Beschreibungseinleitung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.

Ein Verfahren zur Steuerung einer Hydraulikvorrichtung für eine Drehmomentvorrichtung ist beispielsweise in DE 102019 130 158.0 beschrieben. Die Drehmomentvorrichtung ist als Doppelkupplung ausgeführt und weist eine erste und zweite Kupplung auf, die jeweils durch einen Fluiddruck betätigbar und mit einer Systemdruckleitung hydraulisch verbunden ist. Die Steuerung der Betätigung der jeweiligen Kupplung erfolgt durch ein der einzelnen Kupplung zugeordnetes Kupplungsventil abhängig von einem durch eine Pumpe bereitgestellten Systemdruck in der Systemdruckleitung.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt darin, die Drehmomentvorrichtung genauer und energiesparender zu steuern.

Wenigstens eine dieser Aufgaben wird durch ein Verfahren zur Steuerung einer hydraulischen Steuervorrichtung mit den Merkmalen nach Anspruch 1 gelöst. Dadurch kann die Drehmomentvorrichtung genauer und energiesparender betätigt werden. Die Steuervorrichtung kann kostengünstiger, bauraumsparender und effizienter aufgebaut werden. Die Steuerung der Steuervorrichtung kann verbessert werden.

Die Drehmomentvorrichtung kann in einem Antriebsstrang eines Fahrzeugs, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, angeordnet sein. Die Drehmomentvorrichtung kann eine Kupplung und/oder eine Bremse aufweisen. Die Kupplung kann eine Mehrfachkupplung, insbesondere eine Doppelkupplung sein. Die Doppelkupplung kann eine erste Kupplung und eine zweite Kupplung aufweisen. Die erste und zweite Kupplung können unabhängig voneinander betätigbar sein. Die Drehmomentvorrichtung kann eine reibschlüssige Drehmomentübertragung zwischen einem Antriebselement, beispielsweise einem Verbrennungsmotor und/oder einem Elektromotor und einem Abtriebselement, beispielsweise einem Getriebe, bewirken.

Die Drehmomentvorrichtung kann eine Kühlungsvorrichtung zur Kühlung der Drehmomentvorrichtung, insbesondere der ersten und/oder zweiten Kupplung, mit einem Kühlfluid aufweisen. Auch kann die Kühlungsvorrichtung zur Kühlung weiterer Bauteile, beispielsweise eines Elektromotors, wirksam sein. Die Kühlungsvorrichtung kann durch den Systemdruck versorgt werden.

Das Versorgungselement kann eine Pumpe aufweisen. Die Pumpe kann durch einen Elektromotor betrieben werden. Der Elektromotor kann unabhängig von einer Drehzahl der Drehmomentvorrichtung betrieben werden. Dadurch kann eine ausreichende Pumpendrehzahl anliegen. Die Pumpe kann wahlweise in einer ersten und dieser entgegengesetzten zweiten Drehrichtung betrieben werden. In einer ersten Drehrichtung kann die Pumpe einen maximalen Systemdruck und einen maximalen Volumenstrom und in der zweiten Drehrichtung einen kleineren maximalen Systemdruck und einen höheren maximalen Volumenstrom bereitstellen.

Ein erstes Rückschlagventil kann zwischen dem ersten Ventilelement und der Systemdruckleitung angeordnet sein und einen gegenüber dem Systemdruck höheren ersten Fluiddruck aufrechterhalten. Dadurch kann der Systemdruck in der Systemdruckleitung bei eingestelltem ersten Fluiddruck unterhalb des ersten Fluiddrucks abgesenkt werden. Die Betätigung des ersten Betätigungselements kann dabei energiesparender durchgeführt werden. Auch kann dabei der Systemdruck für wenigstens eine weitere Anwendung, beispielsweise für eine Kühlung der Drehmomentvorrichtung, verwendet werden.

Der Drucksteuerungswert ermöglicht eine Steuerung des Systemdrucks in Bezug auf den ersten Fluiddruck, um beispielsweise den ersten Fluiddruck zu erhöhen, selbst wenn der Drehmomentsollwert dies nicht bedingt, um eine hydraulische Kapazität über das erste Betätigungselement aufzubauen, die den ersten Fluiddruck auch bei vorhandenen und den ersten Fluiddruck verringernden Fluidleckagen oberhalb eines durch den Drehmomentsollwert eingestellten Druckwerts des mindestens erforderlichen ersten Fluiddrucks hält. Bevorzugt wird der durch die hydraulische Kapazität gebildete Druckspeicher bei verringertem Bedarf an hohem Systemdruck über die Steuerung mit dem Drucksteuerungswert befüllt.

Bei einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist es vorteilhaft, wenn der Systemdruck bei einem ersten Wert des Drucksteuerungswerts um die vorgegebene Druckdifferenz oberhalb des ersten Fluiddrucks und bei einem von dem ersten Wert verschiedenen zweiten Wert des Drucksteuerungswerts unabhängig von der vorgegebenen Druckdifferenz eingestellt wird.

Der erste Wert kann Eins und der zweite Wert Null sein.

Der Systemdruck kann um eine vorgegebene Druckdifferenz oberhalb des ersten Fluiddrucks eingestellt sein, so lange der Drucksteuerungswert einen vorgegebenen Wert aufweist. Bei einer Änderung des Drucksteuerungswerts auf einen verschiedenen Wert, kann der Systemdruck unabhängig von der vorgegebenen Druckdifferenz eingestellt werden.

Bei einer speziellen Ausführung der Erfindung ist es von Vorteil, wenn der Drucksteuerungswert wenigstens zwei Werte annehmen kann. Der Drucksteuerungswert kann ein Binärwert sein. Der Drucksteuerungswert kann mehr als zwei Werte annehmen.

Bei einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist es vorteilhaft, wenn der Systemdruck einerseits über den Drehmomentsollwert und andererseits über den Drucksteuerungswert jeweils abhängig von dem ersten Fluiddruck eingestellt wird. Der Systemdruck kann über den Drehmomentsollwert zumindest auf einen Druckwert eingestellt werden, der einem dem Drehmomentsollwert entsprechenden ersten Fluiddruck entspricht. Zusätzlich kann der Systemdruck über den Drucksteuerungswert um die vorgegebene Druckdifferenz oberhalb von dem erstem Fluiddruck festgelegt werden. Dadurch kann die hydraulische Kapazität als Druckspeicher verwendet werden, um den ersten Fluiddruck trotz Fluidleckagen stabil halten zu können und dabei die Erhöhung des Systemdrucks so selten wie möglich durchzuführen.

Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung ist vorteilhaft, bei der die vorgegebene Druckdifferenz als konstanter Wert vorgegeben und/oder abhängig von dem ersten Fluiddruck ist. Die vorgegebene Druckdifferenz kann eine Funktion des ersten Fluiddrucks sein. Die Funktion kann eine lineare oder nichtlineare Funktion sein.

Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung ist vorteilhaft, bei der die Drehmomentvorrichtung ein durch einen zweiten Fluiddruck in einer zweiten Fluidleitung beaufschlagbares und die Drehmomentvorrichtung betätigbares zweites Betätigungselement und ein zwischen der zweiten Fluidleitung und der Systemdruckleitung angeordnetes und den zweiten Fluiddruck abhängig von dem Systemdruck einstellendes zweites Ventilelement aufweist, wobei der erste Fluiddruck abhängig von dem Drehmomentsollwert als ersten Drehmomentsollwert und der zweite Fluiddruck abhängig von einem zweiten Drehmomentsollwert eingestellt wird und der Systemdruck abhängig von dem Drucksteuerungswert als erster Drucksteuerungswert um die vorgegebene Druckdifferenz als vorgegebene erste Druckdifferenz oberhalb des ersten Fluiddrucks und abhängig von einem zweiten Drucksteuerungswert um eine zweite vorgegebene Druckdifferenz oberhalb des zweiten Fluiddrucks eingestellt wird. Ein zweites Rückschlagventil kann zwischen dem zweiten Ventilelement und der Systemdruckleitung angeordnet sein und einen gegenüber dem Systemdruck höheren zweiten Fluiddruck aufrechterhalten. Dadurch kann der Systemdruck in der Systemdruckleitung bei eingestelltem zweiten Fluiddruck unterhalb des zweiten Fluiddrucks abgesenkt werden. Die Betätigung des zweiten Betätigungselements kann dabei energiesparender durchgeführt werden. Auch kann dabei der Systemdruck für wenigstens eine weitere Anwendung, beispielsweise für eine Kühlung der Drehmomentvorrichtung, verwendet werden.

Bei einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung ist vorgesehen, dass der erste Drucksteuerungswert und der zweite Drucksteuerungswert unabhängig voneinander einstellbar sind. Der erste und zweite Drucksteuerungswert kann zeitgleich denselben Wert aufweisen.

Bei einer vorzugsweisen Ausführung der Erfindung ist vorgesehen, dass die erste Druckdifferenz gleich oder unterschiedlich zu der zweiten Druckdifferenz vorgegeben ist. Die erste Druckdifferenz kann einen Binärwert und die zweite Druckdifferenz mehrere Werte annehmen oder umgekehrt. Auch können die erste und zweite Druckdifferenz eine gleiche Anzahl an möglichen Werten aufweisen.

Bei einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist es vorteilhaft, wenn der Systemdruck bei gleichzeitig über den ersten und zweiten Drucksteuerungswert, einerseits oberhalb von dem ersten Fluiddruck einzustellender erster Druckdifferenz und andererseits oberhalb von dem zweiten Fluiddruck einzustellender zweiter Druckdifferenz auf den höheren der beiden Druckwerte eingestellt wird. Dadurch kann die Versorgung mit dem Systemdruck sowohl für das erste als auch das zweite Betätigungselement sichergestellt werden.

Bei einer vorzugsweisen Ausführung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Drehmomentvorrichtung als Doppelkupplung ausgeführt ist, die eine über das erste Betätigungselement betätigbare erste Kupplung und eine über das zweite Betätigungselement betätigbare zweite Kupplung aufweist. Die erste und zweite Kupplung können unabhängig voneinander jeweils über den ersten oder zweiten Fluiddruck betätigt werden.

Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Figurenbeschreibung und den Abbildungen.

Figurenbeschreibung

Die Erfindung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die Abbildungen ausführlich beschrieben. Es zeigen im Einzelnen:

Figur 1: Eine hydraulische Steuervorrichtung in einer speziellen Ausführungsform der Erfindung. Figur 2: Einen Einfluss einer Steuerung des Systemdrucks durch den Drucksteuerungswert bei einem Hochschaltvorgang.

Figur 3: Einen Einfluss einer Steuerung des Systemdrucks durch den Drucksteuerungswert bei einem Runterschaltvorgang.

Figur 4: Ein Diagramm bei einem Verfahren zur Steuerung der hydraulischen

Steuervorrichtung in einer speziellen Ausführungsform der Erfindung bei einem Runterschaltvorgang.

Figur 5: Ein Diagramm bei einem Verfahren zur Steuerung der hydraulischen

Steuervorrichtung in einerweiteren speziellen Ausführungsform der Erfindung bei einem Runterschaltvorgang.

Figur 1 zeigt eine hydraulische Steuervorrichtung 10 in einer speziellen Ausführungsform der Erfindung. Die hydraulische Steuervorrichtung 10 ist in einem Fahrzeug zur Betätigung einer Drehmomentvorrichtung 12, hier insbesondere einer Doppelkupplung 14 mit einer ersten Kupplung 16 und einer zweiten Kupplung 18 angeordnet. Die Drehmomentvorrichtung 12 ist mit einem Antriebselement, insbesondere mit einem Verbrennungsmotor, verbunden und stellt ein von dem Verbrennungsmotor ausgegebenes Antriebsdrehmoment abhängig von einer Betätigung der Doppelkupplung 14 abtriebsseitig zur Verfügung.

Die hydraulische Steuervorrichtung 10 umfasst ein durch einen ersten Fluiddruck in einer ersten Fluidleitung 20 beaufschlagbares und die erste Kupplung 16 betätigbares erstes Betätigungselement 22 und ein durch einen zweiten Fluiddruck in einer zweiten Fluidleitung 24 beaufschlagbares und die zweite Kupplung 18 betätigbares zweites Betätigungselement 26. Die erste und zweite Fluidleitung 20, 24 sind parallel angeordnet. Die erste Fluidleitung 20 ist über ein erstes Ventilelement 28 und ein erstes Rückschlagventil 30 mit einer Systemdruckleitung 32 und die zweite Fluidleitung 24 ist über ein zweites Ventilelement 34 und ein zweites Rückschlagventil 36 mit der Systemdruckleitung 32 hydraulisch verbunden.

Ein Systemdruck in der Systemdruckleitung 32 wird über ein Systemdruckventil 38 eingestellt und durch ein Versorgungselement 40 bereitgestellt. Das Versorgungselement 40 umfasst eine Pumpe 42, die durch einen Elektromotor 44 angetrieben wird. Die Pumpe 42 und ein Rücklauf des Systemdruckventils 38 sind an einem Fluidspeicher 46 angeschlossen.

Der erste Fluiddruck in der ersten Fluidleitung 20 ist über das erste Ventilelement 28 und der zweite Fluiddruck in der zweiten Fluidleitung 24 ist über das zweite Ventilelement 34 einstellbar. Der erste und zweite Fluiddruck werden jeweils durch den Systemdruck aufgebaut. Der erste Fluiddruck wird abhängig von einem ersten Drehmomentsollwert für das erste Betätigungselement 22 und der zweite Fluiddruck wird abhängig von einem zweiten Drehmomentsollwert für das zweite Betätigungselement 26 eingestellt.

Das erste Rückschlagventil 30 kann einen gegenüber dem Systemdruck höheren ersten Fluiddruck und das zweite Rückschlagventil 36 einen gegenüber dem Systemdruck höheren zweiten Fluiddruck aufrechterhalten, selbst wenn der Systemdruck in der Systemdruckleitung 32 bei eingestelltem ersten oder zweiten Fluiddruck unterhalb des ersten oder zweiten Fluiddrucks abgesenkt ist. Dabei kann der Systemdruck für wenigstens eine weitere Anwendung, beispielsweise für eine Kühlung der Drehmomentvorrichtung 12, verwendet werden.

Figur 2 zeigt einen Einfluss einer Steuerung des Systemdrucks durch den Drucksteuerungswert bei einem Hochschaltvorgang. Ein zeitlicher Verlauf der Drehzahl n ist in Figur 2 a) und ein zeitlicher Verlauf des Drehmoments M ist in Figur 2 b) gezeigt. Das Drehmoment Ma des Antriebselements wird über die betätigte und dadurch geschlossene erste Kupplung bis zu dem Zeitpunkt t4 übertragen. Die erste Kupplung ist bis zu dem Zeitpunkt t4 über einen ersten Fluiddruck betätigt und eine Antriebsdrehzahl na des Antriebselements ist gleich der Abtriebsdrehzahl n1 der ersten Kupplung. Das über die erste Kupplung übertragbare Drehmoment als erstes Kupplungsmoment M1 ist abhängig von dem ersten Fluiddruck. Das zweite Kupplungsmoment M2 der zweiten Kupplung liegt unterhalb des Drehmoments Ma des Antriebselements da die zweite Kupplung geöffnet ist. Entsprechend ist die Abtriebsdrehzahl n2 der zweiten Kupplung geringer als die Drehzahl na des Antriebselements.

Beginnend mit dem Zeitpunkt t4 sinkt das erste Kupplungsmoment M1 und das zweite Kupplungsmoment M2 steigt zugleich an und der Hochschaltvorgang ist mit einer geschlossenen zweiten Kupplung und einer geöffneten ersten Kupplung ab dem Zeitpunkt t6 abgeschlossen ab dem die Drehzahl na des Antriebselements der Abtriebsdrehzahl n2 der zweiten Kupplung entspricht.

In Figur 2 I) ist der zu dem zeitlichen Verlauf des Drehmoments M und der Drehzahl n zugehörige zeitliche Verlauf eines den Systemdruck um eine vorgegebene erste Druckdifferenz oberhalb des ersten Fluiddrucks einstellenden ersten Drucksteuerungswerts C1 und in Figur 2 II) ist der zu dem zeitlichen Verlauf des Drehmoments M und der Drehzahl n zugehörige zeitliche Verlauf eines den Systemdruck um eine vorgegebene zweite Druckdifferenz oberhalb des zweiten Fluiddrucks einstellenden zweiten Drucksteuerungswerts C2 abgebildet. Der erste und zweite Drucksteuerungswert C1, C2 sind jeweils ein Binärwert, der Null und Eins annehmen kann. Der erste und zweite Drucksteuerungswert C1, C2 sind vor dem Zeitpunkt tO gleich Null. Ab dem Zeitpunkt tO wird der erste Drucksteuerungswert C1 auf Eins gesetzt, wodurch der Systemdruck und der erste Fluiddruck und damit das erste Kupplungsmoment M1 ansteigt. Das erste Rückschlagventil verhindert, dass der erste Fluiddruck absinkt, jedoch verringern Fluidleckagen in der ersten Kupplung den ersten Fluiddruck langsam.

Der zweite Drucksteuerungswert wird ab dem Zeitpunkt t1 auf Eins eingestellt, womit die zweite Kupplung mit dem Systemdruck versorgt wird, da eine Erhöhung des zweiten Fluiddrucks beim Schließen der zweiten Kupplung ansteht.

Figur 3 zeigt einen Einfluss einer Steuerung des Systemdrucks durch den Drucksteuerungswert bei einem Runterschaltvorgang. Das Diagramm in Figur 3 a) gibt den zeitlichen Verlauf der Drehzahl n und in Figur 3 b) den zeitlichen Verlauf des Drehmoments M wieder. In Figur 3 I) ist der zeitliche Verlauf des ersten Drucksteuerungswerts C1 und in Figur 3 II) der zeitliche Verlauf des zweiten Drucksteuerungswerts C2 dargestellt. Im Gegensatz zu Figur 2 ist hier ein Runterschaltvorgang abgebildet. Die erste Kupplung ist anfangs offen und die zweite Kupplung geschlossen und überträgt das Drehmoment Ma des Antriebselements.

Der zweite Drucksteuerungswert C2 ist zwischen dem Zeitpunkt tO und t1 auf Eins und erhöht dadurch den Systemdruck und dieser den zweiten Fluiddruck, wodurch das zweite Kupplungsmoment M2 zunimmt. Der erste Drucksteuerungswert C1 ist zwischen dem Zeitpunkt t1 und t7 auf Eins, womit die erste Kupplung mit dem Systemdruck versorgt wird, da eine Erhöhung des ersten Fluiddrucks beim Schließen der ersten Kupplung ansteht.

Dabei steigt das erste Kupplungsmoment M1 ab dem Zeitpunkt t1 durch den Systemdruck langsam an.

Figur 4 zeigt ein Diagramm bei einem Verfahren zur Steuerung der hydraulischen Steuervorrichtung in einer speziellen Ausführungsform der Erfindung bei einem Runterschaltvorgang. In Figur 4 a) ist der zeitliche Verlauf des ersten Drucksteuerungswerts C1 und des zweiten Drucksteuerungswerts C2, in Figur 4 b) ist der zeitliche Verlauf des elektrischen Stroms Is zur Ventilbetätigung des Systemdruckventils, des elektrischen Stroms 11 zur Ventilbetätigung des ersten Ventilelements und des elektrischen Stroms I2 zur Ventilbetätigung des zweiten Ventilelements, in Figur 4 c) ist der zeitliche Verlauf des Systemdrucks ps, des ersten Fluiddrucks p1 und den zweiten Fluiddrucks p2, in Figur 4d) ist der zeitliche Verlauf der Drehzahl na des Antriebselements, der zeitliche Verlauf der Abtriebsdrehzahl n1 der ersten Kupplung und der zeitliche Verlauf der Abtriebsdrehzahl n2 der zweiten Kupplung, in Figur 4 e) ist der zeitliche Verlauf des Drehmoments Ma des Antriebselements, der zeitliche Verlauf des ersten Kupplungssollmoments Mal als erster Drehmomentsollwert, der zeitliche Verlauf des tatsächlichen ersten Kupplungsmoments Mt1, der zeitliche Verlauf des zweiten Kupplungssollmoments Ma2 als zweiter Drehmomentsollwert und der zeitliche Verlauf des tatsächlichen zweiten Kupplungsmoments Mt2 und in Figur 4 f) ist der Betätigungsweg s1 des ersten Betätigungselements und der Betätigungsweg s2 des zweiten Betätigungselements abgebildet.

In dem hier abgebildeten Zeitfenster von einem Runterschaltvorgang unter Volllast soll ein Verfahren 100 zur Steuerung der hydraulischen Steuervorrichtung in einer speziellen Ausführungsform der Erfindung erläutert werden. Zunächst ist die zweite Kupplung geschlossen und die erste Kupplung geöffnet. Durch das Verfahren wird die Steuervorrichtung derart gesteuert, dass die erste Kupplung geschlossen und die zweite Kupplung geöffnet wird. Zum Zeitpunkt t1 wird die zweite Kupplung durch Anforderung eines maximalen zweiten Kupplungssollmoments Ma2 vollständig geschlossen. Der Systemdruck ps wird wegen des auf Eins eingestellten zweiten Drucksteuerungswerts C2 mit einer vorgegebenen ersten Druckdifferenz Dr2 über dem zweiten Fluiddruck p2 bis zu dem Zeitpunkt t2 gehalten.

Ab dem Zeitpunkt t2 wird der erste Drucksteuerungswert C1 auf Eins eingestellt und der Systemdruck ps wird um eine vorgegebene erste Druckdifferenz Dr 1 über dem ersten Fluiddruck p1 festgelegt. Zwischen dem Zeitpunkt tO und t1 sind sowohl der erste Drucksteuerungswert C1 als auch der zweite Drucksteuerungswert C2 auf Null. Damit ist der Systemdruck ps unabhängig von einer vorgegebenen Druckdifferenz, insbesondere unabhängig von der ersten und zweiten Druckdifferenz Drΐ, Dr2.

Zu dem Zeitpunkt t3 wird das erste Kupplungssollmoment Mal erhöht. Dadurch wird auch der erste Fluiddruck p1 erhöht und da der erste Drucksteuerungswert auf Eins eingestellt ist, wird der Systemdruck um die vorgegebene erste Druckdifferenz Dr 1 erhöht. Der Wert der ersten Druckdifferenz Drΐ kann abhängig von dem ersten Fluiddruck p1 sein, hier erkennbar an dem größeren Wert der ersten Druckdifferenz Drΐ ab dem Zeitpunkt t3 gegenüber dem Wert der ersten Druckdifferenz Dr 1 kurz nach dem Zeitpunkt t2.

Figur 5 zeigt ein Diagramm bei einem Verfahren zur Steuerung der hydraulischen Steuervorrichtung in einerweiteren speziellen Ausführungsform der Erfindung bei einem Runterschaltvorgang. Die Diagramme ähneln denen aus Figur 4, auf deren Beschreibung hiermit Bezug genommen wird. Im Unterschied zu Figur 4 ist der zweite Drucksteuerungswert C2 ab dem Zeitpunkt t4 auf Eins eingestellt. Damit ist ab dem Zeitpunkt t4 der erste und zweite Drucksteuerungswert C1 , C2 auf Eins und der Systemdruck ps um eine Druckdifferenz Dr oberhalb des höheren der beiden Druckwerte, hier des zweiten Fluiddrucks p2 eingestellt. Dadurch ist die zweite Kupplung für ein Schließen vorbereitet, da der Systemdruck durch die Druckdifferenz Dr über dem erforderlichen zweiten Fluiddruck liegt, und damit die zweite Kupplung jederzeit mit ausreichend Volumenstrom versorgen kann.

Bezugszeichenliste

10 Steuervorrichtung

12 Drehmomentvorrichtung

14 Doppelkupplung

16 erste Kupplung

18 zweite Kupplung

20 erste Fluidleitung

22 erstes Betätigungselement

24 zweite Fluidleitung

26 zweites Betätigungselement 28 erstes Ventilelement

30 erstes Rückschlagventil

32 Systemdruckleitung

34 zweites Ventilelement

36 zweites Rückschlagventil

38 Systemdruckventil

40 Versorgungselement

42 Pumpe

44 Elektromotor

46 Fluidspeicher

100 Verfahren