DE112018003113B4

DE112018003113B4 - Method for actuating a hybrid clutch of a hybrid vehicle

Info

Publication number: DE112018003113B4
Application number: DE112018003113.6T
Authority: DE
Inventors: Steffen Köhler
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2017-06-19
Filing date: 2018-06-06
Publication date: 2024-03-14
Anticipated expiration: 2038-06-07
Also published as: CN110651136B; KR20200019626A; CN110651136A; KR102565739B1; WO2018233759A1; DE102017113348A1; DE112018003113A5

Abstract

Verfahren zur Betätigung einer Hybridtrennkupplung eines Hybridfahrzeuges, bei welchem die Hybridtrennkupplung (4) von einem hydrostatischen Kupplungsaktor (12) bewegt wird, indem ein axial beweglich in einem Geberzylinder (17) des hydrostatischen Kupplungsaktors (12) gelagerter Kolben (16) über eine, eine Hydraulikflüssigkeit (18) enthaltende hydrostatische Strecke einen die Hybridtrennkupplung (4) betätigenden Nehmerzylinder (21) betätigt, wobei der Kolben (16) des Geberzylinders (17) im unbetätigten Zustand eine Verbindungsöffnung (25) des Geberzylinders (17) zu einem drucklosen Ausgleichsbehälter (24) zum Volumenausgleich der Hydraulikflüssigkeit (18) freigibt, dadurch gekennzeichnet, dass zur Verzögerung des Volumenausgleiches eine Abkühlzeit der Hydraulikflüssigkeit (18) während einer rein elektrischen Fahrt des Hybridfahrzeuges in Abhängigkeit von Systemparametern eines Hybridantriebsstranges (1) vergrößert wird.Method for actuating a hybrid separating clutch of a hybrid vehicle, in which the hybrid separating clutch (4) is moved by a hydrostatic clutch actuator (12) by a piston (16) mounted axially movably in a master cylinder (17) of the hydrostatic clutch actuator (12) via a Hydrostatic section containing hydraulic fluid (18) actuates a slave cylinder (21) which actuates the hybrid separating clutch (4), the piston (16) of the master cylinder (17) in the unactuated state forming a connection opening (25) of the master cylinder (17) to an unpressurized expansion tank (24 ) for volume compensation of the hydraulic fluid (18), characterized in that in order to delay the volume compensation, a cooling time of the hydraulic fluid (18) is increased during a purely electric drive of the hybrid vehicle depending on system parameters of a hybrid drive train (1).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Betätigung einer Hybridtrennkupplung eines Hybridfahrzeuges, bei welchem die Hybridtrennkupplung von einem hydrostatischen Kupplungsaktor bewegt wird, indem ein axial beweglich in einem Geberzylinder des hydrostatischen Aktors gelagerter Kolben über eine, eine Hydraulikflüssigkeit enthaltende hydrostatische Strecke einen die Hybridtrennkupplung betätigenden Nehmerzylinder betätigt, wobei der Kolben des Geberzylinders im unbetätigten Zustand eine Verbindungsöffnung des Geberzylinders zu einem drucklosen Ausgleichsbehälter zum Volumenausgleich der Hydraulikflüssigkeit freigibt.The invention relates to a method for actuating a hybrid separating clutch of a hybrid vehicle, in which the hybrid separating clutch is moved by a hydrostatic clutch actuator by an axially movable piston mounted in a master cylinder of the hydrostatic actuator actuating a slave cylinder that actuates the hybrid separating clutch via a hydrostatic path containing a hydraulic fluid, wherein the piston of the master cylinder, in the unactuated state, releases a connection opening of the master cylinder to a pressureless expansion tank for volume compensation of the hydraulic fluid.

In modernen Kraftfahrzeugen, insbesondere Personenkraftwagen, werden zunehmend automatisierte Kupplungen eingesetzt, die einen hydrostatischen Kupplungsaktor verwenden. Ein solcher hydrostatischer Kupplungsaktor weist einen Geberzylinder auf, in dem ein Geberkolben axial beweglich gelagert ist. Der elektromotorisch angetriebene Geberkolben des Geberzylinders setzt eine Hydraulikflüssigkeit, welche in einer hydrostatischen Strecke angeordnet ist, unter Druck, wodurch ein Nehmerkolben eines Nehmerzylinders bewegt wird, dessen Bewegung auf die Kupplung übertragen wird, wodurch diese geöffnet wird. Die Hydraulikflüssigkeit ist durch äußere Einflüsse Volumenänderungen unterworfen. Dabei wird primär eine Volumenänderung durch Änderungen der Temperatur der Hydraulikflüssigkeit betrachtet. Bei gleicher Geberzylinderposition führen diese Volumenänderungen infolge von Temperaturänderungen zu Verschiebungen des Nehmerzylinders. Um ein angefordertes Kupplungsmoment auf den Nehmerzylinder und somit die Kupplung zu übertragen, muss die Position des Nehmerzylinders mit hinreichender Genauigkeit bekannt sein. Zum Ausgleich von Volumenänderungen in der hydrostatischen Strecke wird der Geberzylinder so bewegt, dass die hydrostatische Strecke über eine im Geberzylinder vorhandene Öffnung mit einem drucklosen Nachlaufbehälter verbunden ist. Hierdurch kann ein Volumenausgleich zwischen dem Nachlaufbehälter und der hydrostatischen Strecke erfolgen. Anschließend besteht wieder ein bekannter Zusammenhang zwischen den Positionen des Geberzylinders und des Nehmerzylinders.In modern motor vehicles, especially passenger cars, automated clutches that use a hydrostatic clutch actuator are increasingly being used. Such a hydrostatic clutch actuator has a master cylinder in which a master piston is mounted in an axially movable manner. The electric motor-driven master piston of the master cylinder puts a hydraulic fluid, which is arranged in a hydrostatic path, under pressure, whereby a slave piston of a slave cylinder is moved, the movement of which is transmitted to the clutch, thereby opening it. The hydraulic fluid is subject to volume changes due to external influences. A change in volume caused by changes in the temperature of the hydraulic fluid is primarily considered. With the same master cylinder position, these volume changes as a result of temperature changes lead to displacements of the slave cylinder. In order to transfer a requested clutch torque to the slave cylinder and thus the clutch, the position of the slave cylinder must be known with sufficient accuracy. To compensate for volume changes in the hydrostatic section, the master cylinder is moved in such a way that the hydrostatic section is connected to an unpressurized follow-up container via an opening in the master cylinder. This makes it possible to equalize the volume between the follow-up container and the hydrostatic section. There is then again a known connection between the positions of the master cylinder and the slave cylinder.

DE 10 2014 218 108 A1 offenbart ein Verfahren zum Schutz eines hydrostatischen Kupplungsaktors in einem Kupplungsbetätigungssystem eines Kraftfahrzeugs. DE 10 2014 218 108 A1 discloses a method for protecting a hydrostatic clutch actuator in a clutch actuation system of a motor vehicle.

Das Öffnen der Verbindung zwischen Nachlaufbehälter und hydrostatischer Strecke und das Warten in dieser Position, bis der Volumenausgleich erfolgt ist, wird als Schnüffeln bezeichnet. Jeder Schnüffelvorgang hat einen nicht zu vernachlässigenden Einfluss auf das Fahrverhalten des Fahrzeuges. Zum einen verringern häufige Schnüffelvorgänge den Fahrkomfort erheblich, zum anderen können angeforderte Schaltvorgänge durch einen Schnüffelvorgang verzögert werden. Um den Temperatureinfluss der Hydraulikflüssigkeit auf eine von dem hydrostatischen Aktor betätigte Kupplung in einem Antriebsstrang des Kraftfahrzeuges zumindest zu verringern, wird gemäß der DE 10 2011 103 750 A1 eine temperaturabhängige Veränderung des Druckmittelvolumens ermittelt und eine durch die Veränderung bewirkte Wegdifferenz des Nehmerzylinderkolbens durch eine Beaufschlagung des Geberzylinderkolbens durch einen Antrieb kompensiert. Somit können ohne Einbußen des Fahrkomforts verlängerte Schnüffelzyklen betrieben werden.Opening the connection between the follow-up tank and the hydrostatic section and waiting in this position until the volume has equalized is called sniffing. Every sniffing process has a non-negligible influence on the driving behavior of the vehicle. On the one hand, frequent sniffing processes significantly reduce driving comfort, and on the other hand, requested switching processes can be delayed by a sniffing process. In order to at least reduce the temperature influence of the hydraulic fluid on a clutch actuated by the hydrostatic actuator in a drive train of the motor vehicle, according to DE 10 2011 103 750 A1 a temperature-dependent change in the pressure medium volume is determined and a path difference in the slave cylinder piston caused by the change is compensated for by acting on the master cylinder piston by a drive. This means that extended sniffing cycles can be operated without any loss of driving comfort.

Aus der DE 10 2015 210 175 A1 ist ein Verfahren zur Steuerung einer automatisiert betätigten Reibungskupplung bekannt, bei welcher sich ein abhängig von Schnüffelvorgängen und abhängig von einer Drehzahl der Reibungskupplung um die Drehachse ändernder Tastpunkt der Kupplungskennlinie laufend mittels eines Kompensationswertes korrigiert wird, wobei die Kompensationswerte in Abhängigkeit von einer Richtung der Drehzahländerung der Reibungskupplung ermittelt werden.From the DE 10 2015 210 175 A1 a method for controlling an automatically operated friction clutch is known, in which a touch point of the clutch characteristic curve that changes depending on sniffing processes and depending on a speed of the friction clutch about the axis of rotation is continuously corrected by means of a compensation value, the compensation values depending on a direction of the change in speed Friction clutch can be determined.

Bei Hybridfahrzeugen, welche zwei Antriebsmotoren in Form eines Verbrennungsmotors und eines Elektromotors aufweisen, die durch eine Hybridtrennkupplung getrennt werden, wird die Fahrzeugverfügbarkeit in Abhängigkeit des gefahrenen Modus bestimmt. Dabei können sowohl der Verbrennungsmotor als auch der Elektromotor separat oder beide Antriebsmotoren gleichzeitig das Fahrzeug antreiben.In hybrid vehicles, which have two drive motors in the form of an internal combustion engine and an electric motor, which are separated by a hybrid clutch, the vehicle availability is determined depending on the mode being driven. Both the combustion engine and the electric motor can drive the vehicle separately or both drive motors can drive the vehicle at the same time.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Betätigung einer Hybridtrennkupplung eines Hybridfahrzeuges anzugeben, bei welchem eine optimale Einstellung von Schnüffelvorgängen möglich ist.The invention is therefore based on the object of specifying a method for actuating a hybrid separating clutch of a hybrid vehicle, in which optimal adjustment of sniffing processes is possible.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 gelöst,This object is achieved according to the invention by a method with the features according to claim 1,

Erfindungsgemäß ist die Aufgabe also dadurch gelöst, dass zur Verzögerung des Volumenausgleiches eine Abkühlzeit der Hydraulikflüssigkeit während einer rein elektrischen Fahrt des Hybridfahrzeuges in Abhängigkeit von Systemparametern eines Hybridantriebsstranges vergrößert wird. Da bei rein elektrischer Fahrt der Verbrennungsmotor ausgeschaltet ist und dabei keine Übertragung der vom Verbrennungsmotor abgegebenen Temperatur auf die Hydraulikflüssigkeit des hydraulischen Kupplungsaktors gegeben ist, wird diese Zeit, in welcher die Hydraulikflüssigkeit sich abkühlen kann, genutzt. Die Vergrößerung der Abkühlzeit erhöht somit die Verfügbarkeit des Fahrzeuges im elektrischen Fahrbetrieb.According to the invention, the object is achieved in that in order to delay the volume equalization, a cooling time of the hydraulic fluid is increased during a purely electric drive of the hybrid vehicle depending on the system parameters of a hybrid drive train. Since the internal combustion engine is switched off when driving purely electrically, there is no transfer of the temperature emitted by the internal combustion engine to the hydraulic fluid of the hydraulic clutch actuator this time, in which the hydraulic fluid can cool down, is used. Increasing the cooling time thus increases the availability of the vehicle in electric driving mode.

Vorteilhafterweise werden als Systemparameter Bauteiletoleranzen und/oder Temperaturabhängigkeiten und/oder Verbrennungsmotorparameter und/oder Fliehkrafteinflüsse berücksichtigt. Dadurch werden nicht nur die Eigenschaften des hydrostatischen Kupplungsaktors selbst sondern die des gesamten Hybridantriebsstranges berücksichtigt, um das Fahrverhalten des Fahrzeuges durch eine verlängerte Abkühlzeit zu verbessern.Component tolerances and/or temperature dependencies and/or internal combustion engine parameters and/or centrifugal force influences are advantageously taken into account as system parameters. This means that not only the properties of the hydrostatic clutch actuator itself but also those of the entire hybrid drive train are taken into account in order to improve the vehicle's driving behavior through an extended cooling time.

In einer Ausgestaltung werden die Systemparameter getrennt voneinander ausgewertet und ein Einfluss jedes Systemparameters auf eine Kennlinienverschiebung der Hybridtrennkupplung bewertet und anschließend aus dem Gesamtergebnis der Einzelbetrachtungen eine Maßnahme zur Verzögerung eines Auftretens eines Schleppmomentes des Verbrennungsmotors ausgewählt wird, wodurch eine Delta-Temperatur der Hydraulikflüssigkeit vergrößert wird. Unter der Annahme, dass der Hydraulikflüssigkeitstemperaturgradient gleich bleibt, entspricht die Delta-Temperatur einer Abkühlzeit. Unter Berücksichtigung dieser Kombination der Einzelbetrachtungen und das es sich bei der verwendeten Hybridtrennkupplung um eine Normally Closed-Kupplung handelt, bei welcher ein Fahrbetrieb zwischen Verbrennungsmotor und Elektromotor ermöglicht wird, wenn die Hybridtrennkupplung geschlossen ist, wird durch die Auswertung der einzelnen Kennlinienverschiebungen detektiert, wieviel Aktorweg noch vorhanden ist, bis die Hybridtrennkupplung vollständig geschlossen ist und somit ein Schleppmoment auftritt. Wird die Hybridtrennkupplung aus dem rein elektrischen Betrieb geschlossen, tritt ein Schleppmoment auf, bei welchem der Verbrennungsmotor des Hybridantriebsstranges gestartet wird. Das Auftreten des Schleppmomentes soll durch die eingestellte Maßnahme soweit wie möglich hinausgezögert werden.In one embodiment, the system parameters are evaluated separately from one another and an influence of each system parameter on a characteristic curve shift of the hybrid separating clutch is evaluated and then a measure for delaying the occurrence of a drag torque of the internal combustion engine is selected from the overall result of the individual considerations, whereby a delta temperature of the hydraulic fluid is increased. Assuming that the hydraulic fluid temperature gradient remains the same, the delta temperature corresponds to a cooling time. Taking into account this combination of individual considerations and the fact that the hybrid separating clutch used is a normally closed clutch, in which driving operation between the combustion engine and electric motor is possible when the hybrid separating clutch is closed, the evaluation of the individual characteristic curve shifts detects how much actuator travel is still present until the hybrid separating clutch is completely closed and a drag torque occurs. If the hybrid clutch is closed from purely electric operation, a drag torque occurs, at which the combustion engine of the hybrid drive train is started. The occurrence of the drag torque should be delayed as much as possible by the measure set.

In einer Variante wird als Systemparameter eine Drehzahl des Verbrennungsmotors während des letzten Volumenaustausches verwendet. Die jeweilige Drehzahl hat dabei einen besonders großen Einfluss auf die Fliehkraft, die über den Verbrennungsmotor auf die Hybridtrennkupplung wirkt. Eine große Fliehkraft hat den Nachteil, dass der Nehmerkolben seine Position so verändert, dass nach dem Schnüffeln weniger Volumen der Hydraulikflüssigkeit in der hydrostatischen Strecke enthalten ist als vor dem Schnüffeln.In one variant, a speed of the internal combustion engine during the last volume exchange is used as a system parameter. The respective speed has a particularly large influence on the centrifugal force, which acts on the hybrid clutch via the combustion engine. A large centrifugal force has the disadvantage that the slave piston changes its position so that after sniffing there is less volume of hydraulic fluid in the hydrostatic section than before sniffing.

In einer Ausführungsform wird als Systemparameter eine aktuelle Drehzahl des Verbrennungsmotors verwendet. Auch bei dieser Drehzahl haben Fliehkrafteinflüsse einen großen Einfluss auf die Verschiebung der Kupplungskennlinie.In one embodiment, a current speed of the internal combustion engine is used as a system parameter. Even at this speed, centrifugal force influences have a major influence on the shift in the clutch characteristic curve.

In einer weiteren Ausführungsform wird als Systemparameter eine Temperaturänderung der Hydraulikflüssigkeit verwendet. Da durch diese Temperaturänderung eine Volumenänderung der Hydraulikflüssigkeit auftritt, erfolgt auch hier eine Verschiebung der Kupplungskennlinie.In a further embodiment, a change in the temperature of the hydraulic fluid is used as a system parameter. Since this change in temperature causes a change in the volume of the hydraulic fluid, the clutch characteristic curve also shifts here.

In einer Ausgestaltung wird als Systemparameter eine Position verwendet, welche der Aktor bei einem Druckanstieg in der hydraulischen Strecke des Kupplungsaktors beim Überfahren der Verbindungsöffnung zum Ausgleichsbehälter einnimmt. Ein solcher Druckanstieg verschiebt einen Start der Nehmerkolbenbewegung. Der Startpunkt der Nehmerkolbenbewegung bestimmt die erlaubte Abkühlung der hydrostatischen Strecke.In one embodiment, a position which the actuator assumes when the pressure increases in the hydraulic path of the clutch actuator when passing over the connection opening to the compensation tank is used as a system parameter. Such an increase in pressure postpones the start of the slave piston movement. The starting point of the slave piston movement determines the permitted cooling of the hydrostatic section.

Vorteilhafterweise wird in Abhängigkeit der Gesamtbewertung der Systemparameter des Hybridantriebsstranges eine Prioritätsanforderung für den Volumenausgleich der Hydraulikflüssigkeit abgeleitet. Diese Prioritätsanforderungen können darin bestehen, dass der Volumenausgleich sofort angefordert wird oder dass er zurückgestellt wird und erst andere Maßnahmen im Hybridantriebsstrang ausgeführt werden.Advantageously, depending on the overall assessment of the system parameters of the hybrid drive train, a priority requirement for the volume compensation of the hydraulic fluid is derived. These priority requests may consist of requesting volume equalization immediately or deferring it until other actions in the hybrid powertrain are carried out.

In einer Weiterbildung werden die Gesamtbewertung und die Prioritätsanforderung für den Volumenausgleich der Hydraulikflüssigkeit an eine übergeordnete Fahrzeugstrategie ausgegeben. Da die Verfügbarkeit des Fahrzeuges im rein elektrischen Betrieb erhöht wird, ist seitens der übergeordneten Fahrzeugstrategie kein Strategiewechsel notwendig.In a further development, the overall evaluation and the priority requirement for the volume compensation of the hydraulic fluid are output to a higher-level vehicle strategy. Since the availability of the vehicle is increased in purely electric operation, no change in strategy is necessary on the part of the overarching vehicle strategy.

In einer Ausgestaltung werden die Prioritätsanforderungen in verschiedene Dringlichkeitsstufen unterteilt. Somit sind nicht nur zwei Stufen vorhanden, sondern die Prioritätsanforderungen stellen eine Skala dar. Je nach ermittelter Stufe wird ein Schnüffelvorgang bei hoher Priorität sofort unter Rückstellung aller anderen Vorgänge wie Schaltvorgänge oder bei einer Stufe mit geringer Priorität nach anderen Vorgängen ausgeführt.In one embodiment, the priority requirements are divided into different levels of urgency. This means that there are not only two levels, but the priority requirements represent a scale. Depending on the level determined, a sniffing process at high priority is carried out immediately, resetting all other processes such as switching processes, or at a level with low priority after other processes.

Die Erfindung lässt zahlreiche Ausführungsformen zu. Zwei davon sollen anhand der in der Zeichnung dargestellten Figuren näher erläutert werden.The invention allows numerous embodiments. Two of them will be explained in more detail using the figures shown in the drawing.

Es zeigen:

1 eine Prinzipdarstellung eines Antriebsstranges eines Hybridfahrzeuges,
2 einen schematischen Aufbau eines hydrostatischen Kupplungsbetätigungssystems.

Show it:

1 a schematic diagram of a drive train of a hybrid vehicle,
2 a schematic structure of a hydrostatic clutch actuation system.

In 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. Verbrennungsmotor 2 und Hybridtrennkupplung 4 sind über eine Kurbelwelle 5 miteinander verbunden. Der Elektromotor 3 weist einen drehbaren Rotor 6 und einen feststehenden 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. Die Hybridtrennkupplung 4 und das Getriebe 9 bilden damit ein Getriebesystem 11, welches von einem hydrostatischen Kupplungsaktor 12 angesteuert wird. 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 angetriebenem Verbrennungsmotor 2 und Elektromotor 3 zu fahren.In 1 a schematic diagram of a drive train 1 of a hybrid vehicle is shown. This drive train 1 includes an internal combustion engine 2 and an electric motor 3. Between the internal combustion engine 2 and the electric motor 3, a hybrid clutch 4 is arranged directly behind the internal combustion engine 2. Internal combustion engine 2 and hybrid clutch 4 are connected to one another via a crankshaft 5. The electric motor 3 has a rotatable rotor 6 and a fixed stator 7. The output shaft 8 of the hybrid separating clutch 4 is connected to a transmission 9, which contains a coupling element (not shown), for example a second clutch or a torque converter, which is 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 hybrid clutch 4 and the transmission 9 thus form a transmission system 11, which is controlled by a hydrostatic clutch actuator 12. The hybrid clutch 4 arranged between the internal combustion engine 2 and the electric motor 3 is closed in order to start the internal combustion engine 2 with the torque generated by the electric motor 3 while the hybrid vehicle is driving or to drive with the internal combustion engine 2 and electric motor 3 driven during a boost operation.

In 2 ist schematisch ein Aufbau eines automatisierten Kupplungsbetätigungssystems am Beispiel eines schematisch dargestellten hydraulischen hydrostatischen Kupplungsaktors 12 dargestellt, wie es in Fahrzeugen zum Einsatz kommt. Das hydraulische Kupplungsbetätigungssystem umfasst auf der Geberseite ein Steuergerät 13, welches einen Elektromotor 14 ansteuert, der wiederum ein Getriebe 15 zur Umwandlung der Rotationsbewegung des Elektromotors 14 in eine Translationsbewegung eines Geberkolbens 16 antreibt, der innerhalb eines Geberzylinders 17 axial beweglich gelagert ist. Verursacht eine Drehbewegung des Elektromotors 14 eine Positionsänderung des Geberkolbens 16 im Geberzylinder 17 entlang des Aktorweges nach rechts, wird das Volumen des Geberzylinders 17 verändert, wodurch ein Druck p in dem Geberzylinder 17 aufgebaut wird, der über eine Hydraulikflüssigkeit 18 über eine Hydraulikleitung 19 zur Nehmerseite 20 des hydraulischen Kupplungsbetätigungssystems übertragen wird. Auf der Nehmerseite 20 verursacht der Druck p der Hydraulikflüssigkeit 18 in einem Nehmerzylinder 21 eine Wegänderung eines Nehmerkolbens des Nehmerzylinders 21, die auf die Hybridtrennkupplung 4 übertragen wird, um diese zu betätigen. Der Druck p in dem Geberzylinder 17 auf der Geberseite des hydraulischen Kupplungsbetätigungssystems kann mittels eines Sensors 22 ermittelt werden. Bei diesem Sensor 22 handelt es sich um einen Drucksensor. Die von dem Kupplungsaktor 12 zurückgelegte Wegstrecke wird mittels eines zweiten Sensors 23 bestimmt, welcher als Wegsensor ausgebildet ist. Die beiden Sensoren 22 und 23 sind dabei mit dem Steuergerät 13 verbunden. Der Geberzylinder 17 ist über eine Öffnung 25 mit einem Ausgleichsbehälter 24 verbunden. Diese Öffnung 25 wird durch den Geberkolben 16 zur Durchführung eines Volumenausgleichs der Hydraulikflüssigkeit 18 freigegeben.In 2 a schematic structure of an automated clutch actuation system is shown using the example of a schematically illustrated hydraulic hydrostatic clutch actuator 12, as used in vehicles. The hydraulic clutch actuation system comprises, on the master side, a control device 13, which controls an electric motor 14, which in turn drives a transmission 15 for converting the rotational movement of the electric motor 14 into a translational movement of a master piston 16, which is mounted in an axially movable manner within a master cylinder 17. If a rotational movement of the electric motor 14 causes a change in position of the master piston 16 in the master cylinder 17 along the actuator path to the right, the volume of the master cylinder 17 is changed, whereby a pressure p is built up in the master cylinder 17, which is sent via a hydraulic fluid 18 via a hydraulic line 19 to the receiver side 20 of the hydraulic clutch actuation system is transmitted. On the slave side 20, the pressure p of the hydraulic fluid 18 in a slave cylinder 21 causes a change in path of a slave piston of the slave cylinder 21, which is transmitted to the hybrid separating clutch 4 in order to actuate it. The pressure p in the master cylinder 17 on the master side of the hydraulic clutch actuation system can be determined by means of a sensor 22. This sensor 22 is a pressure sensor. The distance traveled by the clutch actuator 12 is determined by means of a second sensor 23, which is designed as a distance sensor. The two sensors 22 and 23 are connected to the control unit 13. The master cylinder 17 is connected to an expansion tank 24 via an opening 25. This opening 25 is released by the master piston 16 in order to equalize the volume of the hydraulic fluid 18.

Um einen Volumenausgleich zwischen dem Ausgleichsbehälter 24 und der hydrostatischen Strecke solange wie möglich hinauszuzögern, wird ein elektrisches Fahren des Hybridfahrzeuges solange wie möglich eingestellt. Dabei soll durch Betrachtung von Veränderungen der Kupplungskennlinie, die bei sich ändernden Kupplungsmoment zwischen einer Anfangs- und einer Endposition des Kupplungsaktors 12 variiert, ein möglichst langes elektrisches Fahren eingestellt werden, ohne dass an der Hybridtrennkupplung 4 ein Schleppmoment auftritt, durch welches der unbetätigte Verbrennungsmotor 2 gestartet wird. Zu diesem Zweck werden in der Software des Steuergerätes 13 Systemparameter des Antriebsstranges 1 ausgewertet und damit eine je nach Toleranzkombination größere Abkühlung zuzulassen, welche bei ausgeschaltetem Verbrennungsmotor 2 ermöglicht wird. Zu den Parametern, die bei dieser Einstellung der Abkühlzeit berücksichtigt werden, gehören die Drehzahl des Verbrennungsmotors 2 beim letzten Volumenausgleich, eine aktuelle Verbrennungsmotordrehzahl, eine Temperaturänderung der Hydraulikflüssigkeit 18 und eine Druckanstiegsposition beim Überfahren der Öffnung beim Volumenausgleich. Dabei wird insbesondere ein Closing Point berücksichtigt, ab welchem die Hydrauliktrennkupplung 4 betätigt wird.In order to delay volume equalization between the expansion tank 24 and the hydrostatic route as long as possible, electric driving of the hybrid vehicle is stopped as long as possible. By considering changes in the clutch characteristic curve, which varies between an initial and an end position of the clutch actuator 12 as the clutch torque changes, electric driving should be set for as long as possible without a drag torque occurring on the hybrid separating clutch 4, which causes the unactuated internal combustion engine 2 is started. For this purpose, system parameters of the drive train 1 are evaluated in the software of the control unit 13 and thus allow greater cooling, depending on the tolerance combination, which is made possible when the internal combustion engine 2 is switched off. The parameters that are taken into account in this setting of the cooling time include the speed of the internal combustion engine 2 during the last volume equalization, a current internal combustion engine speed, a change in temperature of the hydraulic fluid 18 and a pressure increase position when the opening is passed over during volume equalization. In particular, a closing point is taken into account, from which the hydraulic separating clutch 4 is actuated.

Da es sich bei der vorhandenen Hybridtrennkupplung 4 um eine Normally Closed-Kupplung handelt, muss die Hybridtrennkupplung 4 geöffnet werden, damit ein elektrisches Fahren des Fahrzeuges möglich ist. Durch rein elektromotorisches Fahren erfolgt eine Abkühlung der Hydraulikflüssigkeit 18, was zum einen durch den Fahrtwind, zum anderen aber auch durch den ausgeschalteten Verbrennungsmotor 2 hervorgerufen wird. Um in diesem Zustand zu schnüffeln, muss der Aktor druckfrei gefahren werden. Auf Grund der Kennlinienverschiebung infolge der Abkühlung der Hydraulikflüssigkeit 8 wird ein Schließen der Hybridtrennkupplung 4 hinausgezögert, da der Kupplungsaktor noch nicht die Endposition erreicht hat.Since the existing hybrid separating clutch 4 is a normally closed clutch, the hybrid separating clutch 4 must be opened so that the vehicle can be driven electrically. Purely electric driving causes the hydraulic fluid 18 to cool down, which is caused on the one hand by the wind and on the other hand by the combustion engine 2 being switched off. In order to sniff in this state, the actuator must be depressurized. Due to the shift in the characteristic curve as a result of the cooling of the hydraulic fluid 8, closing of the hybrid separating clutch 4 is delayed because the clutch actuator has not yet reached the end position.

In einem anderen Ausführungsbeispiel soll die Drehzahl des Verbrennungsmotors 2 beim letzten Volumenausgleich betrachtet werden. Wird dabei festgestellt, dass die Drehzahl sehr niedrig ist, beispielsweise unter 2000 U/s, wird davon ausgegangen, dass keine Kennlinienverschiebung stattgefunden hat und somit ein Schnüffelvorgang nicht notwendig ist. Bei einer Drehzahl von 4000 U/s erfolgt eine Verschiebung des Aktorweges und somit der Kupplungskennlinie um beispielsweise 0,6 mm. Es wird davon ausgegangen, dass bei zunehmender Drehzahl ist die Kennlinienverschiebung und damit sich der Aktorweg vergrößern und damit der Endposition immer näher kommt. Da aber der Aktorweg beispielsweise auf 13 mm begrenzt ist, kann durch eine Betrachtung der einzelnen Kennlinienverschiebungen festgestellt werden, um wieviel mm der Kupplungsaktor 12 noch von der Endposition entfernt ist. Daraus schlussfolgernd wird eine Maßnahme am Hybridantriebsstrang 1 eingestellt, bei welcher der Abstand der Aktorposition bis zu dessen Endposition ausreichend groß ist, um eine weitere Abkühlung der Hydraulikflüssigkeit 8 zu ermöglichen. D.h., die aktuelle Aktorposition, die durch die Kennlinienverschiebung eingestellt wurde, hat noch einen ausreichenden Abstand zur Endposition des Kupplungsaktors 12. Dadurch wird die Einstellung des Schleppmoments vermieden. Gleichzeitig wird der rein elektrische Betrieb des Fahrzeuges verlängert.In another exemplary embodiment, the speed of the internal combustion engine 2 should be considered during the last volume equalization. It is found that the speed is very low is, for example below 2000 rpm, it is assumed that there has been no shift in the characteristic curve and therefore a sniffing process is not necessary. At a speed of 4000 rpm, the actuator path and thus the clutch characteristic are shifted by, for example, 0.6 mm. It is assumed that as the speed increases, the characteristic curve shifts and thus the actuator travel increases and thus comes closer and closer to the end position. However, since the actuator travel is limited to 13 mm, for example, by looking at the individual characteristic curve shifts it can be determined how many mm the clutch actuator 12 is still away from the end position. As a result, a measure is set on the hybrid drive train 1 in which the distance from the actuator position to its end position is sufficiently large to enable further cooling of the hydraulic fluid 8. Ie, the current actuator position, which was set by the characteristic curve shift, is still at a sufficient distance from the end position of the clutch actuator 12. This avoids setting the drag torque. At the same time, the purely electric operation of the vehicle is extended.

Diese Feststellung der Einflüsse der Systemparameter auf das Abkühlverhalten der Hydraulikflüssigkeit kann mit einer Schnüffelanforderung kombiniert werden, die in unterschiedlichen Prioritätsstufen ausgeführt wird. Die Prioritätsstufen bilden eine Skale mit den Grenzen „sofort Schnüffeln“ oder „Schnüffelvorgang zurückstellen“. Dazwischen existieren weitere Stufen, die entsprechende Vorschriften für den Schnüffelvorgang umfassen. Bei der vorliegenden Lösung werden diese Schnüffelprioritätsanforderungen auf der Basis der Auswirkungen des gesamten Hybridantriebsstranges ermittelt.This determination of the influences of the system parameters on the cooling behavior of the hydraulic fluid can be combined with a sniffing request that is carried out at different priority levels. The priority levels form a scale with the limits “immediate snooping” or “defer snooping”. In between there are further stages that include corresponding regulations for the sniffing process. In the present solution, these sniffer priority requirements are determined based on the impact of the entire hybrid powertrain.

BezugszeichenlisteReference symbol list

11: AntriebsstrangDrivetrain
22: VerbrennungsmotorInternal combustion engine
33: ElektromotorElectric motor
44: HybridtrennkupplungHybrid disconnect clutch
55: Kurbelwellecrankshaft
66: Rotorrotor
77: Statorstator
88th: Abtriebswelleoutput shaft
99: Getriebetransmission
1010: Antriebsraddrive wheel
1111: GetriebesystemTransmission system
1212: KupplungsaktorClutch actuator
1313: SteuergerätControl unit
1414: ElektromotorElectric motor
1515: Getriebetransmission
1616: GeberkolbenMaster piston
1717: GeberzylinderMaster cylinder
1818: HydraulikflüssigkeitHydraulic fluid
1919: HydraulikleitungHydraulic line
2020: Nehmerseitereceiving side
2121: Nehmerzylinderslave cylinder
2222: DrucksensorPressure sensor
2323: WegsensorDistance sensor
2424: Ausgleichsbehältersurge tank
2525: Öffnungopening

Claims

Verfahren zur Betätigung einer Hybridtrennkupplung eines Hybridfahrzeuges, bei welchem die Hybridtrennkupplung (4) von einem hydrostatischen Kupplungsaktor (12) bewegt wird, indem ein axial beweglich in einem Geberzylinder (17) des hydrostatischen Kupplungsaktors (12) gelagerter Kolben (16) über eine, eine Hydraulikflüssigkeit (18) enthaltende hydrostatische Strecke einen die Hybridtrennkupplung (4) betätigenden Nehmerzylinder (21) betätigt, wobei der Kolben (16) des Geberzylinders (17) im unbetätigten Zustand eine Verbindungsöffnung (25) des Geberzylinders (17) zu einem drucklosen Ausgleichsbehälter (24) zum Volumenausgleich der Hydraulikflüssigkeit (18) freigibt, dadurch gekennzeichnet, dass zur Verzögerung des Volumenausgleiches eine Abkühlzeit der Hydraulikflüssigkeit (18) während einer rein elektrischen Fahrt des Hybridfahrzeuges in Abhängigkeit von Systemparametern eines Hybridantriebsstranges (1) vergrößert wird.Method for actuating a hybrid separating clutch of a hybrid vehicle, in which the hybrid separating clutch (4) is moved by a hydrostatic clutch actuator (12) by a piston (16) mounted axially movably in a master cylinder (17) of the hydrostatic clutch actuator (12) via a Hydrostatic section containing hydraulic fluid (18) actuates a slave cylinder (21) which actuates the hybrid separating clutch (4), the piston (16) of the master cylinder (17) in the unactuated state forming a connection opening (25) of the master cylinder (17) to an unpressurized expansion tank (24 ) for the volume compensation of the hydraulic fluid (18), characterized in that in order to delay the volume compensation, a cooling time of the hydraulic fluid (18) is increased during a purely electric drive of the hybrid vehicle depending on the system parameters of a hybrid drive train (1).

Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Systemparameter Bauteiletoleranzen und/oder Temperaturabhängigkeiten und/oder Verbrennungsmotorparameter und/oder Fliehkrafteinflüsse berücksichtigt werden.Procedure according to Claim 1 , characterized in that component tolerances and/or temperature dependencies and/or internal combustion engine parameters and/or centrifugal force influences are taken into account as system parameters.

Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Systemparameter getrennt voneinander ausgewertet werden und ein Einfluss jedes Systemparameters auf eine Kennlinienverschiebung der Hybridtrennkupplung (4) bewertet wird und anschließend aus dem Gesamtergebnis der Einzelbetrachtungen eine Maßnahme zur Verzögerung eines Auftretens eines Schleppmomentes des Verbrennungsmotors (2) ausgewählt wird, wodurch eine Delta-Temperatur der Hydraulikflüssigkeit (18) vergrößert wird.Procedure according to Claim 1 or 2 , characterized in that the system parameters are evaluated separately from one another and an influence of each system parameter on a characteristic curve shift of the hybrid separating clutch (4) is evaluated and then a measure for delaying the occurrence of a drag torque of the internal combustion engine (2) is selected from the overall result of the individual considerations, whereby a delta temperature of the hydraulic fluid (18) is increased.

Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass als Systemparameter eine Drehzahl des Verbrennungsmotors (2) während des letzten Volumenaustausches verwendet wird.Procedure according to Claim 1 , 2 or 3 , characterized in that a speed of the internal combustion engine (2) during the last volume exchange is used as a system parameter.

Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Systemparameter eine aktuelle Drehzahl des Verbrennungsmotors (2) verwendet wird.Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that a current speed of the internal combustion engine (2) is used as a system parameter.

Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Systemparameter eine Fluidtemperaturänderung verwendet wird.Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that a fluid temperature change is used as a system parameter.

Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Systemparameter eine Position verwendet wird, welche der Kupplungsaktor (12) bei einem Druckanstieg in der hydrostatischen Strecke des Kupplungsaktors (12) beim Überfahren der Verbindungsöffnung (25) zum Ausgleichsbehälter (24) einnimmt.Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that the system parameter used is a position which the clutch actuator (12) assumes in the event of a pressure increase in the hydrostatic section of the clutch actuator (12) when passing over the connection opening (25) to the expansion tank (24). .

Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in Abhängigkeit der Gesamtbewertung der Systemparameter des Hydraulikantriebsstranges (1) eine Prioritätsanforderung für den Volumenausgleich der Hydraulikflüssigkeit (18) abgeleitet wird.Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that a priority requirement for the volume compensation of the hydraulic fluid (18) is derived depending on the overall assessment of the system parameters of the hydraulic drive train (1).

Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Gesamtbewertung und die Prioritätsanforderung für den Volumenausgleich der Hydraulikflüssigkeit (18) an eine übergeordnete Fahrzeugstrategie ausgegeben werden.Procedure according to Claim 8 , characterized in that the overall evaluation and the priority request for the volume compensation of the hydraulic fluid (18) are output to a higher-level vehicle strategy.

Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Prioritätsanforderungen in verschiedene Dringlichkeitsstufen unterteilt werden.Procedure according to Claim 8 or 9 , characterized in that the priority requests are divided into different levels of urgency.