Kupplung durch einen ausqewählten Abtriebsdrehzahlqradienten

Beschreibungseinleitung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ermittlung einer

Drehmomentübertragungseigenschaft einer Kupplung nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.

Ein Verfahren zur Ermittlung einer Drehmomentübertragungseigenschaft einer Kupplung ist beispielsweise aus DE 10 2018 128 897.2 bekannt. Darin wird ein Verfahren zur Ermittlung einer Drehmomentübertragungseigenschaft einer Kupplung, die eine Kopplung zwischen einem Antriebselement und einem Abtriebselement bewirken kann beschrieben. Das Antriebselement dreht dabei mit einer ersten Drehzahl, wobei die Kupplung eine Schließstellung einnehmen kann und abhängig von der Schließstellung ein Übertragungsdrehmoment zwischen dem

Antriebselement und dem Abtriebselement übertragen kann. Das Abtriebselement kann mit einer zweiten Drehzahl drehen und die zeitliche Änderung der zweiten Drehzahl wird durch zumindest einen Abtriebsdrehzahlgradienten gekennzeichnet, wobei die Ermittlung der Drehmomentübertragungseigenschaft erfolgt, indem die Kupplung bis zu einer ersten Schließstellung betätigt wird und dabei zumindest ein erster Abtriebsdrehzahlgradient festgestellt wird und das Übertragungsdrehmoment abhängig von dem zumindest ersten Abtriebsdrehzahlgradienten bestimmt wird.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren zur Ermittlung einer Drehmomentübertragungseigenschaft einer Kupplung zu verbessern. Die Genauigkeit soll erhöht und der Zeitaufwand soll verringert werden.

Wenigstens eine dieser Aufgaben wird durch Verfahren zur Ermittlung einer

Drehmomentübertragungseigenschaft einer Kupplung mit den Merkmalen nach Anspruch 1 gelöst. Entsprechend wird ein Verfahren zur Ermittlung einer

Drehmomentübertragungseigenschaft einer Kupplung, die abhängig von einer Schließstellung ein Übertragungsdrehmoment zwischen einem Antriebselement und einem Abtriebselement übertragen kann vorgeschlagen, wobei das Antriebselement mit einer Antriebsdrehzahl und das Abtriebselement mit einer Abtriebsdrehzahl, deren Abtriebsdrehzahländerung zumindest einen Abtriebsdrehzahlgradienten aufweist, drehen kann und ein Übertragungsdrehmoment der Kupplung ermittelt wird, indem die Kupplung geöffnet ist, das Antriebselement mit einer konstanten

Antriebsdrehzahl dreht, die Abtriebsdrehzahl Null ist, die Kupplung bis zu einer ersten Schließstellung betätigt wird und durch das Übertragungsdrehmoment eine Abtriebsdrehzahländerung bewirkt, wobei das Übertragungsdrehmoment zumindest abhängig von einem ersten Abtriebsdrehzahlgradienten, der in einem durch eine erste untere Abtriebsdrehzahl, die größer gleich Null ist und eine erste obere

Abtriebsdrehzahl, die kleiner gleich der Antriebsdrehzahl ist, begrenzten ersten Abtriebsdrehzahlbereich liegt bestimmt wird.

Dadurch kann eine genaue und zuverlässige Ermittlung der

Drehmomentübertragungseigenschaft der Kupplung erfolgen. Der Zeitaufwand und die Kosten für die Ermittlung können verringert werden.

Das Antriebselement kann ein Verbrennungsmotor und/oder ein Elektromotor sein. Das Abtriebselement kann eine Getriebeeingangswelle eines Getriebes oder ein mit der Getriebeeingangswelle verbundenes Bauteil sein. Das Getriebe kann während der Ermittlung des Übertragungsdrehmoments der Kupplung in Neutralstellung sein.

Die Kupplung kann eine wenigstens teilweise automatisierte Kupplung in einem Fahrzeug, bevorzugt in einem Kraftfahrzeug, sein. Die Kupplung kann eine

elektrohydraulisch betätigte Kupplung sein.

In einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist die

Drehmomentübertragungseigenschaft wenigstens ein Tastpunkt der Kupplung, der sich aus dem Übertragungsdrehmoment und der ersten Schließstellung berechnen lässt. Die erste Schließstellung kann vorab, also vor Durchführung der Ermittlung, bestimmt werden.

In einer speziellen Ausführung der Erfindung ist nach der Abtriebsdrehzahländerung, bei der der erste Abtriebsdrehzahlgradient auftritt, die Abtriebsdrehzahl der

Antriebsdrehzahl angeglichen. Die Abtriebsdrehzahl kann gleich der

Antriebsdrehzahl sein. ln einer weiteren speziellen Ausführung der Erfindung wird die Kupplung anschließend geöffnet und dadurch das Antriebselement von dem Abtriebselement getrennt, wobei eine weitere Abtriebsdrehzahländerung, bei der ein zweiter

Abtriebsdrehzahlgradient auftritt, der in einem durch eine zweite untere

Abtriebsdrehzahl, die größer gleich Null ist und eine zweite obere Abtriebsdrehzahl, die kleiner gleich der Antriebsdrehzahl ist, begrenzten zweiten

Abtriebsdrehzahlbereich liegt erfolgt.

In einer bevorzugten Ausführung der Erfindung beschreibt der erste

Abtriebsdrehzahlgradient eine, insbesondere stetig, ansteigende Abtriebsdrehzahl und/oder der zweite Abtriebsdrehzahlgradient eine, insbesondere stetig, abfallende Abtriebsdrehzahl.

In einer weiteren bevorzugten Ausführung der Erfindung wird das

Übertragungsdrehmoment abhängig von dem ersten und zweiten

Abtriebsdrehzahlgradienten bestimmt.

In einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung ist der erste und/oder zweite

Abtriebsdrehzahlgradient veränderlich, jedoch zumindest in dem ersten und/oder zweiten Abtriebsdrehzahlbereich konstant.

In einer speziellen Ausführung der Erfindung ist die erste und zweite untere

Abtriebsdrehzahl kleiner als die erste und zweite obere Abtriebsdrehzahl. Die erste und/oder zweite untere Abtriebsdrehzahl kann größer gleich 200 U/min,

insbesondere größer gleich 300 U/min und/oder die erste und/oder zweite obere Abtriebsdrehzahl kleiner gleich 800 U/min, insbesondere kleiner gleich 650 U/min sein.

In einer bevorzugten Ausführung der Erfindung sind die erste und zweite untere Abtriebsdrehzahl gleich oder verschieden.

In einer weiteren Ausführung der Erfindung sind die erste und zweite obere

Abtriebsdrehzahl gleich oder verschieden.

In einer bevorzugten Ausführung der Erfindung wird das Verfahren nach Produktion der Kupplung zum Anlernen der Kupplung angewendet. 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 : Ein Blockdiagramm eines Verfahrens in einer speziellen

Ausführungsform der Erfindung.

Figur 2: Simulationsdiagramme bei Anwendung eines Verfahrens in einer

weiteren speziellen Ausführungsform der Erfindung.

Figur 3: Messdiagramme bei Anwendung eines Verfahrens in einer weiteren speziellen Ausführungsform der Erfindung.

Figur 1 zeigt ein Blockdiagramm eines Verfahren 10 in einer speziellen

Ausführungsform der Erfindung. Durch das Verfahren 10 ist eine Ermittlung einer Drehmomentübertragungseigenschaft einer Kupplung möglich. Die Kupplung kann abhängig von einer Schließstellung ein Übertragungsdrehmoment zwischen einem Antriebselement, beispielsweise einem Verbrennungsmotor oder einem Elektromotor und einem Abtriebselement, beispielsweise einer Getriebeeingangswelle in einem Getriebe, übertragen. Das Antriebselement kann mit einer Antriebsdrehzahl und das Abtriebselement mit einer Abtriebsdrehzahl drehen. Eine Abtriebsdrehzahländerung der Abtriebsdrehzahl kann zumindest einen Abtriebsdrehzahlgradienten aufweisen.

Die Drehmomentübertragungseigenschaft der Kupplung kann ein Tastpunkt der Kupplung sein. Der Tastpunkt der Kupplung kann sich aus dem

Übertragungsdrehmoment und der ersten Schließstellung berechnen lassen. Die Schließstellung kann über eine Position eines die Kupplung betätigenden

Kupplungsaktors bekannt sein. Das zur Berechnung des Tastpunkts festzustellende Übertragungsdrehmoment der Kupplung wird ermittelt, indem die Kupplung in einem geöffneten Zustand 12 ist, das Antriebselement mit einer konstanten

Antriebsdrehzahl 14 drehen gelassen wird, das Abtriebselement sich zunächst nicht dreht und dadurch die Abtriebsdrehzahl 16 Null ist. Das Getriebe kann in einer Neutralstellung sein.

Die Kupplung wird bis zu einer ersten Schließstellung 18 betätigt, wobei die

Kupplung durch das Übertragungsdrehmoment eine Abtriebsdrehzahländerung 20 der Abtriebsdrehzahl bewirkt. Die Abtriebsdrehzahl wird durch eine Messung 22 festgestellt und der dabei auftretende erste Abtriebsdrehzahlgradient 24, der in einem durch eine erste untere Abtriebsdrehzahl, die größer als Null ist und eine erste obere Abtriebsdrehzahl, die kleiner als die erste Antriebsdrehzahl ist, begrenzten ersten Abtriebsdrehzahlbereich liegt wird erfasst.

Abhängig von dem ersten Abtriebsdrehzahlgradienten 24 wird anschließend das Übertragungsdrehmoment durch Berechnung 26 festgestellt. Zusammen mit der bekannten Schließstellung der Kupplung wird der Tastpunkt der Kupplung durch eine weitere Berechnung 28 festgelegt.

Weiterhin kann die Kupplung anschließend in einen geöffneten Zustand 30 gebracht werden und dadurch das Antriebselement von dem Abtriebselement getrennt werden. Ein zweiter Abtriebsdrehzahlgradient 32, der in einem durch eine zweite untere Abtriebsdrehzahl, die größer als Null ist und eine zweite obere

Abtriebsdrehzahl, die kleiner als die erste Antriebsdrehzahl ist, begrenzten zweiten Abtriebsdrehzahlbereich liegt, wird durch Messung der Abtriebsdrehzahl erfasst. Insbesondere durch Berücksichtigung des ersten und zweiten

Abtriebsdrehzahlgradienten 24, 32 kann das Übertragungsdrehmoment zuverlässig bestimmt werden.

In Figur 2 sind Simulationsdiagramme bei Anwendung eines Verfahrens in einer weiteren speziellen Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Das Diagramm in Figur 2 a) gibt den simulierten zeitlichen Verlauf der Schließstellung 102 der

Kupplung und das Diagramm in Figur 2 b) gibt den simulierten zeitlichen

Drehzahlverlauf jeweils bei Anwendung des Verfahrens an.

Zunächst befindet sich die Kupplung in einem geöffneten Zustand, bei welchem der Wert der Schließstellung 102 Null ist. Je größer der Wert der in Figur 2 a)

dargestellten Schließstellung 102 der Kupplung ist, umso mehr wird die Kupplung betätigt. Die Antriebsdrehzahl 104 des Antriebselements ist konstant und die Abtriebsdrehzahl 106 des Abtriebselements ist Null. Das Übertragungsdrehmoment der Kupplung wird ermittelt, indem die Kupplung beginnend bei einem ersten

Zeitpunkt 107 bis zu einer ersten Schließstellung 108 betätigt wird, womit das durch die Kupplung übertragene und festzustellende Übertragungsdrehmoment eine Abtriebsdrehzahländerung der Abtriebsdrehzahl 106 mit einem, idealisiert betrachtet, konstanten ersten Abtriebsdrehzahlgradienten 110, der in einem durch eine erste untere Abtriebsdrehzahl, die Null ist und eine erste obere Abtriebsdrehzahl, die der Antriebsdrehzahl 104 entspricht, begrenzten ersten Abtriebsdrehzahlbereich 114 vorliegt, aufweist. Der in dem ersten Abtriebsdrehzahlbereich 114 liegende, konstante erste Abtriebsdrehzahlgradient 110 wird festgestellt und ausgehend davon kann das Übertragungsdrehmoment berechnet werden. Die

Abtriebsdrehzahländerung erfolgt in einem ersten Zeitraum 115, bis die

Abtriebsdrehzahl 106 der Antriebsdrehzahl angeglichen ist.

Weiterhin wird die Kupplung zu einem dem ersten Zeitpunkt 107 nachfolgenden zweiten Zeitpunkt 116 geöffnet und dadurch das Antriebselement von dem

Abtriebselement getrennt. Die Abtriebsdrehzahl 106 fällt dadurch ab und erfährt eine Abtriebsdrehzahländerung, die idealisiert angenommen, durch einen konstanten zweiten Abtriebsdrehzahlgradienten 118 beschrieben wird. Ausgehend von dem zweiten Zeitpunkt 116 fällt die Abtriebsdrehzahl 106 in einem zweiten Zeitraum 120 bis Null ab.

Der zweite Abtriebsdrehzahlgradient 118, der in einem durch eine zweite untere Abtriebsdrehzahl, die Null ist und eine zweite obere Abtriebsdrehzahl, die der Antriebsdrehzahl 104 entspricht, begrenzten zweiten Abtriebsdrehzahlbereich 122 liegt, wird festgestellt und bei der Berechnung des Übertragungsdrehmoments berücksichtigt.

Figur 3 zeigt Messdiagramme bei Anwendung eines Verfahrens in einer weiteren speziellen Ausführungsform der Erfindung. Das Diagramm in Figur 3 a) gibt den gemessenen zeitlichen Verlauf der Schließstellung 102 der Kupplung und das Diagramm in Figur 3 b) gibt den gemessenen Drehzahlverlauf der Antriebsdrehzahl 104 und der Abtriebsdrehzahl 106 jeweils bei Anwendung des Verfahrens an.

Der tatsächlich auftretende Drehzahlverlauf der Abtriebsdrehzahl 106 ist entgegen der in Figur 2 idealisierten Darstellung in den Bereichen 124 nichtlinear. Der zur Feststellung des ersten Abtriebsdrehzahlgradienten 110 verwendete erste Abtriebsdrehzahlbereich 114 wird derart festgelegt, dass der darin auftretende erste Abtriebsdrehzahlgradient 110 konstant oder annähernd konstant ist. Der zur

Feststellung des zweiten Abtriebsdrehzahlgradienten 118 verwendete zweite

Abtriebsdrehzahlbereich 122 wird derart festgelegt, dass der darin auftretende zweite Abtriebsdrehzahlgradient 118 konstant oder annähernd konstant ist. Dadurch können die nichtlinearen Bereiche 124 ausgegrenzt werden und bei der Berechnung des ersten und zweiten Abtriebsdrehzahlgradienten 110, 118 jeweils unberücksichtigt bleiben. Dadurch wird die Genauigkeit der Berechnung des ersten und zweiten Abtriebsdrehzahlgradienten 110, 118 und damit zusammenhängend die Genauigkeit der Berechnung des Übertragungsdrehmoments erhöht.

Der erste Abtriebsdrehzahlgradient 110 beschreibt eine ansteigende

Abtriebsdrehzahl 106 und der zweite Abtriebsdrehzahlgradient beschreibt 118 eine abfallende Abtriebsdrehzahl 106. Der erste und zweite Abtriebsdrehzahlbereich 114, 122 sind dabei insbesondere verschieden, können aber andererseits auch gleich sein. Die erste untere Abtriebsdrehzahl 126 ist kleiner als die zweite untere

Abtriebsdrehzahl 128 und die erste obere Abtriebsdrehzahl 130 ist größer als die zweite obere Abtriebsdrehzahl 132. Beispielsweise ist die erste und zweite untere Abtriebsdrehzahl größer gleich 200 U/min, insbesondere größer gleich 300 U/min. Die erste und zweite obere Abtriebsdrehzahl ist bevorzugt kleiner gleich 800 U/min, insbesondere kleiner gleich 650 U/min.

Bezugszeichenliste

10 Verfahren

12 geöffneter Zustand

14 Antriebsdrehzahl

16 Abtriebsdrehzahl

18 Schließstellung

20 Abtriebsdrehzahländerung

22 Messung

24 Abtriebsdrehzahlgradient

26 Berechnung

28 Berechnung

30 geöffnete Kupplung

32 Abtriebsdrehzahlgradient

102 Schließstellung

104 Antriebsdrehzahl

106 Abtriebsdrehzahl

107 erster Zeitpunkt

108 erste Schließstellung

110 erster Abtriebsdrehzahlgradient

114 erster Abtriebsdrehzahlbereich

115 erster Zeitraum

116 zweiter Zeitpunkt

118 zweiter Abtriebsdrehzahlgradient 120 zweiter Zeitraum

122 zweiter Abtriebsdrehzahlbereich

124 Bereich

126 untere Abtriebsdrehzahl 128 untere Abtriebsdrehzahl

130 obere Abtriebsdrehzahl 132 obere Abtriebsdrehzahl