DE102020111970A1 - Method for detecting a fault in a hydraulic clutch actuation system in a drive train of a vehicle - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erkennung eines Fehlers eines hydraulischen Kupplungsbetätigungssystems in einem Antriebsstrang eines Fahrzeuges, bei welchem eine Kupplung (5) durch eine Aktoreinrichtung (12) betätigt wird und ein Druck (p) einer Hydraulikflüssigkeit (15) gemessen und ausgewertet wird. Bei einem Verfahren wird ein Öffnungs- oder Schließzustand der Kupplung (5) anhand eines gemessenen absoluten Druckes (p) bestimmt und zur Fehlererkennung ein zeitlicher Verlauf (Δp/Δt) des gemessenen Druckes ausgewertet.The invention relates to a method for detecting a fault in a hydraulic clutch actuation system in a drive train of a vehicle, in which a clutch (5) is actuated by an actuator device (12) and a pressure (p) of a hydraulic fluid (15) is measured and evaluated. In one method, an opening or closing state of the clutch (5) is determined on the basis of a measured absolute pressure (p) and a time curve (Δp / Δt) of the measured pressure is evaluated for error detection.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erkennung eines Fehlers eines hydraulischen Kupplungsbetätigungssystems in einem Antriebsstrang eines Fahrzeuges, bei welchem eine Kupplung durch eine Aktoreinrichtung betätigt wird und ein Druck einer Hydraulikflüssigkeit gemessen und ausgewertet wird.The invention relates to a method for detecting a fault in a hydraulic clutch actuation system in a drive train of a vehicle, in which a clutch is actuated by an actuator device and a pressure of a hydraulic fluid is measured and evaluated.
Aus der
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Erkennung eines Fehlers eines hydraulischen Kupplungsbetätigungssystems in einem Antriebsstrang eines Fahrzeuges anzugeben, welches gegenüber der beschriebenen Lösung vereinfacht ist und trotzdem eine zuverlässige Fehlererkennung ermöglicht.The invention is based on the object of specifying a method for detecting a fault in a hydraulic clutch actuation system in a drive train of a vehicle, which method is simplified compared to the solution described and nevertheless enables reliable fault detection.
Die Aufgabe ist durch den Gegenstand des Anspruchs 1 gelöst.The object is achieved by the subject matter of
Bei dem Verfahren zur Erkennung eines Fehlers eines hydraulischen Kupplungsbetätigungssystems in einem Antriebsstrang eines Fahrzeuges, bei welchem eine Kupplung durch eine Aktoreinrichtung betätigt und ein Druck der Hydraulikflüssigkeit gemessen und ausgewertet wird, wird ein Öffnungs- oder Schließzustand der Kupplung anhand eines gemessenen absoluten Druckes bestimmt und zur Fehlererkennung ein zeitlicher Verlauf des gemessenen Druckes ausgewertet. Dies hat den Vorteil, dass zu Fehlererkennung, beispielsweise einer Leckage, nur ein Drucksensor benötigt wird, wobei auf einen Positionssensor verzichtet werden kann und trotzdem die zur Auswertung benötigte Software wenig komplex gehalten werden kann.In the method for detecting a fault in a hydraulic clutch actuation system in a drive train of a vehicle, in which a clutch is actuated by an actuator device and a pressure of the hydraulic fluid is measured and evaluated, an opening or closing state of the clutch is determined on the basis of a measured absolute pressure and used Error detection evaluates a time profile of the measured pressure. This has the advantage that only one pressure sensor is required for error detection, for example a leakage, a position sensor being unnecessary and the software required for evaluation still being able to be kept less complex.
In einer weiteren Ausführungsform wird auf einen Fehler geschlossen, wenn der zeitliche Verlauf des gemessenen Druckes größer ist als ein vorgegebener Gradientenschwellwert. Dadurch wird die Messzeit zur Erkennung eines Fehlers verkürzt, wodurch Ersatzmaßnahmen zeitnah ergriffen werden können.In a further embodiment, an error is inferred if the time profile of the measured pressure is greater than a predetermined gradient threshold value. This shortens the measurement time for detecting an error, so that replacement measures can be taken promptly.
In einer weiteren Ausführungsform ist ein vorgegebener Öffnungs- oder Schließzustand der Kupplung erreicht, wenn eine vorgegebene Druckschwelle durch den gemessenen absoluten Druck unterschritten wird. Die Auswertung des über die Zeit gemessenen absoluten Druckes erlaubt eine zuverlässige Erkennung der als Öffnungs- und Schließzustand bezeichneten Extremzustände der Kupplung, in welchen die Kupplung entweder vollständig geschlossen oder vollständig geöffnet ist. Dies ist von besonderer Bedeutung, da einer dieser Zustände immer den sicheren Zustand der Kupplung darstellt.In a further embodiment, a predetermined opening or closing state of the clutch is reached when the measured absolute pressure falls below a predetermined pressure threshold. The evaluation of the absolute pressure measured over time allows reliable detection of the extreme states of the clutch, referred to as the opening and closing states, in which the clutch is either completely closed or completely opened. This is of particular importance because one of these states always represents the safe state of the clutch.
In einer weiteren Ausführungsform erfolgt ein Vergleich des absoluten Druckes mit der vorgegebenen Druckschwelle in einem vorgegebenen Zeitraum, wobei auf ein Nichterreichen des vorgegebenen Öffnungs- oder Schließzustandes der Kupplung erkannt wird, wenn die absolute Druckschwelle nach Ablauf des vorgegebenen Zeitraumes weiterhin überschritten wird. Durch den vorgegebenen Zeitraum wird die Fehlererkennungszeit verkürzt. Die Fehlererkennungszeit repräsentiert die Zeit vom Vorliegen eines Fehlers in der Ansteuerung bis zum Erreichen des sicheren Zustandes, beispielsweise dem Öffnungszustand, bei welchem kein Drehmoment durch die Kupplung übertragen wird.In a further embodiment, the absolute pressure is compared with the specified pressure threshold in a specified period of time, recognizing that the specified opening or closing state of the clutch has not been reached if the absolute pressure threshold continues to be exceeded after the specified period of time has elapsed. The error detection time is shortened by the specified period. The error detection time represents the time from the occurrence of an error in the control until the safe state is reached, for example the open state in which no torque is transmitted through the clutch.
In einer weiteren Ausführungsform wird vor der Messung des absoluten Druckes und dessen zeitlichen Verlaufes eine vorgegebene Menge der Hydraulikflüssigkeit aus dem Kupplungsbetätigungssystem abgelassen. Dadurch wird zu Testzwecken ein Druckabfall im Kupplungsbetätigungssystem erzeugt, um zu prüfen, ob das Kupplungsbetätigungssystem zuverlässig angesteuert wird.In a further embodiment, a predetermined amount of the hydraulic fluid is drained from the clutch actuation system before the measurement of the absolute pressure and its time profile. As a result, a pressure drop is generated in the clutch actuation system for test purposes in order to check whether the clutch actuation system is reliably actuated.
In einer weiteren Ausführungsform wird zur bedarfsgerechten Ansteuerung der Kupplung als Aktoreinrichtung eine rein hydraulisch betriebene Aktoreinrichtung verwendet. Eine solche rein hydraulisch betriebene Aktoreinrichtung bietet die Möglichkeit, die Hydraulikflüssigkeit nicht nur zur Betätigung der Kupplung bereitzustellen, sondern auch andere Verbraucher mit Hydraulikflüssigkeit zu versorgen.In a further embodiment, a purely hydraulically operated actuator device is used as the actuator device for the needs-based control of the clutch. Such a purely hydraulically operated actuator device offers the possibility of not only providing the hydraulic fluid for actuating the clutch, but also of supplying other consumers with hydraulic fluid.
In einer weiteren Ausführungsform wird vor der Messung des Druckes und dessen zeitlichen Verlaufes ein Ablassventil der rein hydraulisch betriebenen Aktoreinrichtung geöffnet. Durch eine elektronische Ansteuerung des Ablassventils wird einfach ein Druckabfall erzeugt.In a further embodiment, a discharge valve of the purely hydraulically operated actuator device is opened before the pressure and its temporal profile are measured. Electronic control of the drain valve simply creates a pressure drop.
In einer weiteren Ausführungsform wird der Druck in der rein hydraulisch betriebenen Aktoreinrichtung mit einem Drucksensor gemessen, welcher in einer Druckleitung zwischen einem Pumpenaktor der rein hydraulisch betriebenen Aktoreinrichtung und einem Kupplungsnehmerzylinder zur Betätigung der Kupplung angeordnet ist. Somit kann auf einem Drucksensor in dem Kupplungsnehmerzylinder verzichtet werden, was den Aufbau des Kupplungsbetätigungssystems vereinfacht.In a further embodiment, the pressure in the purely hydraulically operated actuator device is measured with a pressure sensor which is arranged in a pressure line between a pump actuator of the purely hydraulically operated actuator device and a clutch slave cylinder for actuating the clutch. Thus, on one Pressure sensor in the clutch slave cylinder can be dispensed with, which simplifies the structure of the clutch actuation system.
In einer weiteren Ausführungsform wird als Kupplung eine Trennkupplung eines Hybridantriebes verwendet, bei welchem ein Verbrennungsmotor mit einem Elektromotor verbunden ist, die zusammen über die Trennkupplung mit einem weiteren Elektromotor zusammenwirken. Dies hat den Vorteil, dass eine Antriebsenergie eines Verbrennungsmotors über den als Generator betreibbaren Elektromotor in elektrische Energie und am Abtrieb über den weiteren Elektromotor wieder in mechanische Rotationsenergie für die Antriebsräder gewandelt werden kann. Mit Hilfe der Trennkupplung kann die mechanische Rotationsenergie auch direkt vom Verbrennungsmotor an die Antriebsräder übertragen werden.In a further embodiment, a separating clutch of a hybrid drive is used as the clutch, in which an internal combustion engine is connected to an electric motor, which together interact with a further electric motor via the separating clutch. This has the advantage that drive energy of an internal combustion engine can be converted into electrical energy via the electric motor that can be operated as a generator and, at the output, again into mechanical rotational energy for the drive wheels via the further electric motor. With the help of the separating clutch, the mechanical rotational energy can also be transferred directly from the combustion engine to the drive wheels.
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 these will be explained in more detail with reference to the figures shown in the drawing.
Es zeigen:
-
1 ein Ausführungsbeispiel für einen Antriebsstrang mit einer Trennkupplung, die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren geprüft wird, -
2 ein Ausführungsbeispiel für ein Kupplungsbetätigungssystem mit einer rein hydraulisch betriebenen Aktoreinrichtung, -
3 ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens, -
4 eine Darstellung eines Verlaufes eines Drucksignales bei erkanntem Fehler, -
5 eine Darstellung eines fehlerfreien Verlaufes eines Drucksignales.
-
1 an embodiment of a drive train with a disconnect clutch, which is tested according to the method according to the invention, -
2 an embodiment of a clutch actuation system with a purely hydraulically operated actuator device, -
3 an embodiment of the method according to the invention, -
4th a representation of a course of a pressure signal when an error is detected, -
5 a representation of an error-free course of a pressure signal.
In
Mit einem Kupplungsausgang
Der erste Elektromotor
Wenn zumindest der zweite Elektromotor
Wenn die erste Drehzahl einer Leerlaufdrehzahl des Verbrennungsmotors
In
Auf der anderen Seite ist die Pumpe
Die Pumpe
Um die Parksperre
Ein Ablassventil
Anhand von
In
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 11
- HybridantriebsstrangHybrid powertrain
- 22
- VerbrennungsmotorInternal combustion engine
- 33
- AbtriebDownforce
- 44th
- Erster ElektromotorFirst electric motor
- 55
- HybridtrennkupplungHybrid disconnect clutch
- 66th
- Zweiter ElektromotorSecond electric motor
- 77th
- Kurbelwellecrankshaft
- 88th
- Rotor des zweiten ElektromotorsRotor of the second electric motor
- 99
- Kupplungseingang der HybridtrennkupplungCoupling input of the hybrid disconnect clutch
- 1010
- Kupplungsausgang der HybridtrennkupplungCoupling output of the hybrid disconnect clutch
- 1111
- Rotor des ersten ElektromotorsRotor of the first electric motor
- 1212th
- HydraulikeinrichtungHydraulic equipment
- 1313th
- Pumpepump
- 1414th
- KühlmittelleitungCoolant line
- 1515th
- HydraulikflüssigkeitHydraulic fluid
- 1616
- Verbraucherconsumer
- 1717th
- AktuierungsleitungActuation management
- 1818th
- KupplungsnehmerzylinderClutch slave cylinder
- 1919th
- ParksperrenbetätigerParking lock actuator
- 2020th
- ParksperreParking lock
- 2121
- SchaltventilSwitching valve
- 2222nd
- ElektromotorElectric motor
- 2323
- SteuergerätControl unit
- 2424
- HydraulikflüssigkeitsquelleHydraulic fluid source
- 2525th
- CAN-BusCAN bus
- 2626th
- FahrzeugsteuergerätVehicle control unit
- 2727
- HaltemagnetHolding magnet
- 2828
- KolbenPistons
- 2929
- HydraulikzylinderHydraulic cylinder
- 3030th
- RückstellfederReturn spring
- 3131
- DrucksensorPressure sensor
- 3232
- AblassventilDrain valve
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
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DE102012220178A1 (en) | 2012-01-26 | 2013-08-01 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Method for checking correct filling of e.g. hydraulic clutch actuating system, involves determining whether two position-pressure characteristics are present, when determined maximum pressure gradient is greater than preset value |
-
2020
- 2020-05-04 DE DE102020111970.4A patent/DE102020111970A1/en active Pending
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DE102012220178A1 (en) | 2012-01-26 | 2013-08-01 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Method for checking correct filling of e.g. hydraulic clutch actuating system, involves determining whether two position-pressure characteristics are present, when determined maximum pressure gradient is greater than preset value |
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