfahren (100) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass bei nicht betätigtem Kupplungspedal abgefragt wird, ob das Kraftfahrzeug in Bewegung ist (1 18).
6. Verfahren (100) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der geöffnete Zustand der Reibungskupplung, insbesondere für eine begrenzte Zeitdauer, beibehalten wird (120), wenn das Kraftfahrzeug in Bewegung ist.
7. Verfahren (100) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der
Betätigungszustand der Reibungskupplung der Betätigungsstellung des Kupplungspedals folgt (106), wenn das Kraftfahrzeug steht.
8. Verfahren (100) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass bei
betätigtem Kupplungspedal die Brennkraftmaschine gestartet wird (122).
9. Verfahren (100) nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kraftfahrzeug nach dem Ausschalten der Brenn kraftmasch ine (1 14) von einem Bremssystem des Kraftfahrzeugs gebremst wird.
10. Reibungskupplungseinrichtung, insbesondere für einen Antriebsstrang eines brennkraftmaschinengetriebenen Kraftfahrzeugs, die
Reibungskupplungseinrichtung aufweisend eine Steuereinrichtung zur
Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 9
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