DE10019263A1

DE10019263A1 - Automatisierte Reibungskupplung

Info

Publication number: DE10019263A1
Application number: DE10019263A
Authority: DE
Inventors: Thomas John; Thomas Kuhn
Original assignee: Mannesmann Sachs AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2000-04-19
Filing date: 2000-04-19
Publication date: 2001-10-25
Also published as: FR2808060A1

Abstract

Ein Verfahren zum Ermitteln einer vorbestimmten Betätigungsstellung (EK', SP') einer automatisierten Reibungskupplung (11) umfasst die Schritte: DOLLAR A a) Bestimmen eines der vorbestimmten Betätigungsstellung (SP', EK') zugeordneten Ausgangswertes (SP, EK) einer mit der Betätigungsstellung der Reibungskupplung (11) in Zusammenhang stehenden Größe, DOLLAR A b) beruhend auf der in der Reibungskupplung (11) erzeugten Reibleistung (R¶L¶) Bestimmen eines Korrekturwertes (s¶K¶), DOLLAR A c) Verknüpfen des Ausgangswertes mit dem Korrekturwert (s¶K¶).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ermitteln einer vorbestimmten Betätigungsstellung einer automatisierten Reibungskupplung.

Bei Antriebssystemen, bei welchen im Drehmomentenübertragungsweg zwischen einem Antriebsaggregat und einem Getriebe eine automatisierte Reibungskupplung angeordnet ist, also eine Reibungskupplung, die gemäß der momentan vorliegenden Fahrsituation durch ein von einer Steuer einrichtung angesteuertes Stellglied zwischen Einrückstellung und Ausrück stellung betätigt wird, ist es zum Erhalt eines komfortablen, stoßfreien Kupplungsbetriebs erforderlich, den Schleifpunkt der Kupplung genau zu ermitteln. Der Schleifpunkt der Kupplung ist derjenige Punkt oder derjenige Betätigungsstellungsbereich, in welchem bei Betätigung der Kupplung von einer vollkommen ausgerückten Stellung in Richtung auf eine eingerückte Stellung zu die Kupplung beginnt, ein Drehmoment zu übertragen. Hierzu ist es beispielsweise aus der DE 44 11 850 A1 bekannt, bei Inbetriebnahme einer Brennkraftmaschine, also bei noch stehendem Fahrzeug, zunächst die Kupplung vollständig auszurücken. Dreht der Motor dann mit Leerlauf drehzahl und ist noch kein Gang eingelegt, wird die Kupplung mit definierter Geschwindigkeit in Richtung Einkuppelstellung verstellt, und zwar bis zu einer Position, bei welcher die Getriebeeingangswelle angetrieben wird, aber noch unterhalb der Motorleerlaufdrehzahl dreht, und bei welcher ein bestimmter Drehzahlgradient vorliegt. Aus dem gemessenen Gradienten und dem erfassten Einrückweg kann dann der Schleifpunkt ermittelt werden. Ist der Schleifpunkt bekannt, so kann bei einem Einrückvorgang die Kupplung ausgehend von einer ausgekuppelten Betätigungsstellung zunächst relativ schnell bis nahe an den Schleifpunkt heranbewegt werden, und kann dann mit geregelter Verstellgeschwindigkeit über den Schleifpunkt hinweg bewegt werden, um Kuppelstöße zu vermeiden.

Insbesondere im Schleifbetrieb, d. h. in einer Betätigungsstellung, in welcher die Kupplung zwischen dem Schleifpunkt und dem Einkuppelpunkt ist, d. h. derjenigen Stellung, ab welcher bei Verstellung in Richtung vollständig eingerückter Kupplung kein Schlupf mehr vorliegt, werden verschiedene Komponenten der Kupplung durch die erzeugte Reibung erwärmt. Diese Erwärmung führt dazu, dass verschiedene Komponenten, beispielsweise Kupplungsscheibe oder Anpressplatte, sich ausdehnen können und beispielsweise im Falle der Anpressplatte auch durch Schirmung ihre Form verändern. Dies führt dazu, dass auch die zuvor beruhend auf einer Sensorausgabe ermittelte Lage des Schleifpunktes ebenso wie die Einkuppelstellung sich verschieben, und zwar in Richtung Auskuppel stellung. Dies bedeutet jedoch, dass bei einem nachfolgend dann durch geführten Einkuppelvorgang der Schleifpunkt tatsächlich früher erreicht wird, als zunächst erwartet, so dass beispielsweise mit relativ hoher Verstellgeschwindigkeit die Kupplung über den Schleifpunkt hinweg bewegt wird und dabei ein Kuppelstoß erzeugt wird.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Ermitteln einer vorbestimmten Betätigungsstellung einer automatisierten Reibungs kupplung bereitzustellen, mit welchem in verschiedensten Betätigungs stellungen eine exakte Ermittlung der vorbestimmten Betätigungsstellung möglich ist.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zum Ermitteln einer vorbestimmten Betätigungsstellung einer automatisierten Reibungskupplung, umfassend die Schritte:

a) Bestimmen eines der vorbestimmten Betätigungsstellung zugeordneten Ausgangswertes einer mit der Betätigungsstellung der Reibungskupplung in Zusammenhang stehenden Größe,
b) beruhend auf der in der Reibungskupplung erzeugten Reib leistung Bestimmen eines Korrekturwertes,
c) Verknüpfen des Ausgangswertes mit dem Korrekturwert.

Bei der vorliegenden Erfindung wird also durch die Bestimmung eines Korrekturwertes in Abhängigkeit von der erzeugten Reibleistung berücksich tigt, dass die Erzeugung von Wärme in der Kupplung zur Verschiebung verschiedener Referenzlagen, wie z. B. des Schleifpunktes oder des Einkuppelpunktes, führt. Ist also einmal ein Ausgangswert für die vor bestimmte Betätigungsstellung ermittelt worden, beispielsweise meßtech nisch ermittelt worden, so kann dieser Ausgangswert dann durch Ver knüpfung mit dem in Abhängigkeit von der Reibleistung ermittelten Korrekturwert entsprechend den in der Kupplung tatsächlich auftretenden Veränderungen verschoben werden, so dass jederzeit, insbesondere auch während einer Schlupfphase, exakt bekannt ist, wo die vorbestimmte Betätigungsstellung liegt.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann beispielsweise vorgesehen sein, dass der Ausgangswert beruhend auf einem in einer im Wesentlichen vollkommen eingerückten Betätigungsstellung erhaltenen Wert der Größe ermittelt wird.

Die vollkommen eingerückte Betätigungsstellung, d. h. diejenige Betätigungs stellung, die dann gemessen wird, wenn die Kupplung ihren Einkuppelpunkt erreicht beziehungsweise in Richtung Einkuppelrichtung überschritten hat, kann meßtechnisch einfach bestimmt werden. Es ist daher vorteilhaft, wenn der Ausgangswert dem in der im Wesentlichen vollkommen eingerückten Betätigungsstellung erhaltenen Wert der Größe entspricht. Ausgehend von diesem Wert, welcher letztendlich eine definierte Lage, nämlich den Einkuppelpunkt, repräsentiert, kann dann die erfindungsgemäße Korrektur vorgenommen werden.

Weiterhin ist es möglich, dass der Ausgangswert durch Verschieben des in der im Wesentlichen vollkommen eingerückten Betätigungsstellung erhaltenen Wertes der Größe um einen vorbestimmten Betrag ermittelt wird. Dabei kann beispielsweise vorgesehen sein, dass der vorbestimmte Betrag einer Differenz zwischen dem Wert der Größe in einer Betätigungsstellung, bei welcher die Reibungskupplung beginnt, ein Drehmoment zu übertragen, und dem Wert in einer Betätigungsstellung, ab welcher die Reibungskupp lung im Wesentlichen vollständig eingerückt ist, entspricht. Gemäß diesem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann also durch Verschiebung des am Einkuppelpunkt beziehungsweise in der Einkuppellage vorliegenden Wertes der Größe auf die in diesem Zustand zu erwartende Lage des Schleifpunktes oder irgendeines anderen Referenzpunktes geschlossen werden, da derartige Betätigungsteilungen der Kupplung im Allgemeinen einen definierten im Wesentlichen nicht veränderlichen Abstand zum Einkuppelpunkt haben. Ist der Ausgangswert dann auf diese Art und Weise ermittelt worden, so kann dann durch Verknüpfung mit dem beruhend auf der Reibleistung bestimmten Korrekturwert letztendlich für jede Betriebsphase berechnet werden, in welcher Richtung eine Verschiebung dieser vorbestimmten Betätigungs stellung auftreten wird.

Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Ausgangswert beruhend auf einem Wert der Größe in einer Betätigungsstellung ermittelt wird, bei welcher die Reibungskupplung beginnt, ein Drehmoment zu übertragen. Dies bedeutet also, dass letzt endlich, beispielsweise so wie bei dem vorangehend zitierten Stand der Technik angesprochen, unabhängig von dem Einkuppelpunkt durch entsprechende Verstellung der Kupplung und Erfassung verschiedener Betriebsgrößen der Ausgangswert für den Schleifpunkt ermittelt wird.

Vor allem in einer Betriebslage, in welcher über längere Zeit hinweg die Kupplung im Schlupfbetrieb gehalten wird und nicht in die vollkommen eingerückte Stellung gelangt, in welcher wieder eine definierte Messung der Kupplungslage ermöglicht wäre, spielen hinsichtlich der in der Kupplung durch Wärmeeinbringung erzeugten Verformungen auch die in der Vergangenheit liegenden Reibereignisse eine Rolle. Auch diese Ereignisse haben zu einer Verformung der Kupplung geführt, die jedoch durch Wärmeabgabe bereits wieder in bestimmtem Ausmaß abgeklungen sind. Um daher den Korrekturwert mit erhöhter Präzision bestimmen zu können, wird vorgeschlagen, dass der Korrekturwert beruhend auf einer Entwicklung der in der Reibungskupplung erzeugten Reibleistung ermittelt wird. Dies bedeutet letztendlich, dass auch in der Vergangenheit liegende Reib ereignisse berücksichtigt werden.

Dabei ist es dann vorteilhaft, wenn der Korrekturwert beruhend auf einer Mehrzahl von bei aufeinander folgenden Abtastzyklen erhaltenen Reib leistungswerten ermittelt wird, und wenn bei weniger weit zurückliegenden Abtastzyklen erhaltene Reibleistungswerte stärker gewichtet werden als bei weiter zurückliegenden Abtastzyklen erhaltene Reibleistungswerte. Durch die weniger starke Gewichtung von zeitlich weiter zurückliegenden Reibereignissen wird bei der Ermittlung des Korrekturwertes das Abkling verhalten der durch derartige Reibereignisse erzeugten wärmeinduzierten Verformung berücksichtigt.

Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass der Korrekturwert berechnet wird als:

s_k= R_LS(k) . f_Norm

wobei gilt:
f_Norm = Normierungsfaktor zum Umrechnen zwischen erzeugter Reibleistung und dadurch induzierter Verschiebung der Betätigungsstellung,
t_k = Zeitkonstante

R_LS(k) = R_L(k) + R_LS(k - 1) . (1 - 1/t_k)

R_L(k) = beim Abtastzyklus k erzeugte Reibleistung.

Letztendlich wird also der Korrekturwert beruhend auf einem Mittelwert mit nachlassendem Gedächtnis berechnet, bei welchem, wie vorangehend bereits angesprochen, weiter zurückliegende Reibereignisse weniger stark gewichtet werden, als weniger weit in der Vergangenheit liegende Reibereignisse.

Wie bereits vorangehend ausgeführt, kann dann, wenn die Reibungkupplung in der vollkommen eingerückten Betätigungsstellung ist, also dann, wenn sie an ihrem Einkuppelpunkt liegt beziehungsweise geringfügig darüber hinaus bewegt ist, die Betätigungsstellung der Kupplung meßtechnisch relativ genau erfasst werden. Ist die Kupplung in einer derartigen Stellung angeordnet, so ist es sinnvoll, zur Durchführung von Ansteuermaßnahmen unmittelbar auf den meßtechnisch erfassten Wert zuzugreifen. Es wird daher vorgeschlagen, dass der Schritt c) nur dann durchgeführt wird, wenn die Reibungskupplung aus der im Wesentlichen vollkommem eingerückten Betätigungsstellung herausbewegt wird. D. h., die Verknüpfung . des Ausgangswertes mit dem Korrekturwert ist tatsächlich nur dann erforder lich, wenn nicht direkt auf meßtechnischem Wege die Betätigungsstellung der Reibungskupplung bestimmt werden kann.

Weiter kann bei der erfindungsgemäßen Vorgehensweise vorgesehen sein, dass der Schritt b) auch dann durchgeführt wird, wenn die Reibungskupp lung in ihrer im Wesentlichen vollkommen eingerückten Betätigungsstellung ist. Durch diese Maßnahme wird sichergestellt, dass auch in einer Phase, in welcher beispielsweise die Kupplung in der vollkommen eingerückten Betätigungsstellung ist und somit ihre Stellung meßtechnisch erfasst werden kann, zuvor wärmeinduziert erzeugte Verformungen rechnerisch noch berücksichtigt werden können, was insbesondere dann von Bedeutung ist, wenn, noch bevor die Verformung vollständig rückgängig gemacht worden ist, die Kupplng wieder aus der vollkommen eingerückten Betätigungsstell ung herausbewegt wird und die dann noch abklingende Rückverformung nicht mehr meßtechnisch erfassbar wäre. Dies bedeutet letztendlich, dass bei in der vollkommen eingerückten Betätigungsstellung gehaltener Reibungskupplung die bei jeweiligen Abtastzyklen ermittelte oder erfasste Reibleistung gleich null ist und letztendlich nur noch Reibereignisse mit von null verschiedener Reibleistung berücksichtigt werden, die bereits in der Vergangenheit liegen, nämlich in einer Phase aufgetreten sind, als die Kupplung noch im Schlupfzustand war.

In dem Schritt c) kann die Ausgangsgröße mit dem Korrekturwert durch Addition oder Subtraktion verknüpft werden, je nachdem, mit welchem Vorzeichen der Korrkturwert bestimmt wird beziehungsweise in welche Richtung die zu berücksichtigende Korrektur gehen soll.

Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen detailliert beschrieben. Es zeigt:

Fig. 1 eine Prinzipansicht einer automatisierten Reibungskupplung, bei welcher ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Einsatz kommen kann;

Fig. 2 schematisch die durch eingebrachte Reibwärme induzierte Verschiebung verschiedener Referenzpunkte der Kupplungs betätigungsstellung;

Fig. 3 ein Zeitdiagramm der im Schlupfbetrieb erzeugten Verschie bung des Schleifpunktes der Kupplung bei Vorliegen einer Mehrzahl von Reibereignissen.

In Fig. 1 ist schematisch ein allgemein mit 10 bezeichnetes Antriebssystem dargestellt, bei welchem ein Antriebsaggregat 12 über eine Antriebswelle, beispielsweise Kurbelwelle 14, in Verbindung mit einer Eingangsseite einer allgemein mit 11 bezeichneten Reibungskupplung steht. Diese Eingangsseite umfasst beispielsweise ein Schwungrad 16, das auch als Zwei- oder Mehrmassenschwungrad aufgebaut sein kann. An dem Schwungrad 16 ist ein Gehäuse 18 drehfest gehalten, in welchem wiederum eine allgemein mit 20 bezeichnete Anpressplatte beispielsweise durch eine Mehrzahl von Tangentialblattfedern 22 oder dergleichen im Wesentlichen drehfest, jedoch in Richtung der Drehachse des Gesamtsystems verlagerbar gehalten ist. Ein Kraftspeicher 24, beispielsweise Membranfeder, stützt sich am Gehäuse 18 einerseits und an der Anpressplatte 22 andererseits ab und presst die Anpressplatte 22 in Richtung auf eine Kupplungsscheibe 26 zu, so dass diese bei freigegebenem Kraftspeicher 24 mit ihren Reibbelägen 28 zwischen der Anpressplatte 20 und dem Schwungrad 16 beziehungsweise jeweiligen Reibflächen davon geklemmt wird.

Ein Ausrückersystem für die Reibungskupplung umfasst beispielsweise einen Geberzylinder (nicht dargestellt) sowie einen Nehmerzylinder 32, über dessen Kolbenstange 34 der Kraftspeicher 24 beispielsweise in seinem radial inneren Bereich beaufschlagbar ist, um somit die Kupplung 11 zwischen ihrer vollkommen eingerückten Betätigungsstellung und einer vollkommen ausgerückten Betätigungsstellung zu verstellen. Über einen allgemein mit 36 bezeichneten Wegsensor kann die Verschiebung des Kupplungskolbens 34 oder einer damit fest gekoppelten Komponente erfasst werden. Im Sinne der vorliegenden Erfindung repräsentiert letztendlich die erfassbare Stellung des Kupplungskolbens eine Größe, die in direktem Zusammenhang mit der Betätigungsstellung der Reibungskupplung 1 l steht. Es ist selbstverständlich, dass auf sensorischem Wege die Stellung anderer Komponenten, beispielsweise des Kraftspeichers 24 erfasst werden kann, welche ebenso einen direkten Zusammenhang zur Betätigungsstellung der Kupplung aufweisen. Die Ausgabe des Wegsensors 36 repräsentiert dann die verschiedenen erfassten Stellungen und somit die entsprechenden Stellungen EK, SP der Reibungskupplung 11. Diese Sensorausgaben werden in eine Ansteuervorrichtung 38 eingegeben, welche dann die erfasste Istlage mit einer Solllage vergleicht und in entsprechender Weise dann die Druckfluidzufuhr in den Nehmerzylinder 32, durch entsprechende An steuerung des Geberzylinders reguliert. Da, wie bereits ausgeführt, die Verschiebung der Kolbenstange 34 des Nehmerzylinders 32 grundsätzlich in festem beziehugsweise definiertem Zusammenhang mit einer dabei induzierten Verschiebung der Anpressplatte 20 steht, kann durch Erfassung der Lage der Kolbenstange 34 grundsätzlich auf die momentan vorhandene Betätigungsstellung der Reibungskupplung 11 geschlossen werden.

Wie man in Fig. 1 und Fig. 2 erkennt, weist der Bereich, in welchem eine derartige Betätigungskupplung 11 verstellt werden kann, zumindest zwei wesentliche Referenzstellungen auf. Dies ist zum einen der mit SP bezeich nete Schleifpunkt, an welchem bei Verstellung kommend aus einer vollkommen ausgerückten Stellung der Kupplung 11, d. h. einem nicht Drehmoment übertragenden Zustand derselben, durch Erzeugen eines ersten Anlagekontakts zwischen Anpressplatte 20, Kupplungsscheibe 26 und Schwungrad 16 die Reibungskupplung 11 beginnt, ein Drehmoment vom Antriebsaggregat 12 zu übertragen. Ein weiterer Referenzpunkt ist der Einkuppelpunkt EK, das ist derjenige Punkt, bei welchem kommend von dem Schleifpunkt SP und bei Verstellung in Richtung vollkommen eingerückter Kupplung kein Schlupf mehr zwischen der Kupplungsscheibe 26 und dem Schwungrad 16 beziehungsweise der Anpressplatte 20 auftritt. Ab dem Einkuppelpunkt EK wird das gesamte vom Motor abgegebene Drehmoment über die Kupplung 11 übertragen. Wie man in Fig. 2 erkennt, liegt der Einkuppelpunkt EK mit einem definierten, an sich bekannten Abstand d entfernt vom Schleifpunkt SP. Insbesondere bei Kupplungen mit automa tischem Verschleißausgleich ist der Wert des Abstands d über die ganze Betriebslebensdauer hinweg näherungsweise konstant. Auch bei Kupp lungen, bei welchen kein automatischer Verschleißausgleich auftritt, kann über kürzere Betriebsperioden hinweg der Abstand d als näherungsweise konstant betrachtet werden.

Befindet sich die Kupplung in ihrer vollkommen eingerückten Stellung, d. h. in Fig. 2 links des Einkuppelpunktes EK oder am Einkuppelpunkt EK, so kann durch die Sensorausgabe des Wegsensors 36 unmittelbar diese momentan vorliegende Betätigungsstellung erfasst werden. Wird jedoch die Kupplung 11 im Schlupfzustand betrieben, so führt dies dazu, dass durch die erzeugte Reibleistung Wärme in verschiedene Komponenten eingebracht wird. Das Einbringen von Wärme bedeutet jedoch beispielsweise thermische Ausdehnung oder/und Schirmung, insbesondere im Falle der Anpressplatte 20, mit der Folge, dass, wie in Fig. 2 dargestellt, in Abhängigkeit von der eingebrachten Wärmemenge sowohl der Einkuppelpunkt EK als auch der Schleifpunkt SP sich in Richtung Auskuppelstellung verschieben werden, wie durch eine nachfolgend noch genauer definierte Korrekturgröße S_K angedeutet. Wird nach einer derartigen Schlupfphase die Kupplung 11 wieder zum Einkuppelpunkt EK oder darüber hinaus verstellt, so kann sofort bei Erreichen des Einkuppelpunktes EK wieder exakt die Betätigungsstellung der Kupplung meßtechnisch erfasst werden, wobei nunmehr jedoch eine entsprechende Verschiebung zum Einkuppelpunkt EK' aufgetreten ist. Nachfolgende Ansteuermaßnahmen werden beruhend auf den verschobenen Werten EK' und SP' durchgeführt.

Verbleibt jedoch die Kupplung 11 in einer Betätigungsstellung, in welcher sie nicht den Einkuppelpunkt EK erreicht, so ist auf meßtechnischem Wege im Fahrbetrieb eine exakte Bestimmung der momentanen Betätigungs stellung, insbesondere die wärmeinduzierte Verschiebung vorbestimmter Betätigungsstellungen, z. B. des Einkuppelpunktes beziehungsweise des Schleifpunktes, nicht möglich. Um gleichwohl auch während derartiger Schfupfphasen beziehungsweise Phasen, während welchen die exakte meßtechnische Erfassung bestimmter Betätigungsstellungen nicht möglich ist, jederzeit exakt ermitteln zu können, wo die vorbestimmten Betätigungs stellungen liegen, wird im Folgenden mit Bezug auch auf die Fig. 3 die erfindungsgemäße Vorgehensweise beschrieben.

Man erkennt in Fig. 3 dass im Zeitraum zwischen null und fünf Minuten eine Mehrzahl von Reibereignissen R auftritt. Diese Reibereignisse R führen ausgehend von einer beispielsweise auf der rechts liegenden y-Skala bei null liegenden vorbestimmten Betätigungsstellung, welche hier beispielsweise als der Schleifpunkt SP angenommem sei, zu einer schrittweisen Verschiebung dieser vorbestimmten Betätigungsstellung, wie durch die meßtechnisch ermittelte Kurve M repräsentiert. Man erkennt, dass nach dem letzten Reibereignis R das etwa bei 4,5 min. beendet ist, eine maximale Ver schiebung des Schleifpunktes SP in Richtung Auskuppelstellung um etwa 1,5 mm aufgetreten ist. Würde also nach dem Beenden des Reibereignisses die Reibungskupplung 11 aus der vollkommen ausgerückten Stellung kommend in Richtung Einkuppelstellung verstellt werden, so würde der zuvor als bei Null liegend ermittelte Schleifpunkt SP tatsächlich schon um etwa 1,5 mm früher auftreten, mit der Folge, dass ein erheblicher Kuppel stoß erzeugt wird.

Aus der meßtechnisch erfassten Kurve M erkennt man auch, dass nach dem letzten Reibereignis die vorbestimmte Betätigungsstellung, also in diesem Falle der Schleifpunkt, sich allmächlich mit einem vorbestimmten Abkling verhalten wieder in Richtung zur Ausgangslage verschiebt. Die Tatsache, dass hier ein schrittweißes Abklingen auftritt, ist in der versuchstechnischen Erfassung begründet, bei welcher nämlich kurzzeitig jeweils die Kupplung wieder in die vollkommen eingerückte Stellung gebracht worden ist und beruhend auf der dann erfassten Lage bestimmt wurde, wo die vor bestimmte Betätigungsstellung zum jeweiligen Zeitpunkt liegt.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird nunmehr derart vorgegangen, dass für den Ausgangswert der vorbestimmten Betätigungsstellung, welcher beispielsweise zur Zeit Null als bei Null liegend ermittelt wird, ein Korrektur wert berechnet wird, bei welchem die über die Zeit hinweg aufgetretenen Reibereignisse R berücksichtigt werden. Es wird nämlich beispielsweise bei vorgegebenen Abtastzeiten beziehungsweise in vorgegebenen Abtastzyklen jeweils die momentan erzeugte Reibleistung beispielsweise beruhend auf einer Drehzahldifferenz zwischen Eingangsseite und Ausgangsseite der Kupplung 11 und dem momentan anliegenden Motormoment ermittelt. Unter der Annahme, dass jedem so ermittelten Reibleistungswert eine bestimmte Verformung in der Reibungskupplung 11 und somit eine bestimmte Verschiebung der jeweiligen vorbestimmten Betätigungsstellungen zuzuordnen ist, könnte durch Aufsummieren aller in den verschiedenen Abtastzyklen ermittelten Reibleistungswerte letztendlich qualitativ ein Korrekturwert ermittelt werden, der die durch diese Summe an Reib leistungswerten erzeugte Verschiebung der vorbestimmten Betätigungs stellung wiedergibt. Da jedoch die die Verformungen innerhalb der Reibungs kupplung hervorrufende Wärme mit der Zeit auch wieder abgegeben wird, beispielsweise abgestrahlt oder durch Konvektion und Wärmetransport abgegeben wird, wird bei einem vorgegebenen Zeitpunkt ein Reibereignis, das weiter in der Vergangenheit liegt, weniger stark zur momentan vorliegenden Verformung beitragen, da die dabei eingebrachte Wärme wenigstens teilweise abgegeben worden ist und somit die durch dieses in der Vergangenheit liegende Reibereignis induzierte Verformung bereits wieder stärker rückgängig gemacht wurde, als bei einem jüngst aufgetrete nen Reibereignis. Um also letztendlich nicht nur die Größe der einzelnen Reibereignisse berücksichtigen zu können, sondern auch berücksichtigen zu können, wann diese Reibereignisse aufgetreten sind beziehungsweise in welcher Reihenfolge sie aufgetreten sind, wird bei der vorliegenden Erfindung letztendlich die zeitliche Entwicklung der Reibereignisse dadurch berücksichtigt, dass durch einen Gewichtungsfaktor weiter in der Ver gangenheit liegende Reibereignisse weniger stark berücksichtigt werden, als weniger weit in der Vergangenheit liegende Reibereignisse. Dies kann beispielsweise durch folgenden Summenwert R_LS(k) der bei dem Ab tastzyklus k aufsummierten Reibleistungswerte zum Ausdruck gebracht werden:

R_LS(k) = R_L(k) + R_LS(k - 1) . (1 - 1/t_k).

In dieser Gleichung gibt t_k eine Zeitkonstante an, die letztendlich das Abklingverhalten repräsentiert, und R_L(k) gibt die beim Abtastzyklus k erzeugte Reibleistung an, die so wie vorangehend beschrieben ermittelt werden kann. Diese Formel repräsentiert letztendlich einen Mittelwert der über die Zeit hinweg erfassten Reibleistung mit nachlassendem Gedächtnis. Der Faktor (1 - 1/t_k) repräsentiert letztendlich einen Abklingfaktor, der jeweils in der x-ten Potenz mit der im Abtastzyklus k - x ermittelten Reibleistung R_L(k - x) multipliziert wird. Der zeitliche Verlauf der Größe R_LS(k) ist in Fig. 3 erkennbar. Man erkennt, dass bei jedem Auftreten eines Reibereignisses R ein Anstieg vorhanden ist, und dass zwischen beziehungsweise nach den einzelnen Reibereignissen jeweils das durch die Zeitkonstante t_k repräsen tierte Abklingverhalten auftritt. Bei Abtastzyklen, bei welchen beispielsweise aufgrund des Verstellens der Kupplung in die vollkommen eingerückte oder die vollkommen ausgerückte Betätigungsstellung keine Reibleistung erzeugt wird, ist der für diesen jeweiligen Zyklus zu berücksichtigende Reibleistungs wert dann gleich Null, so dass letztendlich nur noch die dann in der Vergangenheit liegenden Reibleistungsbeiträge berücksichtigt werden.

Man erkennt in Fig. 3, dass der Wert R_LS qualitativ im Wesentlichen mit der meßtechnisch erfassten Verschiebung der vorbestimmten Betätigungs stellung ausgehend vom Ausgangswert übereinstimmt. Durch Multiplizieren der Kurve R_LS mit einem Normierungsfaktor kann letztendlich gemäß der Gleichung

S_K= R_LS(k) . f_Norm

der Korrekturwert S_K bestimmt werden, der nunmehr auf rechnerischem Wege für jeden Zeitpunkt angibt, wie weit ausgehend von dem Ausgangs wert die vorbestimmte Betätigungsstellung der Reibungskupplung 11 verschoben ist. Der Normierungsfaktor f_Norm kann dabei beispielsweise für jede Art einer Reibungskupplung seperat auf versuchstechnischem Wege bestimmt werden.

Ist also ein derartiger Korrekturwert S_k ermittelt worden, so kann für jeden Zeitpunkt, d. h. auch für Zeitpunkte, in welchen die Reibungskupplung 11 nicht in der vollkommen eingekuppelten Stellung positioniert ist, durch Verknüpfung dieses Korrekturwertes S_k mit dem zuvor bestimmten Ausgangswert, beispielsweise durch Addition, eine Verschiebung des Ausgangswertes beziehungsweise der vorbestimmten Betätigungsstellung berechnet werden, und der so ermittelte momentan vorliegende Wert für die vorbestimmte Betätigungsstellung kann dann zur Durchführung von Ansteuermaßnahmen herangezogen werden. Insbesondre wenn der hinsichtlich der Ansteuerung kritische Schleifpunkt SP die vorbestimmte Betätigungsstellung bildet, kann dabei entweder derart vorgegangen werden, dass zunächst eine Korrektur beim Einkuppelpunkt vorgenommen wird und nachfolgend dann der korrigierte Wert des Einkuppelpunktes EK' um den Abstand d (siehe Fig. 2) zum Erhalt des Schleifpunktes SP' verschoben wird. Gleichwohl ist es auch möglich, zunächst den meßtech nisch erfassten Wert des Einkuppelpunktes EK um den Abstand d zu verschieben, und als Ausgangspunkt somit einen Ausgangswert SP für den Schleifpunkt zu ermitteln. Dieser Schleifpunkt kann dann durch Verknüpfung mit dem Korrekturwert S_k zum Erhalt des momentan vorliegenden Schleif punktes SP' verschoben werden.

Bei verschiedenen Typen von Reibungskupplungen kann es der Fall sein, dass in Abhängigkeit von dem Betrag der erzeugten Reibleistung unter schiedliche Ausdehnungs- oder Verformungsverhalten auftreten. D. h., es muss nicht notwendigerweise ein linearer Zusammenhang zwischen der eingebrachten Reibleistung und der dadurch induzierten Verformung bestehen. Beispielsweise kann bei größeren Reibleistungwerten zusätzlich eine Erwärmung einer Getriebeglocke erzeugt werden, so dass letztendlich eine Teil der eingebrachten Wärmeenergie nicht zur Verformung von Kupplungskomponenten führen wird. Um dies berückichtigen zu können, ist es beispielsweise möglich, den Wert der Zeitkonstante t_k in Abhängigkeit von der Größe des jeweils zugeordneten Reibleistungswertes zu bestimmen.

Hierzu kann beispielsweise wiederum auf versuchstechnischem Wege letztendlich ein Kennfeld erzeugt werden, das einen Zusammenhang zwischen der erzeugten Reibleistung und der dadurch induzierten Ver formung beziehungsweise der dadurch eingebrachten Wärmeenergie berücksichtigt und auch berücksichtigt, wie für eine jeweils eingebrachte Wärmemenge dann ein bestimmtes Abklingverhalten sich einstellen wird. Letztendlich kann nach Art einer Tabelle oder eines Kennfeldes dann jedem Wert der erzeugten Reibleistung ein bestimmter Wert für die Zeitkonstante t_k zugeordnet werden, wobei eine derartige Tabelle beziehungweise ein derartiges Kennfeld dann in einem Speicher der Ansteuervorrichtung 38 abgelegt werden könnte und bei der Berechnung ausgelesen werden könnte.

Wird beispielsweise nach fünf Minuten, d. h. nach derjenigen Phase, in welcher die verschiedenen Reibereignisse R aufgetreten sind, die Kupplung 11 in ihre vollkommen eingerückte Betätigungsstellung gebracht, d. h. zum oder über den Einkuppelpunkt EK hinaus bewegt, so kann unmittelbar dann wieder auf meßtechnischem Wege die Lage des Einkuppelpunktes EK bestimmt werden, wobei bei korrekter Auswahl des Normierungsfaktors f_Norm hier grundsätzlich Übereinstimmung mit dem berechneten Wert vorhanden sein sollte. Da jedoch beispielsweise zum Zeitpunkt sechs Minuten die zuvor erzeugte Verformung noch nicht vollständig rückgängig gemacht wurde, wird auch in der vollkommen eingekuppelten Stellung der Kupplung 11 ein allmähliches Abklingen der Verformung durch allmähliche Abkühlung verschiedener Kupplungskomponenten auftreten. Würde beim erneuten Übergang in einen Schleifzustand lediglich der zuletzt erfasste Wert des Einkuppelpunktes EK zur Bestimmung des Ausgangswertes herangezogen werden und die Korrektur dann beruhend auf den nachfol gend auftretenden Reibereignissen vorgenommen werden, so würde dies außer Acht lassen, dass diese durch zukünftige Reibereignisse erzeugte Verformung einer bereits vorhandenen und allmählich abklingenden Verformung überlagert wird. Aus diesem Grunde wird gemäß einem weiteren vorteilhaften Aspekt der vorliegenden Erfindung auch während Phasen, während welchen keine Reibleistung eingebracht wird, die Berechnung des Wertes R_LS fortgesetzt, so dass sich letztendlich der in der Fig. 3 erkennbare abklingende Verlauf einstellen wird, solange keine weiteren Reibereignisse R mehr auftreten. Während dieser Phase wird dann bei jedem momentan vorliegenden Abtastzyklus der Wert der erzeugten Reibleistung Null sein. Treten dann erneut Reibereignisse auf, so können diese mit einem von Null verschiedenen Wert der Reibleistung R_L berücksich tigt werden und in die Reihe der in der Vergangenheit liegenden Reib ereignisse R miteingeführt werden. Es kann somit berücksichtigt werden, dass der Übergang in einen Schleifzustand nicht ausgehend von einem völlig unverformten Zustand stattgefunden hat, sondern dass verschiedene Komponenten der Reibungskupplung bereits beim Übergang in den Schlupfzustand verformt waren. Auch beim vollständigen Abschalten eines Antriebssystems, d. h. beispielsweise beim Abschalten durch Drehen des Zündschlüssels, wird vorzugsweise diese Berechnung weitergeführt, da grundsätzlich der Fall auftreten kann, dass nach relativ kurzer Zeit das Antriebsaggregat wieder gestartet wird und zu diesem Zeitpunkt noch eine Restverformung verschiedener Kupplungskomponenten vorhanden ist.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird es möglich, bei einer automatisierten Reibungskupplung jederzeit, d. h. auch während des Betriebs, insbesondere während Schlupfphasen, auf rechnerischem Wege einen zuvor auf meßtechnischem Wege ermittelten Ausgangswert einer eine vorbestimmte Betätigungsstellung repräsentierenden Größe anhand der eingebrachten Reibleistung zu korrigieren, so dass jederzeit exakt Kenntnis darüber vorliegt, wohin die vorbestimmte Betätigungsstellung sich verschoben hat und beruhend auf einer derartigen Kenntnis über die Verschiebung dann die durchzuführenden Ansteuermaßnahmen vor genommen werden können. Das Auftreten von Einkuppelstößen kann somit vermieden werden.

Claims

1. Verfahren zum Ermitteln einer vorbestimmten Betätigungsstellung (SP', EK') einer automatisierten Reibungskupplung (11), umfassend die Schritte:

a) Bestimmen eines der vorbestimmten Betätigungsstellung (SP', EK') zugeordneten Ausgangswertes (SP, EK) einer mit der Betätigungsstellung der Reibungskupplung (11) in Zusammen hang stehenden Größe,
b) beruhend auf der in der Reibungskupplung (11) erzeugten Reibleistung (R_L) Bestimmen eines Korrekturwertes (S_K),
c) Verknüpfen des Ausgangswertes (SP', EK') mit dem Korrektur wert (S_K).

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausgangswert (SP, EK) beruhend auf einem in einer vollkommen eingerückten Betätigungsstellung erhaltenen Wert der Größe ermittelt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausgangswert (EK) dem in der im Wesentlichen vollkommen eingerückten Betätigungsstellung erhalte nen Wert der Größe entspricht.

4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausgangswert (SP) durch Verschieben des in der im Wesentlichen vollkommen eingerückten Betätigungsstellung erhaltenen Wertes der Größe um einen vor bestimmten Betrag (d) ermittelt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der vorbestimmte Betrag (d) einer Differenz zwischen dem Wert der Größe in einer Betätigungsstellung, bei welcher die Reibungskupplung (11) beginnt, ein Drehmoment zu übertragen, und dem Wert in einer Betätigungsstellung, ab welcher die Reibungskupplung (11) im Wesentlichen vollständig eingerückt ist, entspricht.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausgangswert (SP) beruhend auf einem Wert der Größe in einer Betätigungsstellung ermittelt wird, bei welcher die Reibungskupplung (11) beginnt, ein Drehmoment zu übertragen.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Korrekturwert (S_K) beruhend auf einer Entwicklung (R_LS) der in der Reibungskupplung (11) erzeugten Reibleistung (R_L) ermittelt wird.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Korrekturwert (S_K) beruhend auf einer Mehrzahl von bei aufeinander folgenden Abtastzyklen (k, k - 1, k - 2, . . .) erhaltenen Reibleistungswerten (R_L) ermittelt wird, und dass bei weniger weit zurückliegenden Abtastzyklen erhaltene Reib leistungswerte (R_L) stärker gewichtet werden als bei weiter zurück liegenden Abtastzyklen erhaltene Reibleistungswerte (R_L).

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Korrekturwert berechnet wird als:
S_K = R_LS(k) . f_Norm
wobei gilt:
f_Norm = Normierungsfaktor zum Umrechnen zwischen erzeugter Reibleistung und dadurch induzierter Verschiebung der Betätigungsstellung,
t_k = Zeitkonstante
R_LS(k) = R_L(k) + R_LS(k - 1) . (1 - 1/t_k)
R_L(k) = beim Abtastzyklus k erzeugte Reibleistung.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt c) nur dann durchgeführt wird, wenn die Reibungskupplung (11) aus der im Wesentlichen voll kommem eingerückten Betätigungsstellung herausbewegt wird.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt b) auch dann durchgeführt wird, wenn die Reibungskupplung (11) in ihrer im Wesentlichen voll kommen eingerückten Betätigungsstellung ist.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass im Schritt c) die Ausgangsgröße (SP, EK) mit dem Korrekturwert (S_K) durch Addition oder Subtraktion verknüpft wird.