DE102017113064A1

DE102017113064A1 - Verfahren zur Temperaturkompensation eines Vorlastpunktes einer Kupplung eines Fahrzeuges

Info

Publication number: DE102017113064A1
Application number: DE102017113064.0A
Authority: DE
Inventors: Christian Vollbrecht; Ralf Mannsperger
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2017-06-14
Filing date: 2017-06-14
Publication date: 2018-12-20
Also published as: CN109083945B; CN109083945A

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Temperaturkompensation eines Vorlastpunktes einer Kupplung eines Fahrzeuges, bei welchem die Kupplung von einem Aktor betätigt wird, der in dem Vorlastpunkt an einem Stellelement der Kupplung gerade anliegt, wobei der Vorlastpunkt adaptiert und der Aktor auf den ermittelten Vorlastpunkt verschoben wird. Bei einem Verfahren, bei welchem auf schnelle Temperaturänderungen reagiert werden kann, wird zu dem adaptierte Vorlastpunkt ein temperaturabhängiger Positionsaufschlag hinzugefügt, um welchen der Aktor weiter verschoben wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Temperaturkompensation eines Vorlastpunktes einer Kupplung eines Fahrzeuges, bei welchem die Kupplung von einem Aktor betätigt wird, der in dem Vorlastpunkt an einem Stellelement der Kupplung gerade anliegt, wobei der Vorlastpunkt adaptiert und der Aktor auf den ermittelten Vorlastpunkt verschoben wird.
Aus einer noch unveröffentlichten deutschen Patentanmeldung des Anmelders mit dem Aktenzeichen DE 10 2016 123 952.6 ist ein Verfahren zur Betätigung einer Kupplung eines Hybridantriebsstranges bekannt, bei welchem der Hybridantriebsstrang mittels einer Betätigungsvorrichtung betätigbar ist, wobei die Betätigungsvorrichtung eine elektrische Aktoreinheit aufweist, die mit einem Schiebeglied verstellend auf ein Betätigungslager, das wiederum mit einem Stellelement der Kupplung bewegungsgekoppelt oder bewegungskoppelbar ist, einwirkt. Dabei wird ein Vorlastpunkt, an dem das Betätigungslager mit einer Mindestverschiebeeinheit an dem Stellelement angedrückt wird, so bestimmt, dass zunächst das Schiebeglied unter Erstellung einer Istkennlinie, die ein Verhalten eines physikalischen Bewegungskennwertes des Schiebegliedes beschreibt, über einen Verschiebeweg, in dem sich der Vorlastpunkt theoretisch befindet, hinwegbewegt wird, anschließend die Ist-Kennlinie mit einer für diesen Verschiebeweg hinterlegten Soll-Kennlinie verglichen wird und der Vorlastpunkt an jenem Punkt entlang der Ist-Kennlinie festgelegt wird, der keine oder die geringste Abweichung zu einem Vergleichspunkt der Soll-Kennlinie aufweist. Mittels dieses erläuterten Verfahrens wird bei Fahrtbeginn des Fahrzeuges eine Adaption des Vorlastpunktes durchgeführt. Dieser kann während der Fahrt des Fahrzeuges nicht wiederholt werden, da die Fahrsituation eine Beschädigung am Ausrücksystem verursachen würde. Da im Fahrbetrieb jedoch sich die Temperaturen zum Teil sehr stark in der Kupplung ändern, ändert sich auch in diesem Temperaturbereich die Position des Vorlastpunktes. Diese Positionsänderung ist ausreichend, um ein Abheben des Aktors von dem Stellelement der Kupplung zu verursachen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Temperaturkompensation eines Vorlastpunktes einer Kupplung eines Fahrzeuges anzugeben, bei welchem die Änderungen des Vorlastpunktes schnellstmöglich kompensiert werden.
Erfindungsgemäß ist die Aufgabe dadurch gelöst, dass zu dem adaptierte Vorlastpunkt ein temperaturabhängiger Positionsaufschlag hinzugefügt wird, um welchen der Aktor weiter verschoben wird. Da der adaptierte Vorlastpunkt bis zur nächsten Adaption konstant bleibt, wird ein spezielles Modell zur Kompensation des temperaturabhängigen Vorlastpunktes angegeben. Der verwendete Positionsaufschlag ist in Abhängigkeit von der Temperatur variabel und wird zum adaptierten Vorlastpunkt hinzuaddiert. Somit wird die reale Position des Vorlastpunktes in Abhängigkeit von der Temperatur in einer Softwarelogik abgebildet und ein Abheben des Aktors von dem Stellelement der Kupplung verhindert. Die Aktorposition wird abhängig von der Temperatur angepasst, wobei die auf das Ausrücklager des Aktors wirkende Kraft gleich bleibt, da sich die Wirkung der veränderten Temperatur mit dem Verschieben der Aktorposition ausgleicht.
Vorteilhafterweise wird der temperaturabhängige Positionsaufschlag des Vorlastpunktes aus einer Kennlinie entnommen, in welcher eine Verschiebung des Vorlastpunktes in Abhängigkeit einer absoluten Temperatur der Kupplung abgelegt ist. Anhand von durchgeführten Messreihen konnte festgestellt werden, dass sich der mechanische Vorlastpunkt in einer automatisierten Kupplung mit der Kupplungstemperatur verschiebt, was in der Kennlinie dokumentiert ist.
In einer Ausgestaltung werden die Änderungen des Vorlastpunktes bei vorgegebenen Temperaturänderungen der Kupplung empirisch ermittelt und in der Kennlinie abgespeichert. Diese Kennlinie muss somit nur einmal ausgemessen werden, wobei für die Software ein nomineller Vorlastpunkt der Kennlinie als Bezugspunkt für die weiteren Berechnungen festgelegt wird.
In einer Ausführungsform wird der Positionsaufschlag in vorgegebenen Zeitabständen kontinuierlich neu bestimmt und zum adaptierten Vorlastpunkt addiert. Da sich Temperaturänderungen sehr schnell vollziehen können, wird der Positionsaufschlag in sehr engen Zeiträumen, beispielsweise einmal pro Sekunde, neu berechnet. Damit ist ein sehr schnelles Reagieren auf eine Verschiebung des Vorlastpunktes infolge der geänderten Temperatur möglich, wobei die Kompensation wieder zum gewünschten Aktorzustand führt.
In einer Variante ist der Zeitabstand zur Neubestimmung des Positionsaufschlages deutlich kleiner gegenüber einem Adaptionszeitraum des Vorlastpunktes. Während der Adaption des Vorlastpunktes werden dabei andere Kupplungsparameter, wie beispielsweise ein Kupplungsverschleiß, kompensiert.
In einer Weiterbildung wird der Positionsaufschlag während des Betriebes des Aktors bestimmt. Während die Adaption des Vorlastpunktes infolge einer Gefahr einer Beschädigung des Kupplungssystems nur in vorgegebenen Zuständen des Fahrzeuges möglich ist, wird aber die sich schnell ändernde Temperatur zuverlässig auch während des Fahrbetriebes des Fahrzeuges detektiert, wodurch der Vorlastpunkt angepasst werden kann.
In einer weiteren Ausführungsform erfolgt die Adaption des Vorlastpunktes im Fahrzeugzustand „Zündung EIN“. Dies hat zur Folge, dass das Fahrzeug sich noch im Stillstand befindet und daher die Kupplung zum Fahrbetrieb nicht benötigt wird. Somit kann der Vorlastpunkt ohne weitere Beschädigung des Kupplungssystems zuverlässig adaptiert werden.
Die Erfindung lässt zahlreiche Ausführungsformen zu. Eine davon soll im Weiteren näher erläutert werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Temperaturkompensation eines Vorlastpunktes wird in einem Kupplungsbetätigungssystem eines Fahrzeuges, vorteilhafterweise in einem Hybridkupplungssystem, verwendet, bei welchem die Kupplung über einen von einem Steuergerät angesteuerten Aktor betätigt wird. Die Kupplung weist dabei als Stellelement eine Tellerfeder auf, welche mit dem Aktor, der elektromotorisch axial bewegt wird, in einer Wirkverbindung steht. Dabei weist der Aktor einen Kolben auf, welcher gegen ein Ausrücklager verschoben wird, das an der Tellerfeder anliegt. Dabei ist der Vorlastpunkt erreicht, wenn das Ausrücklager mit einer Mindestverschiebekraft an die Tellerfeder andrückt.
Für die Ausführung des Verfahrens zur Temperaturkompensation eines Vorlastpunktes ist in einem Speicher des Steuergerätes, eine Kennlinie abgelegt, die die Verschiebung des Vorlastpunktes abhängig von einer absoluten Temperatur der Kupplung bzw. des Kupplungsaktors angibt. Beim Start des Fahrzeuges, d.h. im Fahrzeugzustand „Zündung EIN“, wird der Vorlastpunkt adaptiert. Da die nächste Adaption des Vorlastpunktes erst wieder beim nächsten Fahrzeugzustand „Zündung EIN“ erfolgt, bleibt der adaptierte Vorlastpunkt konstant. Um während der Fahrt des Fahrzeuges auftretende Temperaturänderungen, die zu einer Verschiebung des Vorlastpunktes führen, berücksichtigen zu können, wird in vorgegebenen Abständen, beispielsweise 1 Sekunde, die Temperatur der Kupplung bzw. des Aktors gemessen. Anhand der Kennlinie wird ausgehend von einem nominalen Vorlastpunkt eine Positionsdifferenz infolge der Temperaturänderung des Vorlastpunktes ermittelt. Liegt beispielsweise der nominelle Vorlastpunkt bei 20°C, so wird zu der dem adaptierten Vorlastpunkt entsprechenden Position die durch die Temperaturdifferenz ermittelte Positionsdifferenz hinzugeschlagen, um welche der Aktor verschoben wird.
Wird eine Adaption des Vorlastpunktes bei 80°C ausgeführt, so wird die Positionsdifferenz zwischen 20°C und 80°C von dem ermittelten Wert des Vorlastpunktes abgezogen. Bei der Positionierung des Aktors wird bei 80°C Kupplungs- bzw. Aktortemperatur aus der gespeicherten Kennlinie die Positionsdifferenz zwischen 80°C und 20°C ausgelesen und auf die einzustellende Position beaufschlagt.
Durch die Verschiebung des Aktors wird ein Abheben des Ausrücklagers von den Tellerfederzungen verhindert. Da die Aktorposition in Abhängigkeit von der Temperatur angepasst wird, bleibt eine auf das Ausrücklager wirkende Kraft gleich, da sich die Wirkung der veränderten Temperatur mit der Verschiebung der Aktorposition ausgleicht.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102016123952 [0002]

Claims

Verfahren zur Temperaturkompensation eines Vorlastpunkts einer Kupplung eines Fahrzeuges, bei welchem die Kupplung von einem Aktor betätigt wird, der in dem Vorlastpunkt an einem Stellelement der Kupplung gerade anliegt, wobei der Vorlastpunkt adaptiert und der Aktor auf den ermittelten Vorlastpunkt verschoben wird, dadurch gekennzeichnet, dass zu dem adaptierte Vorlastpunkt ein temperaturabhängiger Positionsaufschlag hinzugefügt wird, um welchen der Aktor weiter verschoben wird.
Verfahren zur Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der temperaturabhängige Positionsaufschlag des Vorlastpunktes aus einer Kennlinie entnommen wird, in welcher eine Verschiebung des Vorlastpunktes in Abhängigkeit von einer absoluten Temperatur der Kupplung abgelegt ist.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Änderung des Vorlastpunktes bei vorgegebenen Temperaturänderungen der Kupplung empirisch ermittelt und in der Kennlinie abgespeichert wird.
Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Positionsaufschlag in vorgegebenen Zeitabständen kontinuierlich neu bestimmt und zum adaptierten Vorlastpunkt addiert wird.
Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Zeitabstand zur Neubestimmung des Positionsaufschlages deutlich kleiner gegenüber einem Adaptionszeitraum des Vorlastpunktes ist.
Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Positionsaufschlag während des Betriebes des Aktors bestimmt wird.
Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Adaption des Vorlastpunktes im Fahrzeugzustand „Zündung EIN“ erfolgt.