WO2017206980A1 - Method for determining a leak in a hydraulic clutch system of a motor vehicle - Google Patents

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WO2017206980A1
WO2017206980A1 PCT/DE2017/100370 DE2017100370W WO2017206980A1 WO 2017206980 A1 WO2017206980 A1 WO 2017206980A1 DE 2017100370 W DE2017100370 W DE 2017100370W WO 2017206980 A1 WO2017206980 A1 WO 2017206980A1
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hydrostatic
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Steffen Köhler
Marco Treder
Marcus Lipps
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Schaeffler Technologies AG & Co. KG
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    • F16D2500/70217—Pressure

Definitions

  • the invention relates to a method for determining a leakage in a hydraulic clutch system of a vehicle, in which a clutch is actuated by a hydrostatic clutch actuator, wherein a piston mounted in a master cylinder of the hydrostatic clutch actuator is moved axially, which has a pressure medium contained in a hydrostatic path acting on a slave cylinder actuating the clutch and the leakage in the clutch system is detected by a pressure measurement in the clutch actuator and a comparison with a limit value.
  • Clutch path of a clutch controls, wherein the leakage in the clutch system is detected by a pressure measurement in the electromechanical actuator, wherein a maximum pressure of the electro-hydraulic clutch system is determined and then starting from the maximum pressure, a starting pressure is determined, which is rather a starting point for a pressure measurement, wherein a pressure change is measured a predetermined time and the pressure change is compared with a threshold value. If the threshold value is exceeded due to the change in pressure, a leak is detected.
  • an unenclosed closed clutch (normally closed), as used, for example, in manual transmissions, is actuated by a clutch actuator via a hydrostatic path.
  • the piston in the master cylinder is adjusted by an electric motor, whereby a piston in the slave cylinder is actuated via a pressure medium in the hydrostatic section.
  • the piston of the slave cylinder actuates the clutch. It is necessary to seal the hydrostatic path filled with the pressure medium with respect to the environment, which takes place in the clutch actuator by means of various shape sealing rings or O-rings. Sealing elements are also in the clutch include the the release system, especially in the interfaces between the clutch actuator and a line or the release system and the line installed to prevent leakage. A leakage represents an error case of the hydrostatic clutch actuation, in which the function of the clutch, such as opening the clutch or a torque interruption, can no longer be guaranteed.
  • the object is achieved by closing a predetermined pressure limit value during a holding open of the clutch to a leakage.
  • This has the advantage that it can be closed for leakage over an extended period of time in an open state of the clutch, in which there is normally no pressure change in the hydraulic path. This is possible because the known per se Druck-Aktorweg characteristic of the clutch system during the once set position of the Kupplungsak- sector, which remains unchanged, and can be closed at a pressure drop to the leakage.
  • the predetermined pressure limit results from a predetermined, depending on a position of the clutch actuator pressure limit curve.
  • This pressure limiting characteristic can assume completely different values at different positions of the coupling actuator.
  • the corresponding pressure limit value is taken from this pressure limit characteristic curve and measured with currently measured pressure values over a predetermined time period. compared to space. The period is determined by the holding open the clutch.
  • the predetermined pressure limit value is varied under the influence of a fluid temperature compensation of the pressure medium.
  • Pressure fluid changes as a result of temperature changes in the hydraulic path, while the leakage detection at the same time a volume compensation of the pressure medium in the clutch actuator is possible, being dispensed with a snooping operation, for which the clutch would have to be closed again.
  • a position of the clutch actuator is changed as a result of a temperature change of the pressure medium, wherein the new pressure of the pressure medium resulting from the newly set position of the clutch actuator is compared with an altered pressure limit determined from the pressure limit characteristic and a leak is concluded, when the new pressure falls below the changed pressure limit.
  • a straight line is used as the pressure limit characteristic. By selecting the straight line as the pressure limit characteristic, uniform conditions are set during leakage monitoring.
  • a hybrid disconnect clutch of a hybrid vehicle is used as the clutch, wherein the open holding of the hybrid disconnect clutch is kept open during electric driving of the hybrid vehicle.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a hybrid drive
  • FIG. 2 shows a schematic construction of a hydraulic clutch system
  • Fig. 3 shows an embodiment of a pressure limit characteristic for a leakage determination according to the invention.
  • Fig. 1 is a schematic diagram of a drive train 1 of a hybrid vehicle is shown.
  • This drive train 1 comprises an internal combustion engine 2 and an electric motor 3.
  • a hybrid separating clutch 4 is arranged directly behind the internal combustion engine 2.
  • the hybrid disconnect clutch 4 is an unactuated closed clutch, as used for example in manual switch gearboxes.
  • the hybrid separation clutch 4 is designed as a friction clutch.
  • Internal combustion engine 2 and hybrid disconnect clutch 4 are connected to each other via a crankshaft 5.
  • the electric motor 3 has a rotatable rotor 6 and a stationary stator 7.
  • the output shaft 8 of the hybrid disconnect clutch 4 is connected to a transmission 9, which contains a coupling element, not further shown, for example a second clutch or a torque converter, which are arranged between the electric motor 3 and the transmission 9.
  • the transmission 9 transmits the torque generated by the internal combustion engine 2 and / or the electric motor 3 to the drive wheels 10 of the hybrid vehicle.
  • the electric motor 3 and the transmission 9 thereby form a transmission system 1 1.
  • the hybrid disconnect clutch 4 arranged between the internal combustion engine 2 and the electric motor 3 is closed to start the engine 2 during driving of the hybrid vehicle with the torque generated by the electric motor 3 or to drive the engine 2 and the electric motor 3 during a boost operation.
  • the hybrid disconnect clutch is actuated by a hydrostatic clutch actuator 12.
  • FIG. 2 schematically shows the structure of an automatic clutch system 13 using the example of a hydrostatic clutch actuator 12 (HCA) shown schematically, as used in vehicles.
  • the clutch system 13 comprises on the encoder side 14, a control unit 15, which controls a further electric motor 16, which in turn drives a spindle gear 17 for converting the rotational movement of the electric motor 16 in a translational movement of a piston 18 which is mounted axially movable within a master cylinder 19 ,
  • the electric tromotor 16, the piston 18 and the master cylinder 19 form the hydrostatic clutch actuator 12th
  • the master cylinder 19, the hydraulic line 21 and the slave cylinder 23 form the hydraulic route.
  • the slave cylinder 23 engages to actuate the hybrid disconnect clutch 4 in a release bearing 24 which presses against the tongues of a plate spring 25 and thus moves the hybrid disconnect clutch 4.
  • the pressure p in the hydraulic system is measured by a pressure sensor 26 which is positioned on the master cylinder 19.
  • the change in position of the piston 18 is detected via a displacement sensor 27 on the master cylinder 19.
  • the hybrid vehicle drives with a purely electric drive, that is to say simply by actuation of the electric motor 3, the internal combustion engine 2 is disconnected from the drive of the electric motor 3 via the hybrid disconnect clutch 4 by the hybrid disconnect clutch 4 being opened.
  • the clutch actuator 12 assumes a predetermined position. Since the hybrid disconnect clutch 4 is open during the electric driving operation over the entire period of electric driving, the pressure in the clutch system in this time is measured at predetermined intervals.
  • Each currently measured pressure value is compared with a pressure limit to monitor the clutch system 13 for leakage in the state of electric propulsion.
  • the pressure limit value is determined from a pressure limiting characteristic.
  • the pressure limit value corresponds to the point of the pressure limit characteristic which corresponds to the position of the clutch actuator 12 in the open state of the hybrid disconnect clutch 4. If the currently measured pressure value falls below the pressure limit value thus determined, a leakage is detected.
  • 3 shows an exemplary embodiment of a pressure curve during the movement of the piston 18 in the master cylinder 19.
  • the pressure p in the hydraulic system is plotted against the position of the piston 18, which corresponds to the travel of the clutch actuator 12.
  • Curve A shows a pressure limit characteristic as used in the prior art in a transition from a closed state of the hybrid disconnect clutch 4 to an open state.
  • Curve B shows a pressure limiting characteristic according to the invention, which in the given example is constant over the entire actuator path.
  • leakage detection can only take place when several pressure limits are exceeded.
  • Upon detection of the leakage measures are taken by a stored in the control unit 15 software to prevent erroneous clutch operation. This can be done, for example, that the hybrid vehicle can not start the engine 2, but can only drive in electric mode.
  • the use of the pressure limiting characteristic is particularly advantageous whenever a change in volume of the pressure medium occurs as a result of a temperature change during the process of leakage detection during electric driving of the hybrid vehicle, which must be compensated without having to perform a snooping operation.
  • the temperature change in particular a temperature increase of the pressure medium 20, is caused by the electric motor 3 during electric driving. This temperature increase of the pressure medium 20 causes an increase in volume, which entails a pressure change.
  • an algorithm for fluid temperature compensation is stored in the control unit 15. This algorithm calculates which position the piston 18 of the clutch actuator 12 must take in order to reduce the volume increase.
  • the control unit 15 controls the clutch actuator 12 accordingly, so that the position of the clutch actuator 12 changes during the open state of the separating clutch 4. Also in the new position of the clutch actuator 12 at least one pressure measurement is performed, wherein the newly determined pressure is compared with the pressure limit, which was taken from the current limit position of the clutch actuator 12 corresponding to the pressure limit curve (curve B). If the newly determined pressure value is below the newly determined pressure limit value, a leakage is also concluded.
  • the use of the pressure limit characteristic has the advantage that even such fluid temperature changes can be detected and performed in addition to the detection of the leakage.

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Abstract

The invention relates to a method for determining a leak in a hydraulic clutch system of a vehicle, in which a clutch is actuated by a hydrostatic clutch actuator, wherein a piston mounted in a master cylinder of the hydrostatic clutch actuator is moved axially, acts on a slave cylinder actuating the clutch via a pressure medium contained in a hydrostatic sectiom, and the leak in the clutch system is detected via a pressure measurement in the clutch actuator and in comparison with a limiting value. In a method in which leak detection is possible in any operating state of the clutch, it is concluded that there is a leak when a predefined pressure limiting value is undershot while the clutch is held open.

Description

Verfahren zur Bestimmung einer Leckage in einem hydraulischen Kupplunqs- system eines Fahrzeuges  Method for determining a leak in a hydraulic clutch system of a vehicle
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung einer Leckage in einem hydraulischen Kupplungssystem eines Fahrzeuges, bei welchem eine Kupplung durch einen hydrostatischen Kupplungsaktor betätigt wird, wobei ein in einem Geberzylinder des hydrostatischen Kupplungsaktors gelagerter Kolben axial bewegt wird, welcher über ein in einer hydrostatischen Strecke enthaltenes Druckmittel auf einen die Kupplung betätigenden Nehmerzylinder einwirkt und die Leckage im Kupplungssystem durch eine Druckmessung im Kupplungsaktor und einem Vergleich mit einem Grenzwert de- tektiert wird. The invention relates to a method for determining a leakage in a hydraulic clutch system of a vehicle, in which a clutch is actuated by a hydrostatic clutch actuator, wherein a piston mounted in a master cylinder of the hydrostatic clutch actuator is moved axially, which has a pressure medium contained in a hydrostatic path acting on a slave cylinder actuating the clutch and the leakage in the clutch system is detected by a pressure measurement in the clutch actuator and a comparison with a limit value.
Aus der EP 2 516 878 B1 ist ein Verfahren zur Leckageprüfung in einem automatischen elektrohydraulischen Kupplungssystem in einem Kraftfahrzeug bekannt, bei welchem ein elektromechanischer Aktuator über ein Hydraulikleitungssystem denFrom EP 2 516 878 B1 a method for leakage testing in an automatic electrohydraulic clutch system in a motor vehicle is known in which an electromechanical actuator via a hydraulic line system the
Kupplungsweg einer Kupplung steuert, wobei die Leckage im Kupplungssystem durch eine Druckmessung im elektromechanischen Aktuator detektiert wird, wobei ein Druckmaximum des elektrohydraulischen Kupplungssystems ermittelt wird und anschließend ausgehend von dem Druckmaximum ein Startdruck bestimmt wird, wel- eher einen Ausgangspunkt für eine Druckmessung darstellt, wobei in einer vorgegebenen Zeit eine Druckänderung gemessen wird und die Druckänderung mit einem Schwellwert verglichen wird. Bei Überschreitung des Schwellwertes durch die Druckänderung wird eine Leckage erkannt. Clutch path of a clutch controls, wherein the leakage in the clutch system is detected by a pressure measurement in the electromechanical actuator, wherein a maximum pressure of the electro-hydraulic clutch system is determined and then starting from the maximum pressure, a starting pressure is determined, which is rather a starting point for a pressure measurement, wherein a pressure change is measured a predetermined time and the pressure change is compared with a threshold value. If the threshold value is exceeded due to the change in pressure, a leak is detected.
Bei einem bekannten automatisierten Kupplungsbetätigungssystem wird eine unbetä- tigt geschlossene Kupplung (normally closed), wie sie beispielsweise in Handschaltgetrieben Einsatz findet, über eine hydrostatische Strecke durch einen Kupplungsaktor betätigt. Der Kolben im Geberzylinder wird elektromotorisch verstellt, wodurch über ein Druckmittel in der hydrostatischen Strecke ein Kolben im Nehmerzylinder betätigt wird. Der Kolben des Nehmerzylinders betätigt dabei die Kupplung. Es ist notwendig, die mit dem Druckmittel befüllte hydrostatische Strecke gegenüber der Umgebung abzudichten, was im Kupplungsaktor durch verschiedene Formdichtringe bzw. O-Ringe erfolgt. Dichtelemente sind auch in dem die Kupplung umfassen- den Ausrücksystem, insbesondere in den Schnittstellen zwischen dem Kupplungsaktor und einer Leitung bzw. dem Ausrücksystem und der Leitung verbaut, um Leckagen zu verhindern. Eine Leckage stellt dabei einen Fehlerfall der hydrostatischen Kupplungsbetätigung dar, bei welchem die Funktion der Kupplung, z.B. ein Öffnen der Kupplung oder eine Momentenunterbrechung, nicht mehr gewährleistet werden kann. In a known automated clutch actuation system, an unenclosed closed clutch (normally closed), as used, for example, in manual transmissions, is actuated by a clutch actuator via a hydrostatic path. The piston in the master cylinder is adjusted by an electric motor, whereby a piston in the slave cylinder is actuated via a pressure medium in the hydrostatic section. The piston of the slave cylinder actuates the clutch. It is necessary to seal the hydrostatic path filled with the pressure medium with respect to the environment, which takes place in the clutch actuator by means of various shape sealing rings or O-rings. Sealing elements are also in the clutch include the the release system, especially in the interfaces between the clutch actuator and a line or the release system and the line installed to prevent leakage. A leakage represents an error case of the hydrostatic clutch actuation, in which the function of the clutch, such as opening the clutch or a torque interruption, can no longer be guaranteed.
In der noch unveröffentlichten deutschen Patentanmeldung 10 2016 201 676.8 wird ein Verfahren beschrieben, bei welchem auf Basis der im Kupplungsaktor integrierten Sensorik mit einem Drucksensor und einem Positionssensor eine Veränderung einer Druck-Aktorweg-Charakteristik ausgewertet wird, um eine Leckage zu erkennen. Die Detektion der Leckage erfolgt dabei während eines Zustandswechsels der Kupplung, vorzugsweise beim Übergang der Kupplung vom geschlossenen in den geöffneten Zustand. Nachteilig dabei ist, dass dieses Verfahren nicht angewendet werden kann, wenn die Kupplung über einen längeren Zeitraum in einem geöffneten Zustand gehalten werden muss. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Bestimmung einer Leckage in einem hydraulischen Kupplungssystem anzugeben, bei welchem eine Detektion der Leckage auch im geöffneten Zustand der Kupplung erfolgt. In still unpublished German patent application 10 2016 201 676.8 a method is described in which based on the clutch actuator integrated in the sensor with a pressure sensor and a position sensor, a change in a pressure Aktorweg characteristic is evaluated to detect leakage. The detection of the leakage takes place during a state change of the clutch, preferably at the transition of the clutch from the closed to the open state. The disadvantage here is that this method can not be used if the clutch must be kept in an open state over a longer period of time. The invention has for its object to provide a method for determining a leak in a hydraulic clutch system, wherein a detection of the leakage takes place in the open state of the clutch.
Erfindungsgemäß ist die Aufgabe dadurch gelöst, bei einer Unterschreitung eines vorgegebenen Druckgrenzwertes während eines Offenhaltens der Kupplung auf eine Le- ckage geschlossen wird. Dies hat den Vorteil, dass auch über einen längeren Zeitraum bei einem offenen Zustand der Kupplung, bei welchem normalerweise keine Druckänderung in der hydraulischen Strecke erfolgt, auf eine Leckage geschlossen werden kann. Dies ist möglich, da die an sich bekannte Druck-Aktorweg-Charakteristik des Kupplungssystems während der einmal eingestellten Position des Kupplungsak- tors, die unverändert bleibt, beobachtet wird und bei einem Druckabfall auf die Leckage geschlossen werden kann.  According to the invention, the object is achieved by closing a predetermined pressure limit value during a holding open of the clutch to a leakage. This has the advantage that it can be closed for leakage over an extended period of time in an open state of the clutch, in which there is normally no pressure change in the hydraulic path. This is possible because the known per se Druck-Aktorweg characteristic of the clutch system during the once set position of the Kupplungsak- sector, which remains unchanged, and can be closed at a pressure drop to the leakage.
Vorteilhafterweise ergibt sich der vorgegebene Druckgrenzwert aus einer vorgegebenen, von einer Position des Kupplungsaktors abhängenden Druckgrenzkennlinie. Diese Druckgrenzkennlinie kann dabei an unterschiedlichen Positionen des Kupplungsak- tors durchaus unterschiedliche Werte annehmen. Für die aktuelle Position des Kupplungsaktors wird aus dieser Druckgrenzkennlinie der entsprechende Druckgrenzwert entnommen und mit aktuell gemessenen Druckwerten über einen vorgegebenen Zeit- raum verglichen. Der Zeitraum wird dabei von dem Offenhalten der Kupplung bestimmt. Advantageously, the predetermined pressure limit results from a predetermined, depending on a position of the clutch actuator pressure limit curve. This pressure limiting characteristic can assume completely different values at different positions of the coupling actuator. For the current position of the clutch actuator, the corresponding pressure limit value is taken from this pressure limit characteristic curve and measured with currently measured pressure values over a predetermined time period. compared to space. The period is determined by the holding open the clutch.
In einer Ausgestaltung wird der vorgegebene Druckgrenzwert unter Einfluss einer Flu- idtemperaturkompensation des Druckmittels variiert. Da sich das Volumen des In one embodiment, the predetermined pressure limit value is varied under the influence of a fluid temperature compensation of the pressure medium. As the volume of the
Druckmittels infolge von Temperaturänderungen in der hydraulischen Strecke ändert, ist während der Leckagedetektion gleichzeitig ein Volumenausgleich des Druckmittels im Kupplungsaktor möglich, wobei auf einen Schnüffelvorgang, für welchen die Kupplung wieder geschlossen werden müsste, verzichtet wird. Pressure fluid changes as a result of temperature changes in the hydraulic path, while the leakage detection at the same time a volume compensation of the pressure medium in the clutch actuator is possible, being dispensed with a snooping operation, for which the clutch would have to be closed again.
In einer Ausführungsform wird bei der Fluidtemperaturkompensation eine Position des Kupplungsaktors infolge einer Temperaturänderung des Druckmittels verändert, wobei sich der bei der neu eingestellten Position des Kupplungsaktors ergebende neue Druck des Druckmittels mit einem aus der Druckgrenzkennlinie ermittelten geänderten Druckgrenzwert verglichen wird und auf eine Leckage geschlossen wird, wenn der neue Druck den geänderten Druckgrenzwert unterschreitet. Somit passt sich die Le- ckagedetektion den sich ändernden Betriebsbedingungen während des Offenhaltens der Kupplung an.  In one embodiment, in the fluid temperature compensation, a position of the clutch actuator is changed as a result of a temperature change of the pressure medium, wherein the new pressure of the pressure medium resulting from the newly set position of the clutch actuator is compared with an altered pressure limit determined from the pressure limit characteristic and a leak is concluded, when the new pressure falls below the changed pressure limit. Thus, leak detection adapts to changing operating conditions while the clutch is held open.
In einer Ausgestaltung wird als Druckgrenzkennlinie eine Gerade verwendet. Durch die Wahl der Geraden als Druckgrenzkennlinie werden einheitliche Bedingungen während der Leckageüberwachung eingestellt.  In one embodiment, a straight line is used as the pressure limit characteristic. By selecting the straight line as the pressure limit characteristic, uniform conditions are set during leakage monitoring.
In einer Variante wird als Kupplung eine Hybridtrennkupplung eines Hybridfahrzeuges verwendet, wobei das Offenhalten des geöffneten Zustandes der Hybridtrennkupplung während eines elektrischen Fahrens des Hybridfahrzeuges erfolgt. Durch dieses Verfahren kann das elektrische Fahren des Hybridfahrzeuges verlängert werden, obwohl der Elektromotor zur Erwärmung der hydrostatischen Strecke beiträgt. Diese Erwär- mung wird durch die Fluidkompensation des Druckmittels ausgeglichen. In one variant, a hybrid disconnect clutch of a hybrid vehicle is used as the clutch, wherein the open holding of the hybrid disconnect clutch is kept open during electric driving of the hybrid vehicle. By this method, the electric driving of the hybrid vehicle can be extended, although the electric motor contributes to the heating of the hydrostatic route. This heating is compensated by the fluid compensation of the pressure medium.
Die Erfindung lässt zahlreiche Ausführungsformen zu. Eine davon soll anhand der in der Zeichnung dargestellten Figuren näher erläutert werden. The invention allows numerous embodiments. One of them will be explained in more detail with reference to the figures shown in the drawing.
Es zeigen: Fig. 1 eine Prinzipdarstellung eines Hybridantriebes, Fig. 2 ein schematischer Aufbau eines hydraulischen Kupplungssystems, Fig. 3 ein Ausführungsbeispiel einer Druckgrenzkennlinie für eine erfindungsgemäße Leckagebestimmung. 1 shows a schematic representation of a hybrid drive, FIG. 2 shows a schematic construction of a hydraulic clutch system, Fig. 3 shows an embodiment of a pressure limit characteristic for a leakage determination according to the invention.
Gleiche Merkmale sind mit gleichen Bezugszeichen versehen. Same features are provided with the same reference numerals.
In Fig. 1 ist eine Prinzipdarstellung eines Antriebsstranges 1 eines Hybridfahrzeuges dargestellt. Dieser Antriebsstrang 1 umfasst einen Verbrennungsmotor 2 und einen Elektromotor 3. Zwischen dem Verbrennungsmotor 2 und dem Elektromotor 3 ist direkt hinter dem Verbrennungsmotor 2 eine Hybridtrennkupplung 4 angeordnet. Bei dieser Hybridtrennkupplung 4 handelt es sich um eine unbetätigt geschlossene Kupplung, wie sie beispielsweise auch in Handschaltergetrieben eingesetzt wird. Die Hy- bridtrennkupplung 4 ist dabei als Reibungskupplung ausgebildet. Verbrennungsmotor 2 und Hybridtrennkupplung 4 sind über eine Kurbelwelle 5 miteinander verbunden. Der Elektromotor 3 weist einen drehbaren Rotor 6 und einen stehenden Stator 7 auf. Die Abtriebswelle 8 der Hybridtrennkupplung 4 ist mit einem Getriebe 9 verbunden, welches ein nicht weiter dargestelltes Koppelelement, beispielsweise eine zweite Kupplung oder einen Drehmomentwandler, enthält, die zwischen dem Elektromotor 3 und dem Getriebe 9 angeordnet sind. Das Getriebe 9 überträgt das von dem Verbrennungsmotor 2 und/oder dem Elektromotor 3 erzeugte Drehmoment auf die Antriebsräder 10 des Hybridfahrzeuges. Der Elektromotor 3 und das Getriebe 9 bilden dabei ein Getriebesystem 1 1 . Die zwischen dem Verbrennungsmotor 2 und dem Elektromotor 3 angeordnete Hybridtrennkupplung 4 wird geschlossen, um während der Fahrt des Hybridfahrzeuges mit dem von dem Elektromotor 3 erzeugten Drehmoment den Verbrennungsmotor 2 zu starten oder während eines Boostbetriebes mit angetriebenen Verbrennungsmotor 2 und Elektromotor 3 zu fahren. Die Hybridtrennkupplung wird dabei von einem hy- drostatischen Kupplungsaktor 12 betätigt. In Fig. 1 is a schematic diagram of a drive train 1 of a hybrid vehicle is shown. This drive train 1 comprises an internal combustion engine 2 and an electric motor 3. Between the internal combustion engine 2 and the electric motor 3, a hybrid separating clutch 4 is arranged directly behind the internal combustion engine 2. In this hybrid disconnect clutch 4 is an unactuated closed clutch, as used for example in manual switch gearboxes. The hybrid separation clutch 4 is designed as a friction clutch. Internal combustion engine 2 and hybrid disconnect clutch 4 are connected to each other via a crankshaft 5. The electric motor 3 has a rotatable rotor 6 and a stationary stator 7. The output shaft 8 of the hybrid disconnect clutch 4 is connected to a transmission 9, which contains a coupling element, not further shown, for example a second clutch or a torque converter, which are arranged between the electric motor 3 and the transmission 9. The transmission 9 transmits the torque generated by the internal combustion engine 2 and / or the electric motor 3 to the drive wheels 10 of the hybrid vehicle. The electric motor 3 and the transmission 9 thereby form a transmission system 1 1. The hybrid disconnect clutch 4 arranged between the internal combustion engine 2 and the electric motor 3 is closed to start the engine 2 during driving of the hybrid vehicle with the torque generated by the electric motor 3 or to drive the engine 2 and the electric motor 3 during a boost operation. The hybrid disconnect clutch is actuated by a hydrostatic clutch actuator 12.
In Fig. 2 ist schematisch der Aufbau eines automatischen Kupplungssystems 13 am Beispiel eines schematisch dargestellten hydrostatischen Kupplungsaktors 12 (HCA) dargestellt, wie dieser in Fahrzeugen zum Einsatz kommt. Das Kupplungssystem 13 umfasst auf der Geberseite 14 ein Steuergerät 15, welches einen weiteren Elektromo- tor 16 ansteuert, der wiederum ein Spindelgetriebe 17 zur Umwandlung der Rotationsbewegung des Elektromotors 16 in eine Translationsbewegung eines Kolbens 18 antreibt, der innerhalb eines Geberzylinders 19 axial beweglich gelagert ist. Der Elek- tromotor 16, der Kolben 18 sowie der Geberzylinder 19 bilden dabei den hydrostatischen Kupplungsaktor 12. FIG. 2 schematically shows the structure of an automatic clutch system 13 using the example of a hydrostatic clutch actuator 12 (HCA) shown schematically, as used in vehicles. The clutch system 13 comprises on the encoder side 14, a control unit 15, which controls a further electric motor 16, which in turn drives a spindle gear 17 for converting the rotational movement of the electric motor 16 in a translational movement of a piston 18 which is mounted axially movable within a master cylinder 19 , The electric tromotor 16, the piston 18 and the master cylinder 19 form the hydrostatic clutch actuator 12th
Verursacht eine Drehbewegung des Elektromotors 16 eine Positionsänderung des Kolbens 18 im Geberzylinder 19 entlang des Kupplungsweges nach rechts, wird das Volumen des Geberzylinders 19 verändert, wodurch ein Druck in dem Geberzylinder 19 aufgebaut wird, der über ein Druckmittel 20 in Form einer Hydraulikflüssigkeit über eine Hydraulikleitung 21 zur Nehmerseite 22 des hydraulischen Kupplungssystems 13 übertragen wird. Auf der Nehmerseite 22 verursacht der Druck p des Druckmittels 20 in einem Nehmerzylinder 23 eine Wegänderung, die auf die Hybridtrennkupplung 4 übertragen wird, um diese zu betätigen. Causes a rotational movement of the electric motor 16 a change in position of the piston 18 in the master cylinder 19 along the clutch travel to the right, the volume of the master cylinder 19 is changed, whereby a pressure in the master cylinder 19 is constructed, via a pressure medium 20 in the form of a hydraulic fluid via a hydraulic line 21 is transmitted to the slave side 22 of the hydraulic clutch system 13. On the slave side 22 causes the pressure p of the pressure means 20 in a slave cylinder 23, a path change, which is transmitted to the hybrid disconnect clutch 4 to actuate them.
Der Geberzylinder 19, die Hydraulikleitung 21 und der Nehmerzylinder 23 bilden dabei die hydraulische Strecke. Der Nehmerzylinder 23 greift zur Betätigung der Hybridtrennkupplung 4 in ein Ausrücklager 24 ein, welches gegen die Zungen einer Tellerfeder 25 drückt und somit die Hybridtrennkupplung 4 bewegt. Der Druck p im hydraulischen System wird durch einen Drucksensor 26 gemessen, welcher am Geberzylinder 19 positioniert ist. Auch die Positionsänderung des Kolbens 18 wird über einen Wegsensor 27 am Geberzylinder 19 detektiert. The master cylinder 19, the hydraulic line 21 and the slave cylinder 23 form the hydraulic route. The slave cylinder 23 engages to actuate the hybrid disconnect clutch 4 in a release bearing 24 which presses against the tongues of a plate spring 25 and thus moves the hybrid disconnect clutch 4. The pressure p in the hydraulic system is measured by a pressure sensor 26 which is positioned on the master cylinder 19. The change in position of the piston 18 is detected via a displacement sensor 27 on the master cylinder 19.
Fährt das Hybridfahrzeug mit rein elektrischem Antrieb, also einfach nur durch Betätigung des Elektromotors 3, so wird der Verbrennungsmotor 2 vom Antrieb des Elekt- romotors 3 über die Hybridtrennkupplung 4 abgetrennt, indem die Hybridtrennkupplung 4 geöffnet wird. Bei geöffneter Hybridtrennkupplung 4 nimmt der Kupplungsaktor 12 eine vorgegebene Position ein. Da bei dem elektrischen Fahrbetrieb die Hybridtrennkupplung 4 über den gesamten Zeitraum des elektrischen Fahrens geöffnet ist, wird in vorgegebenen Abständen der Druck in dem Kupplungssystem in diesem Zeit- räum gemessen. If the hybrid vehicle drives with a purely electric drive, that is to say simply by actuation of the electric motor 3, the internal combustion engine 2 is disconnected from the drive of the electric motor 3 via the hybrid disconnect clutch 4 by the hybrid disconnect clutch 4 being opened. When the hybrid disconnect clutch 4 is open, the clutch actuator 12 assumes a predetermined position. Since the hybrid disconnect clutch 4 is open during the electric driving operation over the entire period of electric driving, the pressure in the clutch system in this time is measured at predetermined intervals.
Jeder aktuell gemessene Druckwert wird mit einem Druckgrenzwert verglichen, um das Kupplungssystem 13 im Zustand des elektrischen Fahrens auf eine Leckage zu überwachen. In einer besonderen Ausführung wird der Druckgrenzwert aus einer Druckgrenzkennlinie ermittelt. Der Druckgrenzwert entspricht dem Punkt der Druck- grenzkennlinie, die der Position des Kupplungsaktors 12 im offenen Zustand der Hybridtrennkupplung 4 entspricht. Unterschreitet der aktuell gemessene Druckwert den so ermittelten Druckgrenzwert, wird auf eine Leckage erkannt. Fig. 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Druckkurve bei der Bewegung des Kolbens 18 im Geberzylinder 19. Dabei ist der Druck p im hydraulischen System über der Position des Kolbens 18, welches dem Weg des Kupplungsaktors 12 entspricht, aufgetragen. Kurve A zeigt eine Druckgrenzkennlinie, wie diese nach dem Stand der Technik bei einem Übergang von einem geschlossenen Zustand der Hybridtrennkupplung 4 in einen offenen Zustand verwendet wird. Kurve B zeigt eine erfindungsgemäße Druckgrenzkennlinie, die im vorgegebenen Beispiel über den gesamten Aktorweg konstant ist. Each currently measured pressure value is compared with a pressure limit to monitor the clutch system 13 for leakage in the state of electric propulsion. In a particular embodiment, the pressure limit value is determined from a pressure limiting characteristic. The pressure limit value corresponds to the point of the pressure limit characteristic which corresponds to the position of the clutch actuator 12 in the open state of the hybrid disconnect clutch 4. If the currently measured pressure value falls below the pressure limit value thus determined, a leakage is detected. 3 shows an exemplary embodiment of a pressure curve during the movement of the piston 18 in the master cylinder 19. The pressure p in the hydraulic system is plotted against the position of the piston 18, which corresponds to the travel of the clutch actuator 12. Curve A shows a pressure limit characteristic as used in the prior art in a transition from a closed state of the hybrid disconnect clutch 4 to an open state. Curve B shows a pressure limiting characteristic according to the invention, which in the given example is constant over the entire actuator path.
Um sicherzugehen, kann aber auch eine Leckageerkennung erst beim Auftreten von mehreren Unterschreitungen der Druckgrenzwerte erfolgen. Bei Erkennung der Leckage werden durch eine, im Steuergerät 15 abgelegte Software Maßnahmen ergriffen, um eine fehlerhafte Kupplungsbetätigung zu unterbinden. Dies kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass das Hybridfahrzeug den Verbrennungsmotor 2 nicht starten kann, sondern nur im elektrischen Betrieb fahren kann. Die Verwendung der Druckgrenzkennlinie ist insbesondere immer dann von Vorteil, wenn während des Prozesses der Leckageerkennung beim elektrischen Fahren des Hybridfahrzeuges eine Volumenänderung des Druckmittels infolge einer Temperaturänderung auftritt, welche ausgeglichen werden muss, ohne einen Schnüffelvorgang durchführen zu müssen. Die Temperaturänderung, insbesondere eine Temperaturer- höhung des Druckmittels 20, wird durch den Elektromotor 3 während des elektrischen Fahrens verursacht. Diese Temperaturerhöhung des Druckmittels 20 bewirkt eine Volumenerhöhung, die eine Druckänderung nach sich zieht. Um eine solche Volumenerhöhung auszugleichen, ist im Steuergerät 15 ein Algorithmus zur Fluidtemperatur- kompensation hinterlegt. Dieser Algorithmus berechnet, welche Position der Kolben 18 des Kupplungsaktor 12 einnehmen muss, um die Volumenerhöhung zu reduzieren. Das Steuergerät 15 steuert den Kupplungsaktor 12 entsprechend an, so dass sich die Position des Kupplungsaktors 12 während des Offenzustandes der Trennkupplung 4 verändert. Auch bei der neuen Position des Kupplungsaktors 12 wird mindestens eine Druckmessung durchgeführt, wobei der neu ermittelte Druck mit dem Druckgrenzwert verglichen wird, welcher der aktuellen Position des Kupplungsaktors 12 entsprechend aus der Druckgrenzkennlinie (Kurve B) entnommen wurde. Liegt der neu ermittelte Druckwert unter dem neu bestimmten Druckgrenzwert, wird ebenfalls auf eine Leckage geschlossen. Somit hat die Verwendung der Druckgrenzkennlinie den Vorteil, dass auch solche Flu- idtemperaturänderungen neben der Detektion der Leckage erkannt und durchgeführt werden können. In order to be sure, however, leakage detection can only take place when several pressure limits are exceeded. Upon detection of the leakage measures are taken by a stored in the control unit 15 software to prevent erroneous clutch operation. This can be done, for example, that the hybrid vehicle can not start the engine 2, but can only drive in electric mode. The use of the pressure limiting characteristic is particularly advantageous whenever a change in volume of the pressure medium occurs as a result of a temperature change during the process of leakage detection during electric driving of the hybrid vehicle, which must be compensated without having to perform a snooping operation. The temperature change, in particular a temperature increase of the pressure medium 20, is caused by the electric motor 3 during electric driving. This temperature increase of the pressure medium 20 causes an increase in volume, which entails a pressure change. To compensate for such a volume increase, an algorithm for fluid temperature compensation is stored in the control unit 15. This algorithm calculates which position the piston 18 of the clutch actuator 12 must take in order to reduce the volume increase. The control unit 15 controls the clutch actuator 12 accordingly, so that the position of the clutch actuator 12 changes during the open state of the separating clutch 4. Also in the new position of the clutch actuator 12 at least one pressure measurement is performed, wherein the newly determined pressure is compared with the pressure limit, which was taken from the current limit position of the clutch actuator 12 corresponding to the pressure limit curve (curve B). If the newly determined pressure value is below the newly determined pressure limit value, a leakage is also concluded. Thus, the use of the pressure limit characteristic has the advantage that even such fluid temperature changes can be detected and performed in addition to the detection of the leakage.
Bezuqszeichenliste Antriebsstrang Tag List Drive train
Verbrennungsmotor internal combustion engine
Elektromotor electric motor
Hybridtrennkupplung Hybrid clutch
Kurbelwelle crankshaft
Rotor rotor
Stator stator
Abtriebswelle output shaft
Getriebe transmission
Antriebsräder drive wheels
Getriebesystem transmission system
Kupplungsaktor clutch actuator
Kupplungssystem coupling system
Geberseite donor side
Steuergerät control unit
Elektromotor electric motor
Spindelgetriebe spindle gear
Kolben  piston
Geberzylinder Master cylinder
Druckmittel  lever
Hydraulikleitung  hydraulic line
Nehmerseite  recipient side
Nehmerzylinder  slave cylinder
Ausrücklager release bearing
Tellerfeder  Belleville spring
Drucksensor  pressure sensor
Wegsensor  displacement sensor

Claims

Patentansprüche Patent claims
1 . Verfahren zur Bestimmung einer Leckage in einem hydraulischen Kupplungssystem eines Fahrzeuges, bei welchem eine Kupplung (4) durch einen hydrostatischen Kupplungsaktor (12) betätigt wird, wobei ein in einem Geberzylinder (19) des hydrostatischen Kupplungsaktors (12) gelagerter Kolben (18) axial bewegt wird, welcher über ein in einer hydrostatischen Strecke enthaltenes Druckmittel (20) auf einen die Kupplung (4) betätigenden Nehmerzylinder (23) einwirkt und die Leckage im Kupplungssystem (13) durch eine Druckmessung im Kupplungsaktor (12) und einem Vergleich mit einem Grenzwert detektiert wird, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Unterschreitung eines vorgegebenen Druckgrenzwertes während eines Offenhaltens der Kupplung (4) auf eine Leckage geschlossen wird. 1 . Method for determining a leak in a hydraulic clutch system of a vehicle, in which a clutch (4) is actuated by a hydrostatic clutch actuator (12), a piston (18) mounted in a master cylinder (19) of the hydrostatic clutch actuator (12) moving axially which acts on a slave cylinder (23) actuating the clutch (4) via a pressure medium (20) contained in a hydrostatic section and detects the leakage in the clutch system (13) by measuring the pressure in the clutch actuator (12) and comparing it with a limit value is, characterized in that if the pressure falls below a predetermined limit value while the clutch (4) is kept open, a leak is concluded.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass sich der vorgegebene Druckgrenzwert aus einer vorgegebenen, von einer Position des Kupplungsaktors (12) abhängenden Druckgrenzkennlinie ergibt. 2. The method according to claim 1, characterized in that the predetermined pressure limit value results from a predetermined pressure limit characteristic curve which depends on a position of the clutch actuator (12).
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der vorgegebene Druckgrenzwert unter Einfluss einer Fluidtemperaturkompensation des Druckmittels (20) variiert. 3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the predetermined pressure limit varies under the influence of a fluid temperature compensation of the pressure medium (20).
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Fluidtemperaturkompensation eine Position des Kupplungsaktors (12) infolge einer Temperaturänderung des Druckmittels (20) verändert wird, wobei sich der bei der neu eingestellten Position des Kupplungsaktors (12) ergebende neue Druck des Druckmittels (20) mit einem aus der Druckgrenzkennlinie ermittelten geänderten Druckgrenzwert verglichen wird und auf eine Leckage geschlossen wird, wenn der neue Druck den geänderten Druckgrenzwert unterschreitet. Verfahren nach Anspruch 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass als Druckgrenzkennlinie eine Gerade verwendet wird. 4. The method according to claim 3, characterized in that during the fluid temperature compensation a position of the clutch actuator (12) is changed as a result of a change in temperature of the pressure medium (20), the new pressure of the pressure medium resulting from the newly set position of the clutch actuator (12). (20) is compared with a changed pressure limit value determined from the pressure limit characteristic curve and a leak is concluded if the new pressure falls below the changed pressure limit value. Method according to claim 2, 3 or 4, characterized in that a straight line is used as the pressure limit characteristic.
Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Kupplung eine Hybridtrennkupplung (4) eines Hybridfahrzeuges verwendet wird, wobei das konstante Offenhalten der Hybridtrennkupplung (4) während eines elektrischen Fahrens des Hybridfahrzeuges erfolgt. Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that a hybrid separating clutch (4) of a hybrid vehicle is used as the clutch, the hybrid separating clutch (4) being kept open constantly while the hybrid vehicle is being driven electrically.
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