DE102005030191A1 - Method for adjusting of torque of clutch operated by actuator in dependence entails determining driver optioned torque and predetermined limiting clutch torque and setting clutch torque to smaller of recorded values - Google Patents
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren der Einstellung des Kupplungsmoments einer mittels eines Aktors in Abhängigkeit von einer durch einen Fahrer vorgenommenen Kupplungspedalbetätigung betätigten Kupplung beim Einkuppelvorgang nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The The present invention relates to a method of adjusting the Clutch torque one by means of an actuator in dependence from a clutch pedal operation made by a driver during the coupling process according to the preamble of claim 1.
Es handelt sich also um ein Verfahren zum Einstellen des Kupplungsmoments einer Kupplung beim Einkuppelvorgang, wobei die Betätigung der Kupplung, d.h. also das Öffnen und Schließen der Kupplung nicht vom Fahrer des Fahrzeugs über eine Betätigung des Kupplungspedals direkt durchgeführt wird, sondern die Betätigung des Kupplungspedals über beispielsweise einen Pedalwegerfassungssensor oder dergleichen erfasst und von einem Steuergerät ausgewertet wird, welches dann beispielsweise in Abhängigkeit von Fahrzeugzustandsparametern einen Aktor zum Öffnen und Schließen der Kupplung ansteuert, so dass eine direkte mechanische oder hydraulische Verbindung zwischen dem Kupplungspedal und dem Ausrücksystem der Kupplung nicht mehr vorliegt. Ein solches System wird oftmals auch als clutch-by-wire-System bezeichnet.It So is a method for adjusting the clutch torque a clutch during engagement, wherein the actuation of the Coupling, i. so the opening and closing not by the driver of the vehicle via an actuation of the clutch Clutch pedals performed directly but the activity the clutch pedal over For example, a pedal travel detection sensor or the like is detected and from a controller is evaluated, which then, for example, depending of vehicle state parameters an actuator for opening and closing the Clutch controls, allowing a direct mechanical or hydraulic Connection between the clutch pedal and the release system the clutch is no longer present. Such a system often becomes Also referred to as a clutch-by-wire system.
Ein Vorteil eines solchen clutch-by-wire-Systems liegt beispielsweise darin, Einkuppelschläge mit dabei einhergehenden Beeinträchtigungen des Fahrtkomforts vermeiden zu können. Auch kann mit einem solchen clutch-by-wire-System zur effizienten Schwingungsisolierung im Triebstrang des Fahrzeugs eine Schlupfregelung realisiert werden. Eine Anforderung an ein solches clutch-by-wire-System liegt aber auch darin, Eingriffe in das Kupplungsmoment in weitgehend für den Fahrer nicht spürbarer Weise durchzuführen. Darüber hinaus soll der Fahrer eines mit einem solchen System ausgestatteten Fahrzeugs auf sein Fahrverhalten aber auch ein Feedback erhalten, welches er von Fahrzeugen mit mechanischer oder hydraulischer Kraftübertragungsstrecke zwischen dem Kupplungsbetätigungspedal und dem Ausrücksystem der Kupplung kennt.One Advantage of such a clutch-by-wire system, for example in it, Einkuppelschläge with accompanying impairments to avoid the ride comfort. Also, using such a clutch-by-wire system can be efficient Vibration isolation in the drive train of the vehicle a slip control will be realized. A requirement for such a clutch-by-wire system But also lies in it, interfering with the clutch torque in largely for the Driver not noticeable Way to perform. Furthermore should the driver of a vehicle equipped with such a system on his driving behavior but also received a feedback, which he of vehicles with mechanical or hydraulic power transmission line between the clutch operating pedal and the release system knows the coupling.
Ausgehend hiervon liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der Einstellung des Kupplungsmoments bei einem solchen clutch-by-wire-System zu schaffen, welches einerseits ein sanftes Einkuppeln ermöglicht und andererseits dem Fahrer ein ausreichendes Feedback auf sein Fahrverhalten hin liefert.outgoing This is the object of the present invention, a Method of adjusting the clutch torque in such clutch-by-wire system to create, on the one hand, a gentle Engage coupling and, on the other hand, provide the driver with sufficient feedback Driving behavior delivers.
Die Erfindung schafft nunmehr zur Lösung dieser Aufgabe ein Verfahren der Einstellung des Kupplungsmoments einer mittels eines Aktors in Abhängigkeit von einer durch einen Fahrer vorgenommenen Kupplungspedalbetätigung betätigten Kupplung beim Einkuppelvorgang derart, dass ein Fahrerwunschkupplungsmoment und ein vorbestimmbares Grenzkupplungsmoment ermittelt werden und das Kupplungsmoment nach dem Verfahren auf den kleineren der ermittelten Werte eingestellt wird. Durch die Limitierung des Kupplungsmoments auf den kleineren der beiden Werte wird erreicht, dass einerseits ein haftungsfreier Einkuppelvorgang mit einer entsprechenden Schlupfphase ermöglicht wird und andererseits die zum Einkuppeln erforderliche Überanpressung so gering bemessen ist, dass sie mittels eines Schlupfregelungsvorgangs verringert werden kann.The Invention now provides the solution This task is a method of adjusting the clutch torque one by means of an actuator depending on one by a Driver made clutch pedal actuation actuated clutch during engagement such that a driver request clutch torque and a predeterminable Boundary coupling torque can be determined and the clutch torque after the Method is set to the smaller of the determined values. By limiting the clutch torque to the smaller of the Both values are achieved, that on the one hand a non-stick engagement is made possible with a corresponding slip phase and on the other hand the overpressing required for coupling is so small is that it reduces by means of a slip control process can be.
Die Erfindung sieht dabei vor, dass das Fahrerwunschkupplungsmoment in Abhängigkeit beispielsweise des Pedalwegs des Kupplungsbetätigungspedals ermittelt wird.The The invention provides that the driver request clutch torque dependent on For example, the pedal travel of the clutch operating pedal is determined.
Eine Möglichkeit der Bestimmung des Fahrerwunschkupplungsmoments besteht dabei darin, diesen Wert anhand eines vom Kupplungspedalweg abhängigen Kennlinienwertes zu ermitteln. Über eine entsprechende Abstimmung der Kennlinie kann daher die generelle Einkuppelcharakteristik beeinflusst werden, wobei in diesem Zusammenhang beispielsweise eine kupplungspedalwegsabhängige Hinterlegung der Kennlinie zur Durchführung des Verfahrens möglich ist.A possibility the determination of the driver's desire clutch torque consists in this value based on a dependent of the clutch pedal travel characteristic value to investigate. about a corresponding vote of the characteristic can therefore be the general Einkuppelcharakteristik be influenced, in this context For example, a clutch pedal path dependent deposit of the characteristic to carry out of the method possible is.
Daneben ist es nach der Erfindung aber auch vorgesehen, dass das Fahrerwunschkupplungsmoment in Abhängigkeit des Pedalwegs und des Motormoments ermittelt werden kann oder aber auch in Abhängigkeit des Pedalwegs, d.h. also der Betätigung des Kupplungspedals, und dem Grad der Betätigung des Fahrpedals oder Gaspedals des Fahrzeugs. Damit wird erreicht, dass das Fahrerwunschkupplungsmoment direkt anhand der beiden genannten Parameter, nämlich des Kupplungspedalwegs und der Betätigung des Fahrpedals ermittelt wird, so dass zur Plausibilisierung des Fahrpedalssignals beispielsweise über den CAN-Bus erhaltene Motormomentenwerte herangezogen werden können, diese aber nicht notwendigerweise erforderlich sind.In addition, it is also provided according to the invention, however, that the driver request clutch torque can be determined depending on the pedal travel and the engine torque or depending on the pedal travel, ie the operation of the clutch pedal, and the degree of actuation of the accelerator pedal or accelerator pedal of the vehicle. This ensures that the driver's request clutch torque is determined directly on the basis of the two mentioned parameters, namely the clutch pedal travel and the operation of the accelerator pedal, so that obtained for plausibility of the accelerator pedal signal, for example via the CAN bus Motor torque values can be used, but these are not necessarily required.
Nach
dieser Weiterbildung der Erfindung wird das Fahrerwunschkupplungsmoment
direkt in Abhängigkeit
des Motormoments bzw. der Fahrpedalbetätigung verändert, so dass es möglich ist,
zur Bestimmung des Fahrerwunschkupplungsmoments neben dem Kupplungspedalweg
eine in Abhängigkeit
des vom Fahrer des Fahrzeugs angeforderten Momentenwerts hinterlegte
Kennlinienschar auszuwerten und das Fahrerwunschkupplungsmoment
sowohl in Abhän gigkeit
des Kupplungspedalwegs als auch in Abhängigkeit des Motormoments bzw.
der Fahrpedalstellung zu ermitteln. In diesem Zusammenhang wird
auf die nachstehend wiedergege
auf der X-Achse einen beispielsweise
auf Prozentbasis vorliegenden Kupplungspedalbetätigungswert zeigt und auf der
Y-Achse zu unterschiedlichen Motormomenten gehörige drei unterschiedliche
Kennlinien einer Kennlinienschar.According to this embodiment of the invention, the driver request clutch torque is changed directly in dependence on the engine torque or the accelerator pedal operation, so that it is possible to evaluate the driver desired clutch torque in addition to the Kupplungspedalweg a depended on the torque requested by the driver of the vehicle characteristic set and the driver request clutch torque both in Dependence of the clutch pedal travel as well as to determine the engine torque and the accelerator pedal position. In this context, the following is reproduced below
shows on the X-axis, for example, on a percentage basis clutch pedal actuation value and on the Y-axis to different engine torques associated three different characteristics of a family of characteristics.
Wenn nunmehr das Kupplungspedal vom Fahrer vollständig betätigt ist, die Betätigung also 100% beträgt, so hat der Fahrer damit seinem Wunsch Ausdruck verliehen, die Kupplung vollständig zu öffnen, so dass das Fahrerwunschkupplungsmoment den Wert Null annimmt. Bei einer entsprechend vollständig geschlossene Kupplung nimmt dahingegen das Fahrerwunschkupplungsmoment einen jeweils maximalen Wert an, wobei anhand der unterschiedlichen Kennlinien und deren Werte beim Kupplungspedalwegwert von 0% deutlich wird, dass über den zur Verfügung stehenden Kupplungspedalwegbereich von 0% bis 100% im Fall der Kennlinie2 mit TrqEng = ¼ TrqEngMax ein zum Kennlinienwert Y1 gehöriger Fahrerwunschkupplungsmomentenbereich abgedeckt wird und mit dem gleichen Kupplungspedalwegsbereich bei der Kennlinie2 mit einem angeforderten Motormoment, welches dem halben maximalen Motormoment entspricht, also TrqEng = ½ TrqEngMax, ein dem Wert Y2 entsprechendes Fahrerwunschkupplungsmoment, so dass diese Erläuterung deutlich macht, dass in Abhängigkeit vom gewünschten Motormoment die Modulierbarkeit des Fahrennrunschkupplungsmoments aufgrund des zur Verfügung stehenden gleichbleibenden Kupplungspedalwegsbereichs 0% bis 100% erhöht wird, weil der zur Verfügung stehende Kupplungspedalweg an das aktuelle Motormoment angepasst wird.If now the clutch pedal is fully actuated by the driver, so the operation 100%, This is how the driver expressed his wish, the clutch Completely to open, such that the driver request clutch torque assumes the value zero. at one completely Closed clutch, on the other hand, takes the driver request clutch torque a maximum value, based on the different Characteristics and their values at the clutch pedal travel value of 0% becomes clear, that over available standing clutch pedal travel range from 0% to 100% in the case of the characteristic curve 2 with TrqEng = ¼ TrqEngMax a belonging to the characteristic value Y1 Driver request clutch torque range is covered and with the same Kupplungspedalwegsbereich in the characteristic 2 with a requested Engine torque, which corresponds to half the maximum engine torque, so TrqEng = ½ TrqEngMax, a driver request clutch torque corresponding to the value Y2, so that this explanation clearly makes that dependent of the desired Motor torque, the modulability of the drive punch clutch torque due to the available stationary constant clutch pedal travel range 0% to 100% elevated is because of the available Standing clutch pedal travel adapted to the current engine torque becomes.
Nach einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es vorgesehen, dass das vorstehend genannte Grenzkupplungsmoment in Abhängigkeit des Motormoments und/oder eines Momentenoffsets und/oder eines geschwindigkeitsabhängigen Wertes der Betätigung des Kupplungspedals ermittelt wird.To a development of the method according to the invention is provided that the above-mentioned limit coupling torque depending on the engine torque and / or a torque offset and / or a speed-dependent value the operation the clutch pedal is determined.
Nun
ist es nach einer Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Verfahrens
vorgesehen, das Grenzkupplungsmoment nach der nachfolgenden Formel
zu bestimmen:
- TrqClutchLimit:
- Grenzkupplungsmoment
- TrqEng:
- Motormoment
- kme:
- Faktor
- TrqOffset:
- Momentenoffset
- grad(CIPedalWert)·GradFaktor:
- kupplungspedalgradientenabhängiger Anteil.
- TrqClutchLimit:
- Cross coupling torque
- TrqEng:
- engine torque
- kme:
- factor
- TrqOffset:
- moment offset
- grad (CIPedalWert) · degree factor:
- Clutch Pedal Gradient Dependent Share.
Damit fließt in das Grenzkupplungsmoment mit dem Produkt aus Motormoment TrqEng und dem Faktor kme ein Anteil ein, der die beim Einkuppeln erforderliche Überanpressung repräsentiert. Der Faktor kme kann dabei während der Einkuppelphase auch zeitgesteuert erhöht werden, um den Schlupfabbau auch bei einer verstimmten Kupplungskennlinie zu ermöglichen. Mit dem Momentenoffset TrqOffset wird ein Sicherheitsfaktor eingefügt, der das Einkuppeln auch bei niedrigen Motormomenten sicherstellt, wenn also beispielsweise eine Situation gegeben ist, dass mit nur sehr geringer Fahrpedalbetätigung an einer Steigung ein sicheres Einkuppeln zum Vermeiden einer übermäßigen Belastung der Kupplung erreicht werden soll. Mittels des kupplungspedalgradientenabhängigen Anteils grad (CIPedalWert)·GradFaktor wird dem Fahrer ein ausreichendes Feedback zur Verfügung gestellt, da mit diesem Anteil bei einem vom Fahrer beispielsweise beabsichtigten Kupplungsschlag ein hoher gradientenabhängiger Term in die Berechnung des Kupplungsmoments eingeht. Bei einem solchen Kupplungsschlag führt der Fahrer das Kupplungspedal vom Pedalwert 100% ausgesprochen schnell zum Pedalwert 0%, so dass in diesem Fall auch das Fahrerwunschmoment hoch ist und somit auch das Kupplungsmoment als kleinerer der beiden Werte hoch ist und der Fahrer damit auf seine Betätigung des Kupplungspedals hin eine entsprechende Reaktion des Systems, also ein Feedback erhält, das seiner Erfahrung entspricht, die er auch bei einer beispielsweise hydraulisch betätigten Kuplung macht.In order to flows into the limit coupling torque with the product of engine torque TrqEng and the factor kme a proportion that the required overpressure during engagement represents. The factor kme can be during the Einkuppelphase also be increased time-controlled to the slip reduction to enable even with a detuned clutch characteristic. With the torque offset TrqOffset a safety factor is inserted, which ensures the engagement even at low engine torque, if So for example a situation is given that with only very low accelerator pedal operation on a slope a safe engagement to avoid excessive stress the coupling should be achieved. By means of the clutch pedal gradient dependent portion grad (CIPedalValue) · GradFactor is the driver provided with sufficient feedback, because with this share, for example, intended by the driver Clutch stroke a high gradient-dependent term in the calculation the clutch torque is received. In such a clutch stroke leads the Driver the clutch pedal of the pedal value 100% extremely fast to the pedal value 0%, so that in this case, the driver's desired torque is high and thus the clutch torque as a smaller of the two Values is high and the driver thus on his operation of the Clutch pedals out a corresponding reaction of the system, ie receives feedback, which corresponds to his experience, which he also has for example hydraulically operated Kuplung makes.
Damit stellt das nach der Erfindung vorgesehene Verfahren der Einstellung des Kupplungsmoments beim Einkuppelvorgang sicher, dass kurz vor der Synchronphase, d.h. also der Drehzahlgleichheit von Getriebe und Motor, keine zu große Überanpressung realisiert ist, da nach dem erfindungsgemäßen Verfahren von vorneherein das Kupplungsmoment auf den kleineren Wert aus Fahrerwunschkupplungsmoment und vorbestimmbarem Grenzkupplungsmoment eingestellt bzw. limitiert wird. Die zum sicheren Einkuppeln erforderliche nunmehr vorliegende geringe Überanpressung kann dann durch den Einsatz eines Schlupfregelungsverfahrens schnell abgebaut werden, so dass es nach einer Weiterbildung der Erfindung auch sinnvoll ist, die Schlupfregelung frühzeitig in der Schlupfphase zu aktivieren, beispielsweise bei einer Schlupfdrehzahl von 300 U/min, da durch die Schlupfregelung damit sichergestellt ist, dass es während des Einkuppelvorgangs nicht zu einer komfortmindernden Haftbedingung kommt.In order to provides the method of adjustment provided by the invention the clutch torque during the engagement process sure that shortly before the synchronous phase, i. So the equal speed of transmission and engine, not too much overpressure is realized, since according to the inventive method from the outset the clutch torque to the smaller value from driver request clutch torque and pre-definable Grenzkupplungsmoment set or limited becomes. The required for safe engagement now present low overpressure can then quickly through the use of a slip control process be degraded, so it according to a further development of the invention also makes sense, the slip control early in the hatching phase to activate, for example at a slip speed of 300 rev / min, because it is ensured by the slip control that it during the Einkuppelvorgangs not to a comfort-reducing adhesive condition comes.
Nach einer Weiterführung der Erfindung ist es auch vorgesehen, dass das Motormoment um einen von der Einkuppelzeit abhängigen Wert zur Herbeiführung einer Überanpressung beim Einkuppelvorgang modifiziert werden kann. Dieser modifizierte Wert kann darüber hinaus nach einer Weiterbildung der Erfindung genauso wie der Momentenoffset und auch der geschwindigkeitsabhängige Wert der Pedalbetätigung in Abhängigkeit von Fahrzeugzustandsparametern verändert werden, wobei in diesem Zusammenhang als Fahrzeugzustandsparameter beispielsweise die festgestellte Gangstufe, die Motordrehzahl, die Last in Form eines Pedalwerts oder des beispielsweise über den CAN-Bus mitgeteilten Motormoments zu nennen sind. Damit können Einkuppelvorgänge an jeweilige Fahrsituationen angepasst werden und eine Haftbedingung beim Einkuppelvorgang sicher vermieden werden.To a continuation The invention also provides that the engine torque to a depending on the coupling time Value for the accomplishment an overpressure can be modified during engagement. This modified Value can be about it In addition, according to a development of the invention as well as the torque offset and also the speed-dependent Value of pedal operation dependent on be changed by vehicle condition parameters, wherein in this Connection as vehicle conditional parameters, for example, the detected Gear, the engine speed, the load in the form of a pedal value or the example about to be mentioned in the CAN bus communicated engine torque. This can Einkuppelvorgänge to respective Be adapted to driving situations and a holding condition during engagement safely avoided.
So kann mit der gewählten Strategie beispielsweise auch ein zu hoher Energieeintrag in die Kupplung bei hohen Motordrehzahlen und zu lange schlupfender Kupplung vermieden werden, da die variablen Parameter dann so gewählt werden können, dass der Einkuppelvorgang schnell abläuft. Neben diesem Vorteil wird durch die Anwendung des Verfahrens zum haftungsfreien Einkuppeln und Übergang in die Schlupfregelung auch der Abbau von Momentenspitzen erreicht, so dass ein eventuell vorhandenes Zweimassenschwungrad weniger be lastet wird. Auch können Einkuppelschläge vermieden werden, was der Erhöhung des Fahrkomforts zuträglich ist. Aufgrund der Möglichkeit der motormomentenabhängigen oder fahrpedalbetätigungsabhängigen Spezifikation des Fahrerwunschkupplungsmoments ist es auch möglich, die Modulierbarkeit des zur Verfügung stehenden Kupplungspedalwegs relativ zum Motormoment zu erhöhen. Aufgrund der in die Ermittlung des Grenzkupplungsmoments eingehenden unterschiedlichen Parameter berücksichtigt das erfindungsgemäße Verfahren auch die Erwartungshaltung des Fahrers, nämlich ein ausreichendes Feedback auf sein Verhalten hin zu erhalten. Darüber hinaus kann durch die Modifizierung der in das Grenzkupplungsmoment eingehenden Parameter eine weitgehende Modifizierbarkeit des Kupplungsmoments beim Einkuppeln erreicht werden.So can with the chosen Strategy, for example, too high energy input into the Clutch at high engine speeds and too long slipping clutch be avoided, since the variable parameters are then chosen can, that the engagement process is fast. In addition to this advantage is through the application of the procedure for adhesion-free coupling and transition in the slip control also the dismantling of moment peaks reached, so that any existing dual-mass flywheel less burdened becomes. Also can Einkuppelschläge be avoided, what the increase the ride comfort conducive is. Because of the possibility the engine torque dependent or accelerator pedal dependent specification the driver request clutch torque, it is also possible to modulate of the available to increase the standing clutch pedal travel relative to the engine torque. by virtue of the difference in the determination of the limit coupling torque Parameters taken into account the inventive method also the expectation of the driver, namely sufficient feedback to get on his behavior. In addition, through the modification the parameters entering into the limit coupling torque are extensive Modifiability of the clutch torque can be achieved during engagement.
Mit der nach der Erfindung vorgesehenen Einstellung des Kupplungsmoments bei einem clutch-by-wire-System ist ein haftungsfreies Einkuppeln und ein haftungsfreier Übergang in die Schlupfregelungsphase möglich. Darüber hinaus stellt das erfindungsgemäße Verfahren auch sicher, dass kurz vor Erreichen von Drehzahlgleichheit von Getriebe und Motor keine zu große Überanpressung vorhanden ist und diese darüber hinaus auch über eine Verwendung einer Schlupfregelung schnell abgebaut werden kann.With the invention provided according to the setting of the clutch torque in a clutch-by-wire system is an adhesion-free engagement and an adhesion-free transition to the slip control phase possible. In addition, the inventive method also ensures that shortly before reaching equal speed of the gearbox and engine no excessive Überanpressung is present and this can also be quickly reduced by using a slip control.
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Cited By (11)
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