DE102023124511B4

DE102023124511B4 - Method for controlling a fluid-actuated separating clutch

Info

Publication number: DE102023124511B4
Application number: DE102023124511.2A
Authority: DE
Inventors: Kirill Prokhorov
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2023-09-12
Filing date: 2023-09-12
Publication date: 2025-04-24
Anticipated expiration: 2043-09-13
Also published as: DE102023124511A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung eines hydraulischen Betätigungssystems zur Betätigung einer mittels eines Druckmittels betätigten Trennkupplung, wobei in einer Druckleitung ein Druckmittel mit einem vorgegebenen, von einer Pumpe nachgeführten Druck vorgehalten wird, das Druckmittel zur Betätigung der Trennkupplung an einen Nehmerzylinder angelegt wird, ein Nehmerzylinderkolben abhängig vom vorgegebenen Druck entlang eines Betätigungswegs verlagert wird, der vorgegebene Druck von einem Drucksensor erfasst wird und anhand des erfassten Drucks während einer Betätigung der Trennkupplung ein Anteil an in der Druckleitung enthaltenem Gas ermittelt wird. Um den dynamischen Erfordernissen einer hydraulisch betätigten Trennkupplung gerecht zu werden, wird der Anteil an Gas anhand eines Druckgradienten des vorgegebenen Drucks über die Zeit während einer Beaufschlagung des Nehmerzylinders ermittelt.

The invention relates to a method for controlling a hydraulic actuation system for actuating a separating clutch actuated by a pressure medium, wherein a pressure medium with a predetermined pressure, which is tracked by a pump, is held in a pressure line, the pressure medium is applied to a slave cylinder to actuate the separating clutch, a slave cylinder piston is displaced along an actuation path depending on the predetermined pressure, the predetermined pressure is detected by a pressure sensor, and a proportion of gas contained in the pressure line is determined based on the detected pressure during actuation of the separating clutch. In order to meet the dynamic requirements of a hydraulically actuated separating clutch, the proportion of gas is determined based on a pressure gradient of the predetermined pressure over time during actuation of the slave cylinder.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung eines hydraulischen Betätigungssystems zur Betätigung einer mittels eines Druckmittels betätigten Trennkupplung, wobei in einer Druckleitung ein Druckmittel mit einem vorgegebenen, von einer Pumpe nachgeführten Druck vorgehalten wird, das Druckmittel zur Betätigung der Trennkupplung an einen Nehmerzylinder angelegt wird, ein Nehmerzylinderkolben abhängig vom vorgegebenen Druck entlang eines Betätigungswegs verlagert wird, der vorgegebene Druck von einem Drucksensor erfasst wird und anhand des erfassten Drucks während einer Betätigung der Trennkupplung ein Anteil an in der Druckleitung enthaltenem Gas ermittelt wird.The invention relates to a method for controlling a hydraulic actuation system for actuating a separating clutch actuated by means of a pressure medium, wherein a pressure medium with a predetermined pressure, which is tracked by a pump, is held in a pressure line, the pressure medium is applied to a slave cylinder for actuating the separating clutch, a slave cylinder piston is displaced along an actuation path depending on the predetermined pressure, the predetermined pressure is detected by a pressure sensor and a proportion of gas contained in the pressure line is determined on the basis of the detected pressure during actuation of the separating clutch.

DE 10 2010 003 499 A1 offenbart eine hydraulische Betätigungsvorrichtung für eine Fahrzeugkupplung. DE 10 2010 003 499 A1 discloses a hydraulic actuating device for a vehicle clutch.

DE 197 34 038 A1 offenbart ebenfalls eine hydraulische Betätigungsvorrichtung für eine Fahrzeugkupplung. DE 197 34 038 A1 also discloses a hydraulic actuating device for a vehicle clutch.

DE 10 2009 056 673 A1 offenbart eine hydraulische Betätigungsvorrichtung für eine Fahrzeugkupplung und ein Verfahren zur Kalibrierung eines Drucksensors in der Betätigungsvorrichtung anhand eines Referenzunterdrucks. DE 10 2009 056 673 A1 discloses a hydraulic actuating device for a vehicle clutch and a method for calibrating a pressure sensor in the actuating device using a reference vacuum.

DE 10 2012 220 179 A1 offenbart ebenfalls eine hydraulische Betätigungsvorrichtung für eine Fahrzeugkupplung sowie ein Verfahren zur Überprüfung der korrekten Befüllung der hydraulischen Betätigungsvorrichtung. DE 10 2012 220 179 A1 also discloses a hydraulic actuating device for a vehicle clutch and a method for checking the correct filling of the hydraulic actuating device.

Wie hinreichend bekannt, können Trennkupplungen wie beispielsweise Reibungskupplungen in Antriebssträngen von Kraftfahrzeugen mittels mit Druck eines Druckmittels beaufschlagter Nehmerzylinder entlang eines Betätigungswegs eines Betätigungsglieds der Trennkupplung betätigt werden. Wie aus den Druckschriften DE 10 2016 204 903 A1 , DE 10 2018 107 986 A1 und DE 10 2019 110 092 A1 bekannt, beaufschlagen beispielsweise mittels eines Elektromotors betätigte Geberzylinder mittels einer mit Druckmittel befüllten Druckleitung die Nehmerzylinder. Bei einer Erstbefüllung oder Wiederbefüllung der Druckleitung mit Druckmittel wird mittels eines Drucksensors auf eine blasenfreie Befüllung geachtet, da die Trennkupplung bei verbleibenden Blasen gegebenenfalls aufgrund des begrenzten Volumens an Druckmittel und der komprimierbaren Luftblase unzureichend betätigt wird. Die Überwachung erfolgt direkt oder indirekt über einen Druckgradienten über den Betätigungsweg, indem beispielsweise der Druck über den Betätigungsweg oder eine Betätigung der Trennkupplung über den Betätigungsweg ermittelt wird.As is well known, separating clutches such as friction clutches in motor vehicle drive trains can be actuated by means of slave cylinders pressurized with a pressure medium along an actuating path of an actuating element of the separating clutch. As can be seen from the publications DE 10 2016 204 903 A1 , DE 10 2018 107 986 A1 and DE 10 2019 110 092 A1 As is known, master cylinders actuated by an electric motor, for example, pressurize the slave cylinders via a pressure line filled with pressurized fluid. During initial filling or refilling of the pressure line with pressurized fluid, a pressure sensor is used to ensure bubble-free filling, since if bubbles remain, the separating clutch may not be actuated sufficiently due to the limited volume of pressurized fluid and the compressible air bubble. Monitoring is performed directly or indirectly via a pressure gradient across the actuation travel, for example, by determining the pressure across the actuation travel or actuation of the separating clutch across the actuation travel.

Aus der Druckschrift DE 10 2019 122 170 A1 ist ein Betätigungssystem zur hydraulischen Betätigung einer Reibungskupplung bekannt, bei dem der Nehmerzylinder mittels des Drucks eines Druckmittels beaufschlagt wird, wobei der Druck in der Druckleitung mittels einer Pumpe erzeugt wird, so dass das Volumen des Druckmittels und die in diesem enthaltene Luft zur Betätigung der Trennkupplung weniger entscheidend ist als die Dauer der Betätigung.From the printed publication DE 10 2019 122 170 A1 An actuation system for the hydraulic actuation of a friction clutch is known in which the slave cylinder is actuated by means of the pressure of a pressure medium, the pressure in the pressure line being generated by means of a pump, so that the volume of the pressure medium and the air contained in it are less important for actuating the separating clutch than the duration of the actuation.

Aufgabe der Erfindung ist die Weiterbildung eines Verfahrens zur Steuerung eines Betätigungssystems zur hydraulischen Betätigung einer Trennkupplung. Insbesondere ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur schnellen hydraulischen Betätigung einer Trennkupplung vorzuschlagen.The object of the invention is to further develop a method for controlling an actuation system for the hydraulic actuation of a separating clutch. In particular, the object of the invention is to propose a method for the rapid hydraulic actuation of a separating clutch.

Die Aufgabe wird durch den Gegenstand des Anspruchs 1 gelöst. Die von dem Anspruch 1 abhängigen Ansprüche geben vorteilhafte Ausführungsformen des Gegenstands des Anspruchs 1 wieder.The object is solved by the subject matter of claim 1. The claims dependent on claim 1 represent advantageous embodiments of the subject matter of claim 1.

Das vorgeschlagene Verfahren dient der Steuerung eines hydraulischen Betätigungssystems zur Betätigung einer mittels eines Druckmittels betätigten Trennkupplung. Die Trennkupplung kann in einem Antriebsstrang beispielsweise zwischen einer Antriebseinheit aus Brennkraftmaschine und/oder Elektromaschine und einem nachfolgenden Antriebsstrang, zwischen zwei Elektromaschinen, einer Elektromaschine und Antriebsräder und/oder dergleichen angeordnet sein. Die Trennkupplung kann als Reibungskupplung, Formschlusskupplung oder dergleichen ausgebildet sein, wobei die Trennkupplung koaxial um eine drehende Welle angeordnet sein kann, wobei ein Betätigungsglied, beispielsweise ein Aus- oder Einrückhebel, eine Tellerfeder und/oder dergleichen linear entlang eines Betätigungswegs hin- und herverlagert wird, um die Trennkupplung zwischen einem nicht betätigten und in einem betätigten Zustand zu schalten.The proposed method is used to control a hydraulic actuation system for actuating a separating clutch actuated by a pressure medium. The separating clutch can be arranged in a drive train, for example, between a drive unit comprising an internal combustion engine and/or electric motor and a downstream drive train, between two electric machines, an electric motor and drive wheels, and/or the like. The separating clutch can be designed as a friction clutch, a positive-locking clutch, or the like. The separating clutch can be arranged coaxially around a rotating shaft, wherein an actuating element, for example a disengaging or engaging lever, a diaphragm spring, and/or the like, is displaced linearly back and forth along an actuation path in order to switch the separating clutch between a non-actuated and an actuated state.

Hierzu enthält das Betätigungssystem eine Pumpe, die kontinuierlich oder bei Bedarf geschaltet in einer mit dieser verbundenen Druckleitung ein Druckmittel mit einem vorgegebenen, von der Pumpe nachgeführten Druck erzeugt. Die Druckleitung ist wirksam und gegebenenfalls unter Zwischenschaltung zumindest eines Schaltventils wie beispielsweise einem elektrisch und/oder hydraulisch gesteuerten Proportionalventil verbunden beziehungsweise verbindbar, so dass das unter einem vorgegebenen Druck wie Arbeits- oder Betriebsdruck stehende Druckmittel abhängig vom anstehenden Druck die Trennkupplung betätigt. Bei einer unter Druck geschlossenen Trennkupplung verlagert ein Nehmerzylinderkolben abhängig vom vorgegebenen Druck entlang des Betätigungswegs das Betätigungsglied der Trennkupplung und schließt diese, was bedeutet, dass das über die Trennkupplung übertragbare Drehmoment von einem Eingangsteil der Trennkupplung auf ein Ausgangsteil dieser übertragen wird. Handelt es sich um eine Reibungskupplung, wird über den Betätigungsweg ab einem Tastpunkt, bei dem die Reibungskupplung beginnt Drehmoment zu übertragen bis zum vollständig geschlossenen Zustand ein mit dem Betätigungsweg steigendes Drehmoment im Schlupf der Reibungskupplung übertragen. Bei einer unter Druck geöffneten Trennkupplung wird bei einem Anlegen des Drucks die Trennkupplung entlang des Betätigungswegs entsprechend geöffnet. Bei nachlassendem Druck, beispielsweise bei einem Öffnen eines Schaltventils zwischen Pumpe und Nehmerzylinder oder zwischen Druckleitung und Nehmerzylinder wird die Trennkupplung in den nicht betätigten, je nach Design geöffneten oder geschlossenen Zustand überführt. Hierzu verlagern sich Nehmerzylinderkolben und Betätigungsglied entlang des zum Betätigungsweg der Betätigung negativen Betätigungswegs. Hierbei kann während der Betätigung der Trennkupplung ein Kraftspeicher, beispielsweise zumindest ein Federelement entlang des Betätigungswegs vorgespannt werden, welches den Nehmerzylinderkolben und damit das Betätigungsglied bei fehlendem Druck rückverlagert. Der anstehende beziehungsweise vorgegebene Druck wird von einem Drucksensor erfasst und anhand des erfassten Drucks während einer Betätigung der Trennkupplung kann ein Anteil an in der Druckleitung enthaltenem Gas, beispielsweise Luft, welche beispielsweise infolge Undichtigkeit des Betätigungssystems oder Lösung und Ausgasung im Druckmittel ermittelt werden, wobei ein bei mittels der enthaltenen Luft verlangsamtes Betätigungsverhalten auftritt und dann gegebenenfalls eine Fehlermeldung abgesetzt wird.For this purpose, the actuation system contains a pump which, continuously or switched on as needed, generates a pressure medium in a pressure line connected to it at a predetermined pressure, which is tracked by the pump. The pressure line is active and, if necessary, connected or connectable with the interposition of at least one switching valve, such as an electrically and/or hydraulically controlled proportional valve, so that the pressure medium, which is at a predetermined pressure such as working or operating pressure, actuates the separating clutch depending on the prevailing pressure. In a pressurised separating clutch, a slave cylinder piston displaces the actuating element of the separating clutch depending on the predetermined pressure along the actuation path and closes it, which means that the pressure transmitted via the The torque that can be transmitted through a disconnect clutch is transferred from an input part of the disconnect clutch to an output part of the clutch. If it is a friction clutch, a torque that increases with the actuation travel is transmitted in the slip of the friction clutch over the actuation travel from a contact point at which the friction clutch begins to transmit torque up to the fully closed state. In the case of a disconnect clutch that is opened under pressure, the disconnect clutch is opened accordingly along the actuation travel when pressure is applied. When the pressure decreases, for example when a switching valve between the pump and slave cylinder or between the pressure line and slave cylinder is opened, the disconnect clutch is transferred to the non-actuated state, open or closed depending on the design. For this purpose, the slave cylinder piston and actuating element move along the actuation travel that is negative to the actuation travel. In this case, an energy accumulator, for example at least one spring element, can be preloaded along the actuation travel during actuation of the disconnect clutch, which moves the slave cylinder piston and thus the actuation element back when there is no pressure. The existing or specified pressure is detected by a pressure sensor and based on the detected pressure during actuation of the separating clutch, a proportion of gas contained in the pressure line, for example air, which may be caused, for example, by a leak in the actuation system or by dissolution and outgassing in the pressure medium, can be determined, whereby an actuation behavior slowed down by the contained air occurs and then an error message is issued if necessary.

Während bei hydrostatisch betriebenen Betätigungssystemen infolge eines begrenzten Druckmittelvolumens zwischen Geberzylinder und Nehmerzylinder auftretende Anteile an Luft, beispielsweise Blasen die Funktion der Trennkupplung bis zu einem vollständigen Ausbleiben deren Betätigung eingeschränkt sein kann, ist bei dem vorgeschlagenen Betätigungssystem die Betätigung der Trennkupplung bei einem Auftreten von Gasanteilen in der Druckleitung infolge der gegebenenfalls laufenden Nachführung von Druckmittel mittels der Pumpe ausfallsicher, es kann allenfalls zu unerwünschten Zeitverzögerungen der Betätigung der Trennkupplung kommen. Zur Berücksichtigung und Kompensation dieser zeitkritischen freien Anteile von Gas wie beispielsweise Luft erfolgt daher, indem nicht der von dem Drucksensor ermittelte Druck über den Betätigungsweg sondern der Anteil an Gas anhand eines Druckgradienten des vorgegebenen Drucks über die Zeit während einer Beaufschlagung des Nehmerzylinders ermittelt wird. Aufgrund der über den Betätigungsweg variierenden Betätigungskräfte bilden sich über den Betätigungsweg Druckkennlinien aus, die über die Zeit abhängig von dem Anteil an freiem Gas in der Druckleitung bis hin zum Zylindervolumen des Nehmerzylinders sind. Anhand einer Auswertung dieser Druckkennlinien kann auf das Vorhandensein von freien Anteilen von Gas geschlossen werden. Bei einer Abweichung der aktuell ermittelten Druckkennlinien oder eines Teils dieser über einen vorgegebenen Wert oder eine vorgegebene oder kalibierbare Schwelle kann eine Fehlermeldung ausgegeben werden.While in hydrostatically operated actuation systems, the presence of air, such as bubbles, due to a limited pressure medium volume between the master cylinder and slave cylinder can limit the function of the separating clutch to the point of its complete failure to actuate it, in the proposed actuation system the actuation of the separating clutch is fail-safe in the event of gas components in the pressure line due to the possible ongoing supply of pressure medium by means of the pump; at most, undesirable time delays in the actuation of the separating clutch can occur. To take these time-critical free components of gas, such as air, into account and compensate, not the pressure determined by the pressure sensor over the actuation travel but the gas component based on a pressure gradient of the specified pressure over time during actuation of the slave cylinder. Due to the actuation forces varying over the actuation travel, pressure characteristics are formed over the actuation travel which, over time, depend on the proportion of free gas in the pressure line up to the cylinder volume of the slave cylinder. Based on an evaluation of these pressure curves, the presence of free gas can be determined. If the currently determined pressure curves, or any part of them, deviate beyond a specified value or a specified or calibratable threshold, an error message can be issued.

Beispielsweise kann ein Druckgradient über die Zeit beispielsweise während einer Betätigung der Trennkupplung laufend ermittelt und mit einem Referenzdruckgradienten verglichen werden. Bei einer Abweichung des Druckgradienten von dem Referenzgradienten um eine vorgegebene Schwelle kann eine Fehlermeldung ausgegeben werden. Es versteht sich, dass der Referenzgradient innerhalb von vorgegebenen oder vorgebbaren Toleranzen, an äußere Umstände wie Temperatur, Verschleiß, Alter des Druckmittels und/oder anderer Komponenten des Betätigungssystems adaptiert werden kann. Desweiteren kann von diesen Parametern auch der Druckgradient korrigiert werden. Hierbei kann die Druckkennlinie bereits infolge eines Druckanstiegs bei noch nicht bewegtem Nehmerzylinderkolben ausgewertet werden, so dass eine frühe und unabhängig vom Nehmerzylinder erfolgende Ermittlung eines Anteils von Gas erfolgen kann.For example, a pressure gradient can be continuously determined over time, for example during actuation of the separating clutch, and compared with a reference pressure gradient. If the pressure gradient deviates from the reference gradient by a predetermined threshold, an error message can be issued. It goes without saying that the reference gradient can be adapted to external conditions such as temperature, wear, age of the pressure medium and/or other components of the actuation system, within predetermined or specifiable tolerances. Furthermore, the pressure gradient can also be corrected using these parameters. In this case, the pressure characteristic curve can be evaluated as a result of a pressure increase while the slave cylinder piston is not yet moved, so that the proportion of gas can be determined early and independently of the slave cylinder.

Es hat sich infolge der starken Steigungsänderung der Druckkennlinie über die Zeit im Bereich des Tastpunkts der Trennkupplung oder wie zuvor beschrieben vor Erreichen des Tastpunkts als vorteilhaft gezeigt, den Druckgradienten während eines Betätigungsvorgangs der Trennkupplung im Bereich des Tastpunkts der Trennkupplung zu ermitteln, das heißt beispielsweise mit einem Referenzdruckgradienten einer Referenzkennlinie zu vergleichen. Während vor dem Tastpunkt lediglich Reibungskräfte des kinematischen Wegs zwischen Nehmerzylinder und Trennkupplung druckerhöhend wirken und daher ein flacher Teil der Druckkennlinie resultiert, setzen ab dem Tastpunkt Anpresskräfte zur Übertragung des Drehmoments über die Trennkupplung ein, so dass die Druckkennlinie stark ansteigt und der Übergang im Bereich des Tastpunkts besonders gut zur Ermittlung des zeitdynamischen Verhaltens des Betätigungssystems infolge Anteilen freier Luft herangesogen werden kann. Die genaue Kenntnis des Tastpunkts selbst ist dabei nicht notwendig und die Ermittlung des Anteils an freiem Gas kann unabhängig von diesem erfolgen.Due to the sharp change in the gradient of the pressure characteristic curve over time in the area of the contact point of the separating clutch or, as previously described, before the contact point is reached, it has proven advantageous to determine the pressure gradient during an actuation of the separating clutch in the area of the contact point of the separating clutch, i.e., to compare it with a reference pressure gradient of a reference characteristic curve. While before the contact point only frictional forces of the kinematic path between the slave cylinder and the separating clutch increase the pressure, resulting in a flat section of the pressure characteristic curve, from the contact point onwards contact forces begin to transmit the torque via the separating clutch, so that the pressure characteristic curve rises sharply and the transition in the area of the contact point can be used particularly well to determine the time-dynamic behavior of the actuation system due to free air components. Exact knowledge of the contact point itself is not necessary, and the free gas component can be determined independently of this.

Insbesondere zur Vereinfachung der Ermittlung des dynamischen Verhaltens von Betätigungsvorgängen der Trennkupplung kann der Druckgradient mittels eines Vergleichs von an eine Druckkennlinie und eine Referenzkennlinie über die Zeit angelegten Tangenten ausgewertet werden. Dies bedeutet, dass lediglich die Tangenten und deren Steigungen eines Druckgradienten und eines Referenzdruckgradienten beispielsweise am Tastpunkt oder in einem Tastpunktbereich miteinander verglichen werden. Beispielsweise kann die Steigung der Druckkennlinie anhand zweier zeitlich innerhalb eines Zeitintervall aufeinander folgenden Messpunkten durch Differenzbildung der Messpunkte und deren Division durch das Zeitintervall erfolgen. Es hat sich weiterhin als vorteilhaft gezeigt, in dem Druckmittel beabsichtigt suspensiertes Gas vorzuhalten, welches das Druckmittel zwar für die Zwecke der Betätigung der Trennkupplung ausreichend inkompressibel hält aber dennoch für hochfrequente Schwingungen dämpfend wirkt. Hierdurch kann insbesondere an der Schnittstelle zwischen Betätigungssystem und Trennkupplung, beispielsweise zwischen Nehmerzylinderkolben und Betätigungsglied ein vorteilhaftes Maß an Schwingungsentkoppelung erzielt werden, so dass das Druckmittel und die in Verbindung mit diesem stehenden Komponenten und/oder die Trennkupplung geringere Schwingungen wie beispielsweise Eigenschwingungen aufweisen. Das auf diese Weise in dem Druckmittel beabsichtigt suspensierte Gas bleibt dabei ohne Berücksichtigung bei der Ermittlung von freiem, das heißt, Blasen bildenden Gas in der Druckleitung.In particular, to simplify the determination of the dynamic behavior of actuation processes of the separating clutch, the pressure gradient can be determined by comparing a pressure characteristic curve and a reference characteristic curve over the time are evaluated. This means that only the tangents and their gradients of a pressure gradient and a reference pressure gradient, for example at the touch point or in a touch point range, are compared with one another. For example, the gradient of the pressure characteristic curve can be determined using two measuring points that follow one another within a time interval by taking the difference between the measuring points and dividing them by the time interval. It has also proven advantageous to intentionally hold suspended gas in the pressure medium, which keeps the pressure medium sufficiently incompressible for the purpose of actuating the separating clutch but still has a dampening effect on high-frequency vibrations. This makes it possible to achieve an advantageous degree of vibration decoupling, particularly at the interface between the actuation system and the separating clutch, for example between the slave cylinder piston and the actuating element, so that the pressure medium and the components connected to it and/or the separating clutch exhibit lower vibrations, such as natural vibrations. The gas that is intentionally suspended in the pressure medium in this way is not taken into account when determining free, i.e. bubble-forming gas in the pressure line.

Beispielsweise kann eine vorgegebene Menge Gas mittels mehrerer Betätigungsvorgänge der Trennkupplung suspensiert werden. Eine gegebenenfalls frei bleibende Menge an Gas kann beispielsweise über ein zwischen der Druckleitung und einem drucklosen Sumpf angeordnetes Ablassventil, welches zudem zum Schalten der Trennkupplung in den unbetätigten Zustand geöffnet werden kann, entfernt werden. For example, a predetermined amount of gas can be suspended by repeatedly actuating the separating clutch. Any remaining gas can be removed, for example, via a drain valve located between the pressure line and a depressurized sump, which can also be opened to switch the separating clutch to the deactivated state.

Während des Betriebs des Betätigungssystems nach mehreren Betätigungen der Trennkupplungen ist davon auszugehen, dass über eine mögliche Suspensierung von Gas hinaus freies Gas sich auf den Betätigungsvorgang der Trennkupplung negativ auswirkt, so dass bei einem anhand des Druckgradienten ermittelten Auftreten von nicht suspensiertem Gas eine Fehlermeldung ausgegeben wird.During operation of the actuation system after several actuations of the separating clutches, it can be assumed that free gas beyond a possible suspension of gas will have a negative effect on the actuation process of the separating clutch, so that an error message is issued if non-suspended gas occurs as determined by the pressure gradient.

Gemäß einer weiteren Möglichkeit des Betriebs des Betätigungssystems kann erwünscht suspensiertes Gas vor der Erstinbetriebnahme oder nach einer vorgegebenen, beispielsweise empirisch bestimmten Zeit des Stillstands ausgasen. Dieser Anteil wird nach mehreren Betätigungsvorgängen der Trennkupplung wieder in Suspension überführt. Um diesbezüglich irrtümlichen Fehlermeldungen vorzubeugen, wird eine Fehlermeldung wegen freiem Gas in der Druckleitung über eine vorgegebene Zeit nach Wiederinbetriebnahme nach einem Stillstand des Betätigungssystems ausgesetzt.According to another possible operation of the actuation system, suspended gas can be degassed before initial start-up or after a predetermined, e.g., empirically determined, downtime. This portion is returned to suspension after several actuations of the separating clutch. To prevent erroneous error messages in this regard, an error message due to free gas in the pressure line is suspended for a predetermined period after restarting the actuation system after a downtime.

Die Anzahl der notwendigen Betätigungen der Trennkupplung zur vollständigen Überführung von freiem Gas in in dem Druckmittel suspensiertes Gas ist systemabhängig. Beispielsweise kann eine vollständige Suspensierung frühestens nach fünf bevorzugt nach 10 Betätigungen der Trennkupplung angenommen werden. Entsprechend wird ein Aussetzen einer Fehlermeldung nach einer Erstinbetriebnahme oder Wiederinbetriebnahme des Betätigungssystems nach einem Sillstand erst nach Ablauf einer entsprechenden Anzahl von Betätigungen freigegeben.The number of actuations of the separating clutch required to completely convert free gas into gas suspended in the pressure medium depends on the system. For example, complete suspension can be assumed after at least five, preferably after 10 actuations of the separating clutch. Accordingly, the suspension of an error message after initial commissioning or recommissioning of the actuation system after a shutdown is only enabled after a corresponding number of actuations.

Der Druckanstiegsgradient bei einem Gas enthaltenden Betätigungssystem ist mit dem Beginn einer Betätigung flacher als ohne Gas, da ein Gemisch aus Gas und Druckmittel modelliert als zwei Federn unterschiedlicher Steifigkeiten enthaltendes System zu betrachten ist und das Gas gegenüber dem Druckmittel die geringere Steifigkeit aufweist und daher zunächst komprimiert wird. Mit jeder Betätigung vermischt sich das Gas immer mehr mit dem Druckmittel und der Druckgradient wird steiler. In einer alternativen, beispielsweisen Auswertung der Druckverhältnisse über die Zeit wird anhand eines flacheren Druckanstieges über die Zeit ermittelt, dass sich freies Gas in der Druckleitung befindet und eine Fehlermeldung zunächst unterdrückt. Innerhalb der beispielsweise nächsten zehn Betätigungen wird der Druckgradient überwacht. Erhöht sich der Druckgradient mit jeder Betätigung, bedeutet dies, dass das Gas im Druckmittel suspensiert wird und der Druckgradient sich einem maximalen Wert nähert. In diesem Fall meldet die Software keine Fehlermeldung.The pressure increase gradient in an actuation system containing gas is flatter at the beginning of an actuation than without gas. This is because a mixture of gas and pressure medium can be modeled as a system containing two springs of different stiffnesses. The gas has the lower stiffness than the pressure medium and is therefore compressed initially. With each actuation, the gas mixes more and more with the pressure medium and the pressure gradient becomes steeper. In an alternative, for example, evaluation of the pressure conditions over time, a flatter pressure increase over time indicates that there is free gas in the pressure line and an error message is initially suppressed. The pressure gradient is monitored over the next ten actuations, for example. If the pressure gradient increases with each actuation, this means that the gas is suspended in the pressure medium and the pressure gradient is approaching a maximum value. In this case, the software does not issue an error message.

Zusätzlich kann beispielsweise die korrekte Funktion der Pumpe beispielsweise durch Überwachung der Leistungsaufnahme des diese antreibenden Elektromotors, der Drehzahl des Elektromotors und/oder dergleichen kontrolliert werden.In addition, the correct functioning of the pump can be checked, for example, by monitoring the power consumption of the electric motor driving it, the speed of the electric motor and/or the like.

Erkennt jedoch die Software einen flacheren Druckanstieg, welcher sich mit weiteren Betätigungen nicht ändert oder gar noch flacher wird, so bedeutet es einen potenziellen Defekt im System und die Software meldet eine Fehlermeldung.However, if the software detects a flatter pressure increase that does not change with further actuations or even becomes flatter, this indicates a potential defect in the system and the software reports an error message.

Die Erfindung wird anhand des in den 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Diese zeigen:

1 ein Diagramm mit Druck/-Wegkennlinien eines Betätigungssystems zur Betätigung einer Trennkupplung über die Zeit und
2 einen Ausschnitt des Diagramms der 1 am Tastpunkt der Trennkupplung.

The invention is based on the 1 and 2 The illustrated embodiment is explained in more detail. These show:

1 a diagram with pressure/displacement characteristics of an actuation system for actuating a separating clutch over time and
2 a section of the diagram of the 1 at the contact point of the separating clutch.

Die 1 zeigt das Diagramm 100 mit dem Druck p eines in einer Druckleitung eines Betätigungssystems zu einem Nehmerzylinder geführten Druckmittels über die Zeit t während eines Betätigungsvorgangs einer mittels des Kupplungszylinders betätigten Trennkupplung. Die Druckkennlinien 1, 2, 3, zeigen das Druckverhalten in der Druckleitung bei unterschiedlichen Anteilen freier Luft in der Druckleitung. Während eines ersten Betätigungsvorgangs mit der Druckkennlinie 1 über die Zeit t wird am Druckpunkt T einer signifikanten Druckerhöhung, beispielsweise im Bereich eines Tastpunkts der Trennkupplung wird diese mittels einer Mischung der Steifigkeiten der Luft und des Druckmittels betätigt. Aufgrund der niedrigen Steifigkeit von Luft resultiert ein geringer Druckgradient über die Zeit t und die Trennkupplung ist zeitverzögert beim Maximaldruck p_max maximal betätigt.The 1 shows diagram 100 with the pressure p of a pressure medium guided in a pressure line of an actuation system to a slave cylinder over time t during an actuation process of a separating clutch actuated by means of the clutch cylinder. The pressure characteristic curves 1, 2, 3 show the pressure behavior in the pressure line with different proportions of free air in the pressure line. During a first actuation process with the pressure characteristic curve 1 over time t, at the pressure point T of a significant pressure increase, for example in the area of a contact point of the separating clutch, the clutch is actuated by means of a mixture of the stiffnesses of the air and the pressure medium. Due to the low stiffness of air, a small pressure gradient results over time t and the separating clutch is maximally actuated with a time delay at the maximum pressure p _max .

Aufgrund des über den Betätigungsweg herrschenden Drucks p und Turbulenzen im Druckmittel wird ein Teil der freien Luft in dem Druckmittel suspensiert, so dass der Anteil der freien Luft reduziert wird. Dies äußert sich während des zweiten Betätigungsvorgangs mit der Druckkennlinie 2 über die Zeit t, die bereits einen gegenüber der Druckkennlinie 1 erhöhten Druckgradienten aufweist und die Trennkupplung schneller einrückt. Dies führt sich bei dem darauffolgenden Betätigungsvorgang mit den Druckkennlinien 3 und gegebenenfalls weiteren Betätigungsvorgängen fort, so dass schließlich der gesamte Anteil freier Luft als Suspension im Druckmittel vorliegt. Anhand eines Vergleichs mit der Referenzkennlinie 4 kann beurteilt werden, ob beispielsweise nach Durchführung einer vorgegebenen Anzahl von Betätigungsvorgängen der Druckgradient ausreichend hoch ist oder ob eine Fehlermeldung wegen eines zu hohen freien Anteils von Luft ausgegeben wird.Due to the pressure p prevailing over the actuation path and turbulence in the pressure medium, some of the free air is suspended in the pressure medium, so that the proportion of free air is reduced. This is expressed during the second actuation process with pressure characteristic curve 2 over time t, which already has a higher pressure gradient than pressure characteristic curve 1 and the separating clutch engages more quickly. This continues during the subsequent actuation process with pressure characteristic curves 3 and possibly further actuation processes, so that ultimately the entire proportion of free air is present as a suspension in the pressure medium. By comparing it with the reference characteristic curve 4, it can be assessed whether, for example, after a specified number of actuation processes, the pressure gradient is sufficiently high or whether an error message is issued due to an excessively high proportion of free air.

Die 2 zeigt das Detail D der 1 im Bereich des Druckpunkts T sowie eine mögliche Prozedur der Bestimmung des Anteils an freier Luft in der Druckleitung. Hierzu wird der beispielsweise am oder im Bereich des Tastpunkts der Trennkupplung liegende Druckpunkt T jeweils die Tangente t1, t2, t3 an die Druckkennlinien 1, 2, 3 angelegt und anhand deren Steigungen m1, m2, m3 der Tangenten t1, t2, t3 bewertet, ob nach einer vorgegebenen Anzahl von Betätigungsvorgängen neben der in Suspension mit dem Druckmittel vorliegenden Luft noch Restluft vorliegt. Beispielsweise werden die Steigungen m1, m2, m3 der Tangenten t1, t2, t3 mittels zweier im Abstand eines Zeitintervalls erfassten Messpunkten ermittelt, deren Differenz durch das Zeitintervall geteilt wird. Überschreitet beispielsweise eine nicht dargestellte Steigung einer höheren Anzahl als drei Betätigungsvorgängen eine vorgegebene Schwelle, wird nach der Durchführung dieses Betätigungsvorgangs eine Fehlermeldung ausgegeben. Überschreiten die Steigungen m1, m2, m3 und gegebenenfalls weitere die Schwelle, wird eine Fehlermeldung unterdrückt, da der Anteil freier Luft noch mit dem Druckmittel eine Suspension bilden kann.The 2 shows the detail D of the 1 in the area of the pressure point T as well as a possible procedure for determining the proportion of free air in the pressure line. For this purpose, the pressure point T, which is located, for example, at or in the area of the contact point of the separating clutch, is applied to the tangent t1, t2, t3 of the pressure curves 1, 2, 3 and, based on their gradients m1, m2, m3 of the tangents t1, t2, t3, it is assessed whether, after a predetermined number of actuations, there is still residual air in addition to the air suspended in the pressure medium. For example, the gradients m1, m2, m3 of the tangents t1, t2, t3 are determined using two measuring points recorded at a time interval, the difference between which is divided by the time interval. If, for example, a gradient (not shown) of a higher number of actuations exceeds a predetermined threshold, an error message is output after this actuation has been carried out. If the gradients m1, m2, m3 and possibly others exceed the threshold, an error message is suppressed because the free air can still form a suspension with the pressure medium.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

11: DruckkennliniePressure characteristic curve
22: DruckkennliniePressure characteristic curve
33: DruckkennliniePressure characteristic curve
44: ReferenzkennlinieReference characteristic curve
100100: Diagrammdiagram
DD: Detaildetail
m1m1: Steigunggradient
m2m2: Steigunggradient
m3m3: Steigunggradient
pp: DruckPressure
pmaxpmax: DruckmaximumMaximum pressure
TT: Druckpunktpressure point
tt: ZeitTime
t1t1: Tangentetangent
t2t2: Tangentetangent
t3t3: Tangentetangent

Claims

Method for controlling a hydraulic actuation system for actuating a separating clutch actuated by means of a pressure medium, wherein a pressure medium with a predetermined pressure (p) which is tracked by a pump is held in a pressure line, the pressure medium is applied to a slave cylinder for actuating the separating clutch, a slave cylinder piston is displaced along an actuation path depending on the predetermined pressure (p), the predetermined pressure (p) is detected by a pressure sensor and a proportion of gas contained in the pressure line is determined on the basis of the detected pressure (p) during actuation of the separating clutch, characterized in that the proportion of gas is determined on the basis of a pressure gradient (m1, m2, m3) of the predetermined pressure (p) over time (t) during actuation of the slave cylinder.

Procedure according to Claim 1 , characterized in that a pressure gradient (m1, m2, m3) is determined during an actuation process of the separating clutch over time (t) and compared with a reference pressure gradient and in the event of a deviation of the pressure gradient from the reference difference gradients around a specified threshold, an error message is issued.

Procedure according to Claim 2 , characterized in that the pressure gradient is determined during an actuation process of the separating clutch at a pressure point (T) in the region of a contact point of the separating clutch.

Procedure according to Claim 3 , characterized in that the pressure gradient (m1, m2, m3) is determined on the basis of pressure characteristic curves (1, 2, 3) applied over time (t) by tangents (t1, t2, t3).

Procedure according to one of the Claims 1 until 4 , characterized in that gas intentionally suspended in the pressure medium remains unconsidered when an error message is issued.

Procedure according to Claim 5 , characterized in that a predetermined amount of gas is suspended by means of several actuation operations of the separating clutch and a remaining amount of gas is removed via a discharge valve.

Procedure according to one of the Claims 1 until 6 , characterized in that an error message is issued if non-suspended gas occurs as determined by the pressure gradient (m1, m2, m3).

Procedure according to Claim 7 , characterized in that the error message is suspended for a predetermined time after restarting after a standstill of the actuating system.

Procedure according to Claim 7 or 8 , characterized in that an output of the error message is released at the earliest after five actuations of the separating clutch after initial commissioning or re-commissioning of the actuating system after a standstill.

Procedure according to one of the Claims 1 until 9 , characterized in that the gas is air.