Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
CLUTCH FOR A VEHICLE AND METHOD FOR CONTROLLING A CLUTCH
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2020/221387
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a method (100) for controlling a clutch (10) for a vehicle, which clutch is associated with a transmission (14) and has a clutch input (16) and a clutch output (18) and can transmit a torque between the clutch input (16) and the clutch output (18) depending on a clutch actuation position of the clutch (10), wherein the clutch actuation position and a clutch actuation speed can be influenced by a clutch actuation device (20), wherein the transmission (14) can assume a shift position which depends on a gear selection position (102, 126) of a gear selection element (26) which, in order to change the gear selection position, can execute a gear selection movement (28) which takes place at a gear selection speed (130) and can be effected by a person, wherein the clutch actuation device (20) automatically initiates a clutch actuation process for carrying out the shift process when a first gear selection position is reached, wherein the gear selection speed (130) is detected and the clutch actuation device (20) adjusts the clutch actuation speed during the clutch actuation process depending on the detected gear selection speed (130). Furthermore, the invention relates to a clutch (10) which can be controlled by such a method (100).

Inventors:
LERICHE NICOLAS (FR)
PAILLER FABIEN (FR)
Application Number:
PCT/DE2020/100246
Publication Date:
November 05, 2020
Filing Date:
March 26, 2020
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
SCHAEFFLER TECHNOLOGIES AG (DE)
International Classes:
F16D48/06; F16H63/46
Domestic Patent References:
WO1996028317A11996-09-19
Foreign References:
DE102017108208A12018-10-18
CN101113558B2010-06-30
EP0997659A12000-05-03
DE10310471A12003-10-09
DE19504847A11995-09-28
DE102017108208A12018-10-18
Download PDF:
Claims:
Patentansprüche

1. Verfahren (100) zur Steuerung einer Kupplung (10) für ein Fahrzeug, die

einem Getriebe (14) zugeordnet ist und die einen Kupplungseingang (16) und einen Kupplungsausgang (18) aufweist und die ein Drehmoment zwischen dem Kupplungseingang (16) und dem Kupplungsausgang (18) abhängig von einer Kupplungsbetätigungsposition der Kupplung (10) übertragen kann, wobei die Kupplungsbetätigungsposition und eine

Kupplungsbetätigungsgeschwindigkeit durch eine

Kupplungsbetätigungsvorrichtung (20) beeinflussbar ist, wobei

das Getriebe (14) eine Schaltposition einnehmen kann, die von einer

Gangwahlposition (102, 126) eines Gangwahlelements (26) abhängig ist, das zur Veränderung der Gangwahlposition eine mit einer

Gangwahlgeschwindigkeit (130) erfolgende Gangwahlbewegung (28) ausführen kann, die von einer Person bewirkt werden kann, wobei

die Kupplungsbetätigungsvorrichtung (20) bei Erreichen einer ersten

Gangwahlposition einen Kupplungsbetätigungsvorgang zur Durchführung des

Schaltvorgangs automatisiert einleitet,

dadurch gekennzeichnet, dass

die Gangwahlgeschwindigkeit (130) erfasst wird und

die Kupplungsbetätigungsvorrichtung (20) die

Kupplungsbetätigungsgeschwindigkeit bei dem Kupplungsbetätigungsvorgang abhängig von der erfassten Gangwahlgeschwindigkeit (130) einstellt.

2. Verfahren (100), nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die

Kupplungsbetätigungsgeschwindigkeit proportional zu der

Gangwahlgeschwindigkeit (130) eingestellt wird.

3. Verfahren (100) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die aktuelle Gangwahlposition (102) erfasst und mit einer zuvor in einem Speicher (M) hinterlegten ersten gespeicherten Gangwahlposition (104) verglichen wird, wobei die Differenz aus aktueller und erster gespeicherter Gangwahlpositionen (102, 104) als erste Differenz (106) gebildet wird und der Betrag der ersten Differenz (106) als erste Gangwahlpositionsänderung (108) mit einem vorgegebenen Änderungsschwellwert (110) verglichen wird und wenn die erste Gangwahlpositionsänderung (108) größer gleich dem

Änderungsschwellwert (110) ist, ein Erfassungsstartpunkt (112) zur Erfassung der Gangwahlgeschwindigkeit (130) gesetzt wird.

4. Verfahren (100) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die aktuelle Gangwahlposition (102) in dem Speicher (M) gespeichert wird, wenn die erste Gangwahlpositionsänderung (108) kleiner als der Änderungsschwellwert (110) ist.

5. Verfahren (100) nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die aktuelle Gangwahlposition (102) erfasst wird und zusätzlich mit einer zeitlich vor der ersten gespeicherten Gangwahlposition (104) in dem Speicher (M) hinterlegten zweiten gespeicherten Gangwahlposition (114) verglichen wird, wobei die Differenz aus aktueller und zweiter gespeicherter Gangwahlposition (102, 114) als zweite Differenz (116) gebildet wird und der Betrag der zweiten Differenz (116) als zweite Gangwahlpositionsänderung (118) mit dem vorgegebenen Änderungsschwellwert (110) verglichen wird und wenn sowohl die erste als auch die zweite Gangwahlpositionsänderung (108, 118) größer gleich dem Änderungsschwellwert (110) ist, der Erfassungsstartpunkt (112) zur Erfassung der Gangwahlgeschwindigkeit (130) gesetzt wird und

ansonsten eine Speicherung der aktuellen Gangwahlposition (102) in dem Speicher (M) erfolgt.

6. Verfahren (100) nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch

gekennzeichnet, dass durch die Speicherung der aktuellen Gangwahlposition (102) in dem Speicher (M) die zuerst gespeicherte Gangwahlposition (120) aus dem Speicher (M) gelöscht wird.

7. Verfahren (100) nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass zu einem zeitlich um eine Erfassungszeitdifferenz (122) nach dem Erfassungsstartpunkt (112) liegenden Erfassungszielpunkt (124) die dann vorliegende aktuellste Gangwahlposition (126) erfasst und die Differenz aus dieser aktuellsten Gangwahlposition (126) und der zu dem

Erfassungsstartpunkt (112) erfassten aktuellen Gangwahlposition (102) als Gangwahlpositionsdifferenz (128) gebildet wird.

8. Verfahren (100) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die

Gangwahlgeschwindigkeit (130) aus der Gangwahlpositionsdifferenz (128) und der Erfassungszeitdifferenz (122) als mittlere Gangwahlgeschwindigkeit berechnet wird.

9. Verfahren (100) nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Erfassungszielpunkt (124) erreicht ist, wenn die erste Gangwahlposition oder eine von der ersten Gangwahlposition verschiedene zweite Gangwahlposition vorliegt.

10. Kupplung (10) für ein Fahrzeug, die durch ein Verfahren (100) nach einem der vorangehenden Ansprüche steuerbar ist.

Description:
Kupplung für ein Fahrzeug und Verfahren zur Steuerung einer Kupplung

Beschreibungseinleitung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung einer Kupplung nach dem

Oberbegriff von Anspruch 1. Weiterhin betrifft die Erfindung eine Kupplung für ein Fahrzeug nach Anspruch 10.

Ein Verfahren zur Kupplungssteuerung ist beispielsweise aus DE 103 10 471 A1 bekannt. An einem Schalthebel eines Handschaltgetriebes ist ein Sensor

angeordnet, welcher einen Schaltwunsch des Fahrers erkennt und an ein

Steuergerät weiterleitet. Der Sensor ist ein Positionssensor, welcher die

Schalthebelposition erfasst und aus der zeitlichen Veränderung der

Schalthebelposition einen Schaltwunsch erkennt. In DE 195 04 847 A1 wird ein Schaltwunsch ebenfalls über einen an dem Schalthebel angeordneten

Schaltwegsensor erkannt.

In DE 10 2017 108 208 A1 wird ein Verfahren zur Steuerung der Kupplung

beschrieben, bei dem abhängig von der detektierten Bewegung des Wählhebels die Kupplung geöffnet wird und der Antriebsstrang in Abhängigkeit von einer Position des Wählhebels entspannt wird, bevor der Gang vollständig ausgelegt ist. Die

Kupplung wird während eines Überwindens eines Leerweges des Wählhebels vollständig geöffnet.

Die Kupplungsbetätigung bei einer automatisierten Kupplung in einem Fahrzeug kann bei erkanntem Schaltwunsch eingeleitet werden, um die Kupplung automatisiert zu öffnen, damit der Fahrer über den Gangwahlhebel eine Schaltposition in dem Getriebe verändern kann. Bei erkannten Schaltwunsch erfolgt die

Kupplungsbetätigung zwar automatisiert, allerdings unabhängig von dem Fahrstil des Fahrers. Dabei kann es Vorkommen, dass der Schaltvorgang als zu hart empfunden wird, wenn die Kupplungsbetätigungsgeschwindigkeit zu gering eingestellt ist.

Hingegen wird eine schnell eingestellte Kupplungsbetätigung je nach Fahrstil als unerwünschte Verringerung der Fahrgeschwindigkeit wahrnehmbar. Jedoch kann auch eine zwischen diesen beiden liegende Kupplungsbetätigungsgeschwindigkeit den Erwartungen des Fahrers an den Schaltvorgang und an das Fahrverhalten nicht immer gerecht werden.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren zur Steuerung einer Kupplung zu verbessern. Eine Kupplung soll besser gesteuert werden können. Weiterhin soll die Kupplungsbetätigung an den Fahrstil des Fahrers angepasst werden können.

Wenigstens eine dieser Aufgaben wird durch ein Verfahren zur Steuerung einer Kupplung mit den Merkmalen nach Anspruch 1 gelöst. Dadurch kann die

Kupplungsbetätigung an den Fahrstil des Fahrers angepasst. Das Fahrverhalten und der Fahrkomfort des Fahrzeugs wird verbessert.

Die Kupplung kann über ein ECM-System betätigbar sein. Die

Kupplungsbetätigungsvorrichtung kann elektrisch steuerbar sein.

Die Gangwahlposition kann über einen Positionssensor erfasst werden. Der

Positionssensor kann dem Gangwahlelement zugeordnet sein.

In einer bevorzugten Ausführung der Erfindung wird die

Kupplungsbetätigungsgeschwindigkeit proportional zu der Gangwahlgeschwindigkeit eingestellt. Dadurch kann die Dynamik der Gangwahlbewegung eine geeignete Dynamik der Kupplungsbetätigung auslösen.

In einer speziellen Ausführung der Erfindung wird die aktuelle Gangwahlposition erfasst und mit einer zuvor in einem Speicher hinterlegten ersten gespeicherten Gangwahlposition verglichen, wobei die Differenz aus aktueller und erster

gespeicherter Gangwahlpositionen als erste Differenz gebildet wird und der Betrag der ersten Differenz als erste Gangwahlpositionsänderung mit einem vorgegebenen Änderungsschwellwert verglichen wird und wenn die erste

Gangwahlpositionsänderung größer gleich dem Änderungsschwellwert ist, ein Erfassungsstartpunkt zur Erfassung der Gangwahlgeschwindigkeit gesetzt wird. Der Änderungsschwellwert kann während des Betriebs der Kupplung fest vorgegeben oder während des Betriebs der Kupplung veränderbar sein. ln einer bevorzugten Ausführung der Erfindung wird die aktuelle Gangwahlposition in dem Speicher gespeichert, wenn die erste Gangwahlpositionsänderung kleiner als der Änderungsschwellwert ist.

In einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung wird die aktuelle Gangwahlposition erfasst und zusätzlich mit einer zeitlich vor der ersten gespeicherten

Gangwahlposition in dem Speicher hinterlegten zweiten gespeicherten

Gangwahlposition verglichen, wobei die Differenz aus aktueller und zweiter gespeicherter Gangwahlposition als zweite Differenz gebildet wird und der Betrag der zweiten Differenz als zweite Gangwahlpositionsänderung mit dem vorgegebenen Änderungsschwellwert verglichen wird und wenn sowohl die erste als auch die zweite Gangwahlpositionsänderung größer gleich dem Änderungsschwellwert ist, der Erfassungsstartpunkt zur Erfassung der Gangwahlgeschwindigkeit gesetzt wird und ansonsten eine Speicherung der aktuellen Gangwahlposition in dem Speicher erfolgt.

Einschließlich der ersten und zweiten Gangwahlpositionsänderung können

insgesamt n Gangwahlpositionsänderungen berechnet und jeweils mit dem

Änderungsschwellwert verglichen werden, wobei der Erfassungsstartpunkt gesetzt wird, wenn eine der n Gangwahlpositionsänderungen größer gleich dem

Änderungsschwellwert ist. Die Anzahl der n Gangwahlpositionsänderungen kann von einer zur Verfügung gestellten Speichergröße des Speichers abhängen. Die

Speichergröße kann fest vorgegeben oder veränderlich sein. Beispielsweise kann die Speichergröße des Speichers von einem Betriebszustand des Fahrzeugs und/oder von Fahrbedingungen abhängen.

In einer bevorzugten Ausführung der Erfindung wird durch die Speicherung der aktuellen Gangwahlposition in dem Speicher die zuerst gespeicherte

Gangwahlposition aus dem Speicher gelöscht. Dadurch kann der Speicherplatz in dem Speicher für neuere Gangwahlpositionen freigegeben werden.

In einer speziellen Ausführung der Erfindung wird zu einem zeitlich um eine

Erfassungszeitdifferenz nach dem Erfassungsstartpunkt liegenden

Erfassungszielpunkt die dann vorliegende aktuellste Gangwahlposition erfasst und die Differenz aus dieser aktuellsten Gangwahlposition und der zu dem

Erfassungsstartpunkt erfassten aktuellen Gangwahlposition als Gangwahlpositionsdifferenz gebildet. Die Erfassungszeitdifferenz kann fest vorgegeben oder veränderlich sein.

In einer weiteren speziellen Ausführung der Erfindung wird die

Gangwahlgeschwindigkeit aus der Gangwahlpositionsdifferenz und der

Erfassungszeitdifferenz als mittlere Gangwahlgeschwindigkeit berechnet. Die

Gangwahlgeschwindigkeit kann als Quotient aus der Gangwahlpositionsdifferenz und der Erfassungszeitdifferenz gebildet werden.

In einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist der Erfassungszielpunkt erreicht, wenn die erste Gangwahlposition oder eine von der ersten Gangwahlposition verschiedene zweite Gangwahlposition vorliegt.

Weiterhin wird zur Lösung wenigstens einer der zuvor genannten Aufgaben eine Kupplung für ein Fahrzeug mit den Merkmalen nach Anspruch 10 vorgeschlagen.

Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Figurenbeschreibung und den Abbildungen.

Figurenbeschreibung

Die Erfindung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die Abbildungen ausführlich beschrieben. Es zeigen im Einzelnen:

Figur 1 : Einen Fahrzeugantriebsstrang mit einer Kupplung in einer speziellen

Ausführungsform der Erfindung.

Figur 2: Ein Verfahren zur Steuerung einer Kupplung in einer speziellen

Ausführungsform der Erfindung.

Figur 1 zeigt einen Fahrzeugantriebsstrang mit einer Kupplung 10 in einer speziellen Ausführungsform der Erfindung. Die Kupplung 10 ist wirksam zwischen einem Verbrennungsmotor 12 und einem Getriebe 14 angeordnet. Die Kupplung 10 weist einen mit dem Verbrennungsmotor 12 verbundenen Kupplungseingang 16 und einen mit dem Getriebe 14 verbundenen Kupplungsausgang 18 auf. Die Kupplung 10 kann abhängig von einer Kupplungsbetätigungsposition ein

Drehmoment zwischen dem Kupplungseingang 16 und dem Kupplungsausgang 18 übertragen. Die Kupplungsbetätigungsposition und auch die

Kupplungsbetätigungsgeschwindigkeit ist durch eine elektrisch angesteuerte

Kupplungsbetätigungsvorrichtung 20 beeinflussbar, die durch eine

Kupplungssteuerungseinheit 22 gesteuert wird. Die Kupplungsbetätigung wird dabei automatisiert durch die Kupplungsbetätigungsvorrichtung 20 ausgeführt.

Das Getriebe 14 kann eine Schaltposition zur Veränderung einer Übersetzung einnehmen, die von einer Gangwahlposition 24 eines Gangwahlelements 26 abhängig ist, das zur Veränderung der Gangwahlposition 24 eine mit einer

Gangwahlgeschwindigkeit erfolgende Gangwahlbewegung 28 ausführen kann, die wiederum von einer Person bewirkt werden kann. Die

Kupplungsbetätigungsvorrichtung 20 leitet bei Erreichen einer ersten

Gangwahlposition, die durch einen Positionssensor 30 erfasst wird, einen

Kupplungsbetätigungsvorgang zur manuellen Durchführung des Schaltvorgangs des Getriebes 14 automatisiert ein.

Die Gangwahlgeschwindigkeit der Gangwahlbewegung 28 wird über den

Positionssensor 30 erfasst und die Kupplungsbetätigungsvorrichtung 20 stellt die Kupplungsbetätigungsgeschwindigkeit bei dem Kupplungsbetätigungsvorgang abhängig von der erfassten Gangwahlgeschwindigkeit ein. Dadurch kann die Kupplungsbetätigungsgeschwindigkeit an den Fahrstil des Fahrers angepasst werden. Die Kupplungsbetätigungsgeschwindigkeit wird dabei proportional zu der Gangwahlgeschwindigkeit eingestellt. Betätigt der Fahrer das Gangwahlelement 26 mit einer höheren Gangwahlgeschwindigkeit, wird die

Kupplungsbetätigungsgeschwindigkeit höher eingestellt. Betätigt der Fahrer das Gangwahlelement 26 mit einer niedrigeren Gangwahlgeschwindigkeit, wird die Kupplungsbetätigungsgeschwindigkeit geringer eingestellt.

In Figur 2 ist ein Verfahren 100 zur Steuerung einer Kupplung in einer speziellen Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Die Gangwahlgeschwindigkeit wird ermittelt, indem die aktuelle Gangwahlposition 102 über den Positionssensor 30 erfasst und mit einer zuvor in einem Speicher M hinterlegten ersten gespeicherten Gangwahlposition 104 verglichen wird, wobei die Differenz aus aktueller und erster gespeicherter Gangwahlposition 102, 104 als erste Differenz 106 gebildet wird und der Betrag der ersten Differenz 106 als erste Gangwahlpositionsänderung 108 mit einem vorgegebenen Änderungsschwellwert 110 verglichen wird. Wenn die erste Gangwahlpositionsänderung 108 größer gleich dem Änderungsschwellwert 110 ist, wird ein Erfassungsstartpunkt 112 zur Erfassung der Gangwahlgeschwindigkeit gesetzt. Der Änderungsschwellwert 110 kann während des Betriebs der Kupplung fest vorgegeben oder während des Betriebs der Kupplung veränderbar sein. Wenn die erste Gangwahlpositionsänderung 108 kleiner als der Änderungsschwellwert 110 ist, wird die aktuelle Gangwahlposition 102 in dem Speicher M gespeichert.

Die aktuelle Gangwahlposition 102 wird zusätzlich noch mit einer zeitlich vor der ersten gespeicherten Gangwahlposition 104 in dem Speicher M hinterlegten zweiten gespeicherten Gangwahlposition 114 verglichen, wobei die Differenz aus aktueller und zweiter gespeicherter Gangwahlposition 102, 114 als zweite Differenz 116 gebildet wird und der Betrag der zweiten Differenz 116 als zweite

Gangwahlpositionsänderung 118 mit dem vorgegebenen Änderungsschwellwert 110 verglichen wird. Erst wenn die erste oder zweite Gangwahlpositionsänderung 108, 118 größer gleich dem Änderungsschwellwert 110 ist, wird der Erfassungsstartpunkt 112 zur Erfassung der Gangwahlgeschwindigkeit gesetzt. Ansonsten erfolgt eine Speicherung der aktuellen Gangwahlposition 102 in dem Speicher M. Durch die Speicherung der aktuellen Gangwahlposition 102 in dem Speicher M wird die zuerst gespeicherte Gangwahlposition 120 aus dem Speicher M gelöscht.

Einschließlich der ersten und zweiten Gangwahlpositionsänderung 108, 118 können insgesamt n Gangwahlpositionsänderungen berechnet und jeweils mit dem

Änderungsschwellwert 110 verglichen werden, wobei der Erfassungsstartpunkt 112 erst gesetzt wird, wenn eine der n Gangwahlpositionsänderungen größer gleich dem Änderungsschwellwert 110 ist. Die Anzahl der n Gangwahlpositionsänderungen kann von einer zur Verfügung gestellten Speichergröße des Speichers M abhängen. Die Speichergröße kann fest vorgegeben oder veränderlich sein. Beispielsweise kann die Speichergröße des Speichers M von einem Betriebszustand des Fahrzeugs und/oder von Fahrbedingungen abhängen.

Zu einem zeitlich um eine Erfassungszeitdifferenz 122 nach dem

Erfassungsstartpunkt 112 liegenden Erfassungszielpunkt 124 wird die dann vorliegende aktuellste Gangwahlposition 126 über den Positionssensor 30 erfasst und die Differenz aus dieser aktuellsten Gangwahlposition 126 und der zu dem Erfassungsstartpunkt 112 erfassten Gangwahlposition 102 als

Gangwahlpositionsdifferenz 128 gebildet. Die Erfassungszeitdifferenz 122 kann fest vorgegeben oder veränderlich sein. Anschließend wird die Gangwahlgeschwindigkeit 130 aus der Gangwahlpositionsdifferenz 128 und der Erfassungszeitdifferenz 122 als mittlere Gangwahlgeschwindigkeit berechnet. Die Kupplungsbetätigungsvorrichtung kann dann die Kupplungsbetätigungsgeschwindigkeit bei dem

Kupplungsbetätigungsvorgang abhängig von der erfassten Gangwahlgeschwindigkeit 130 automatisiert einstellen.

Der Erfassungszielpunkt 124 kann erreicht sein, wenn die erste Gangwahlposition, ab der die Kupplungsbetätigungsvorrichtung einen Kupplungsbetätigungsvorgang zur manuellen Durchführung des Schaltvorgangs des Getriebes automatisiert einleitet, oder eine von der ersten Gangwahlposition verschiedene zweite Gangwahlposition vorliegt.

Bezugszeichenliste

10 Kupplung

12 Verbrennungsmotor

14 Getriebe

16 Kupplungseingang

18 Kupplungsausgang

20 Kupplungsbetätigungsvorrichtung

22 Kupplungssteuerungseinheit

24 Gangwahlposition

26 Gangwahlelement

28 Gangwahlbewegung

30 Positionssensor

100 Verfahren

102 aktuelle Gangwahlposition

104 erste gespeicherte Gangwahlposition

106 erste Differenz

108 erste Gangwahlpositionsänderung

110 Änderungsschwellwert

112 Erfassungsstartpunkt

114 zweite gespeicherte Gangwahlposition

116 zweite Differenz

118 zweite Gangwahlpositionsänderung 120 zuerst gespeicherte Gangwahlposition 122 Erfassungszeitdifferenz

124 Erfassungszielpunkt

126 aktuellste Gangwahlposition

128 Gangwahlpositionsdifferenz

130 Gangwahlgeschwindigkeit

M Speicher