DE10126080A1 - Verfahren zum Steuern des von einer automatisch betätigten Kupplung in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs übertragenen Drehmoments und dafür vorgesehene Steuerung - Google Patents
Verfahren zum Steuern des von einer automatisch betätigten Kupplung in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs übertragenen Drehmoments und dafür vorgesehene SteuerungInfo
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Abstract
Zum Steuern des von einer Kupplung (41) in einem Antriebsstrang (38) eines Kraftfahrzeugs übertragenen Drehmoments wird das von der Kupplung in schlupfendem Zustand übertragene Drehmoment gemessen und durch Vergleich des übertragenen Drehmoments mit einem angeforderten Drehmoment eine adaptive Korrekturgröße ermittelt, mit der das tatsächlich übertragene Drehmoment an das angeforderte Drehmoment angepasst wird. Das tatsächlich von der Kupplung übertragene Drehmoment wird aus dem Verlauf von bei im Schlupf befindlicher Kupplung gemessenen Drehzahlverläufen berechnet.
Description
Verfahren zum Steuern des von einer automatisch betätigten
Kupplung in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs über
tragenen Drehmoments und dafür vorgesehene Steuerung.
Die Anmeldung betrifft ein Verfahren zum Steuern des von ei
ner elektronisch gesteuerten Kupplung in einem Antriebsstrang
eines Kraftfahrzeugs übertragenen Drehmoments. Moderne Ver
fahren zur elektronischen Steuerung und Regelung von Kompo
nenten eines Kraftfahrzeugantriebsstranges basieren zunehmend
auf der Verwendung von Drehmomenten. Drehmomente sind als
physikalisch definierte Größe zum einen meßbar und zum ande
ren universell einsetzbar, da sie unabhängig von der gerade
verwendeten Variante des Antriebsstranges sind. So können die
gleichen Steuerungsalgorithmen mit geringem Aufwand von einer
Variante eines Antriebsstranges auf eine andere übertragen
werden. Dies ist insbesondere auch bei elektronisch gesteuer
ten (Reib-)Kupplungen im Antriebsstrang von Vorteil.
Ein bekanntes Verfahren zum Steuern der Übersetzung eines au
tomatischen Getriebes bedient sich einer nicht-drehmomentba
sierten Steuerung einer Kupplung (US 5 882 276). Dabei wird
von einer Schaltstrategieeinheit direkt eine Stellgröße be
stimmt und an eine Kupplungseinheit weitergeleitet. Das von
der Kupplung übertragene Moment wird bei einem derartigen (in
der Vergangenheit öfters benutzten) Vorgehen nicht verwendet.
Die adaptierte Größe wird direkt bestimmt, indem die Folgen
der Kupplungsbetätigung analysiert und mit einem Sollverhal
ten verglichen werden. So wird zum Beispiel der Drehzahlver
lauf während einer bestimmten Phase einer Schaltung gemessen
und der Drehzahlgradient mit einem Sollgradienten verglichen.
Würden die Adaptionsalgorithmen eines solchen nicht-drehmo
mentbasierten Vorgehens auf eine drehmomentbasierte Steuerung
übertragen, so könnte man zwar erreichen, daß bei verschiede
nen Kupplungen die Betätigung der Kupplung das gleiche Sollverhalten
zur Folge hat. Jedoch würde damit nicht erreicht,
daß das tatsächliche Kupplungsmoment mit dem vorgegebenen
Sollwert übereinstimmt.
Eine bekannte Vorrichtung zur Steuerung des von einer automa
tisierten Kupplung übertragbaren Drehmomentes im Antriebs
strang eines Kraftfahrzeugs, die einen Motor, ein Getriebe
mit einem Schaltelement zur Auswahl der Getriebeübersetzung
und einen Sensor zum Erfassen der Getriebeübersetzung ein
schließt, weist eine Steuereinheit und einen von dieser ge
steuerten Aktor auf, der das von der Kupplung übertragbare
Drehmoment einstellt (DE 198 23 766 A1). Das übertragbare
Drehmoment wird abhängig von dem anstehenden Motormoment ge
steuert, und zwar innerhalb eines Toleranzbandes um das Mo
tormoment. Das Toleranzband seinerseits ist abhängig von der
Getriebeübersetzung.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren zum
drehmomentbasierten Steuern des von einer Kupplung in dem An
triebsstrang eines Kraftfahrzeugs übertragenen Drehmoments zu
schaffen, das sich an die jeweiligen Kupplungseigenschaften
adaptiv anpasst.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren nach
Anspruch 1 und durch eine Steuerung nach Anspruch 7 gelöst.
Bei dem Verfahren zum Steuern des von einer elektronisch ge
steuerten Kupplung in einem Antriebsstrang eines Kraftfahr
zeugs übertragenen Drehmoments wird das von der Kupplung in
schlupfendem Zustand tatsächlich übertragene Drehmoment ge
messen, und durch Vergleich des übertragenen Drehmoments mit
einem angeforderten Drehmoment wird eine adaptive Korrektur
größe ermittelt, mit der das tatsächlich übertragene Drehmo
ment an das angeforderte Drehmoment angepasst wird.
Zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unter
ansprüchen niedergelegt.
Die Vorteile der Erfindung liegen insbesondere darin, dass
von jeder Kupplung (auch einer mit abweichender Charakteris
tik) (maximal) ein Drehmoment übertragen wird, das gleich dem
angeforderten Drehmoment ist.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand
der Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 den Antriebsstrang eines mit einer erfindungsgemäßen
Kupplungssteuerung versehenen Kraftfahrzeugs;
Fig. 2 eine drehmomentbasierte Kupplungssteuerung, in der
das erfindungsgemäße Verfahren durchgeführt wird, in
schematischer Darstellung;
Fig. 3 ein Diagramm zur Erläuterung des erfindungsgemäßen
Verfahrens;
Fig. 4 ein Segment eines Antriebsstrangs eines Kraftfahr
zeugs, das nach dem erfindungsgemäßen Verfahren ge
steuert wird;
Fig. 5 ein Flussdiagramm eines bei dem erfindungsgemäßen
Verfahren abgearbeiteten Programms;
Fig. 6 ein zweites Beispiel eines Antriebsstrangs, in dem
Kupplungen erfindungsgemäß gesteuert werden, und
Fig. 7 ein weiteres Beispiel eines Antriebsstrangs, in dem
Kupplungen erfindungsgemäß gesteuert werden.
Der Antriebsstrang 1 eines Kraftfahrzeugs (Fig. 1) schließt
im Wesentlichen folgende Bestandteile ein: einen Motor 2,
dessen Kurbelwelle mit einer Kupplung 3 verbunden ist. Eine
Kupplungsscheibe 4, die mit einer Dämpfungsfeder 5 versehen
ist, ist mit einer Synchronisiereinrichtung 6 eines Getriebes
8 verbunden. Die Synchronisiereinrichtung 6 ist mit einer Ge
triebehauptwelle 9 und diese mit einer Vorgelegewelle 10 ver
bunden. Eine Verbindungs- oder Gelenkwelle 12 stellt die Ver
bindung zu der Nabe eines angetriebenen Rades 13 her.
Der Motor 2 wird von einer Motorsteuerung 14 und das Getriebe
8 von einer Getriebesteuerung 15 gesteuert. Ein Kennfeldspeicher
16, in dem Werte eines zu übertragenden Solldrehmoments
an das Getriebe 8 übertragen werden, ist durch eine Datenlei
tung mit der Getriebesteuerung 15 verbunden.
Es sind hier nur diejenigen Bestandteile des Antriebsstrangs
dargestellt, die zur Erläuterung der Erfindung notwendig
sind, seine weiteren Bestandteile sind allgemein bekannt.
Auch ist von mehrfach vorhandenen Bestandteilen - zum Bei
spiel den angetriebenen Rädern 13 - jeweils nur eines darge
stellt.
Eine drehmomentbasierte Kupplungssteuerung 21 (Fig. 2)
schließt eine an sich bekannte übergeordnete Schaltstrate
gie(einheit) 22 ein, die beispielsweise in der Getriebesteue
rung 15 enthalten ist und den Schaltablauf eines automati
sierten Getriebes kontrolliert. Von ihr wird über eine Sig
nalleitung 23 dasjenige Drehmoment Mdes an eine Kupplungssteu
erung 24 übergeben, das von der Kupplung 3 oder im Antriebs
strang eines Kraftfahrzeugs übertragen werden soll. Tatsäch
lich ist es das von der Kupplung maximal übertragbare Drehmo
ment (im folgenden auch als Moment bezeichnet). Dieses wird
von der Kupplung - die zum Beispiel als Reibkupplung ausge
bildet ist - dann übertragen, wenn sie sich im Schlupf befin
det.
Die Erfindung wird hier am Beispiel der (Haupt-)Kupplung 3
beschrieben, die zwischen dem Motor 2 und dem Getriebe 8 des
Antriebsstrangs 1 angeordnet ist. Sie eignet sich aber, wie
noch zu erläutern sein wird, auch zum Steuern beliebig ande
rer Kupplungen im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, zum
Beispiel auch der verschiedenen Treib- und Bremskupplungen,
die Bestandteile eines Planetengetriebes sind.
Die elektronischen Kupplungssteuerung 24 hat - ausgehend von
dem angeforderten Drehmoment Mdes - eine zum Steuern der Kupp
lung notwendige Stellgröße Iapply, in der Regel ein entspre
chend geformtes Stromsignal, zu berechnen und über eine Signalleitung
25 an eine Kupplungseinheit 26 weiterzugeben, so
daß das von der Kupplung tatsächlich übertragbare Moment
Mclutch identisch mit dem angeforderten Drehmoment Mdes ist. Die
Ermittlung der Stellgröße kann unter Verwendung eines (inver
sen) Kupplungsmodells erfolgen. Dabei werden die Kupplungsei
genschaften als Funktion verschiedener Parameter wie zum Bei
spiel der Temperatur T und des Kupplungsschlupfes ΔNs berück
sichtigt.
In der Praxis sind nicht alle Reibkupplungen eines Typs
gleich, sondern sie übertragen bei gleicher angelegter Stell
größe Iapply unterschiedliche Drehmomente Mclutch. Ursache die
ser Unterschiede sind zum einen Fertigungstoleranzen und zum
anderen die Abnutzung mit zunehmender Betriebsdauer. Um alle
unterschiedlichen Kupplungen mit der gleichen Kupplungssteue
rung steuern zu können, werden Adaptionsalgorithmen angewen
det. Dabei ergibt sich Iapply aus Iapply = Icalc + Iadapt. Icalc ist da
bei das Signal für die berechnete Größe und Iadapt ein mit ei
nem Adaptionsalgorithmus ermittelter adaptiver Stellwert, der
idealerweise so bestimmt wird, daß jede Kupplung bei gleichem
Iapply das gleiche Drehmoment Mclutch überträgt.
Dieses Verhalten wird durch Fig. 3 verdeutlicht, in der die
Charakteristik einer Kupplung in Form des zu übertragenden
Drehmoments über der Stellgröße I aufgetragen ist. Eine obere
Kurve stellt die Sollcharakteristik der Kupplung und eine un
tere Kurve die Charakteristik einer davon abweichenden Kupp
lung dar. Bei einer Kupplung mit einer vom Sollverhalten ab
weichenden Charakteristik muss eine geänderte Stellgröße I
apply = Icalc + Iadapt angelegt werden, um das gleiche Drehmoment
Mclutch zu übertragen wie eine Kupplung mit Sollcharakteristik
beim Anlegen der berechneten Stellgröße Icalc.
Wie aus Fig. 3 auch ersichtlich ist, ist ein bestimmter Wert
von Iadapt in der Regel nicht für alle übertragbare Drehmomen
te anwendbar, sondern er ist selbst eine Funktion des Dreh
moments Mdes: Iadapt = f(Mdes). Außerdem ändern sich die Kupplungseigenschaften
deutlich mit den Parametern der Kupplung.
Die wichtigsten davon sind die Temperatur der Reibbeläge der
Kupplung Tclutch und der aktuelle Wert des Kupplungsschlupfes
ΔNs. Die Temperatur der Kupplung wird in der Regel nicht di
rekt gemessen, sondern über eine Modellrechnung geschätzt. Im
Falle einer Naßkupplung kann die an anderer Stelle des Ge
triebes gemessene Öltemperatur verwendet werden. Daher ist
Iadapt eine Funktion mindestens der vorstehend genannten Grö
ßen: Iadapt = f(Mdes, Tclutch, ΔNs).
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es möglich, die Adap
tion der Stellgröße für die Kupplung so durchzuführen, daß
diese drehmomentbasiert gesteuert werden kann. Damit wird von
jeder Kupplung (auch einer mit vom Sollverhalten abweichender
Charakteristik) maximal ein Kupplungsdrehmoment Mclutch über
tragen, das gleich dem angeforderten Drehmoment Mdes ist.
Das tatsächlich von der Kupplung übertragene Drehmoment Mclutch
wird bei Situationen, bei welchen sich eine Kupplung im An
triebsstrang im Schlupf befindet, aus an dem Drehmomenterzeu
ger 2 und der Kupplung 3 gemessenen Drehzahlverläufen berech
net. Durch einen Vergleich mit dem angeforderten Drehmoment
Mdes wird der adaptierte Wert der Stellgröße Iadapt mit dem
Ziel bestimmt, daß Mclutch = Mdes ist.
Das hier beschriebene Verfahren basiert auf der Überlegung,
daß von einer Reibkupplung im Schlupfbetrieb ein festgelegtes
Drehmoment Mclutch übertragen wird, welches unabhängig von den
im übrigen Antriebsstrang anliegenden Drehmomenten, wie zum
Beispiel dem Motormoment, ist. Ein solches Verfahren ist auf
alle Arten von Kupplungen im Antriebsstrang eines Kraftfahr
zeugs anwendbar, die automatisch oder elektronisch gesteuert
werden. Einzelne Beispiele werden weiter hinten beschrieben
(siehe die Fig. 6 und 7 und die dort genannten weiteren
Beispiele).
Verallgemeinernd wird nun das Verfahren zum Steuern einer
Kupplung an Hand eines Antriebsstrangsegmentes erläutert, wie
es in jedem der genannten Antriebsstränge enthalten ist. Ein
solches Antriebsstrangsegment 28 (Fig. 4) ist auf einer Sei
te durch eine (schlupfende) Reibkupplung 29 und auf der ande
ren Seite durch einen Drehmomenterzeuger 30 (zum Beispiel ei
nen Motor, einen Drehmomentwandler oder dergleichen) be
grenzt. Dazwischen befindet sich gegebenenfalls, etwa im Fal
le eines Planetengetriebe (siehe Fig. 7), eine Übersetzungs
stufe 32 mit einer Übersetzung i. Für ein solches Antriebs
strangsegment lässt sich folgende Bewegungsgleichung aufstel
len:
Durch Einsetzen von
ergibt sich daraus:
Dabei sind:
Min das Drehmoment des Drehmomenterzeugers
Mclutch: das im Schlupf übertragenes Kupplungsmoment
i: die Übersetzung der Übersetzungsstufe 32
θ1: das Trägheitsmoment des zwischen dem Drehmoment erzeuger und der Übersetzungsstufe liegenden Teils des Antriebsstrangsegmentes 28,
θ2: das Trägheitsmoment des zwischen der Überset zungsstufe und der Reibkupplung liegenden Teils des Antriebsstrangsegmentes 28,
ω1: die Winkelgeschwindigkeit des Drehmomenterzeugers und
ω2: die Winkelgeschwindigkeit der Reibkupplung 29.
Min das Drehmoment des Drehmomenterzeugers
Mclutch: das im Schlupf übertragenes Kupplungsmoment
i: die Übersetzung der Übersetzungsstufe 32
θ1: das Trägheitsmoment des zwischen dem Drehmoment erzeuger und der Übersetzungsstufe liegenden Teils des Antriebsstrangsegmentes 28,
θ2: das Trägheitsmoment des zwischen der Überset zungsstufe und der Reibkupplung liegenden Teils des Antriebsstrangsegmentes 28,
ω1: die Winkelgeschwindigkeit des Drehmomenterzeugers und
ω2: die Winkelgeschwindigkeit der Reibkupplung 29.
Die Drehmomente sind vorzeichenbehaftete Größen mit der Kon
vention, daß ein positives Moment, wenn es allein angewendet
wird, zu einer Zunahme der Winkelgeschwindigkeit ω1 führt und
ein negatives zu einer Abnahme von ω1. Das Drehmoment des
Drehmomenterzeugers Min kann wie das Kupplungsmoment Mclutch
positiv oder negativ sein.
Die Bewegungsgleichung wird beispielsweise dann besonders
einfach, wenn sich kein hydrodynamischer Drehmomentwandler
und keine Übersetzungsstufe (i = 1) zwischen dem Motor und
der Kupplung befinden:
Dabei sind:
Me = M1: das Motormoment und
θ = θ1+ θ2: das Gesamtträgheitsmoment des betrachteten An triebsstrangsegmentes
Me = M1: das Motormoment und
θ = θ1+ θ2: das Gesamtträgheitsmoment des betrachteten An triebsstrangsegmentes
Ein Verfahren zum Bestimmen des adaptiven Stellwertes Iadapt,
mit dem eine Kupplung erfindungsgemäß gesteuert wird, weist
folgende Schritte auf (Fig. 5).
S1: Ein zur Adaption geeigneter Zustand des Antriebsstranges
wird ausgewählt. Voraussetzung ist wie erwähnt, daß sich
im Antriebsstrang eine Reibkupplung im Schlupf befindet.
Zur Auswertung ist weiterhin erforderlich, daß in dem
betrachteten Zeitintervall, das mindestens so groß sein
muß, daß sich der Gradient dω1/dt bestimmen läßt, die
auszuwertenden Momente, wie Min, ausreichend konstant
sind.
S2: Für die weitere Berechnung wird zusätzlich das Drehmo
ment Min des Drehmomenterzeugers 30 ermittelt. Im Falle
eines Verbrennungsmotors kann das Motormoment mit rech
nerischen Modellen, wie sie zum Beispiel von elektroni
schen Motorsteuerungen eingesetzt werden, verwendet wer
den. Ist der Drehmomenterzeuger ein hydrodynamischer
Drehmomentwandler, so wird das Ausgangsmoment mit Hilfe
der Wandlerkennlinie aus dem Eingangsmoment des Wandlers
und der Drehzahldifferenz am Wandler bestimmt. Durch
Auflösen einer der Gleichungen Gl. 1, Gl. 2 oder Gl. 3
wird das tatsächlich von der Kupplung übertragene Dreh
moment Nclutch, oder die Differenz ΔM zwischen dem über
tragenen und dem angeforderten Moment berechnet:
ΔM = Mdes - Mclutch
S3: Es wird ermittelt, um welchen Wert ΔI der bestehende a
daptive Wert der Stellgröße verändert werden muß:
ΔI = ΔI(ΔM).
Dazu wird die Größe ΔI direkt aus dem Wert ΔM berech
net. Dabei ist der funktionale Zusammenhang derart, daß
bei wiederholter Auswertung der gleichen Fahrsituation
AM gegen Null konvergiert. Beispielsweise läßt sich
unter Verwendung einer kalibrierbaren Konstante C anset
zen:
ΔI = -C.ΔM
S4: Es wird der neue Adaptive Stellwert Iadapt berechnet ge
mäß:
Iadapt = Iadapt + ΔI
Damit ist ein Programmdurchlauf beendet. Das Programm wird
für jeden weiteren Kuppelvorgang erneut abgearbeitet.
Die Tatsache, daß Iadapt nicht konstant ist, sondern selbst
eine Funktion verschiedener Größen, wie zum Beispiel der Grö
ßen Mdes, Tclutch und ΔNs, ist, wird in der Regel auch bei dem
erfindungsgemäßen Verfahren berücksichtigt. So werden neben
den Drehmomenten Min und Mclutch sowie der Winkelbeschleunigung
dω/dt auch die Kupplungsparameter, wie Tclutch und ΔNs, be
stimmt und die Adaption als Funktion dieser Größen durchge
führt: Iadapt = Iadapt (Mdes, Kupplungsparameter).
Das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich auf praktisch alle
elektronisch gesteuerten Reibkupplungen im Fahrzeugantriebs
strang anwenden. Beispiele sind:
Ein Antriebsstrang 34 (Fig. 6) mit einem an sich bekannten automatisierten Handschaltgetriebe 35, das mit einer Kupplung 36 (meist in Gestalt einer Trockenkupplung) versehen ist. Hier ist die Situation besonders einfach, da nur eine Kupp lung vorhanden ist und kein hydrodynamischer Drehmomentwand ler das anliegende Motordrehmoment verändert.
Ein Antriebsstrang 34 (Fig. 6) mit einem an sich bekannten automatisierten Handschaltgetriebe 35, das mit einer Kupplung 36 (meist in Gestalt einer Trockenkupplung) versehen ist. Hier ist die Situation besonders einfach, da nur eine Kupp lung vorhanden ist und kein hydrodynamischer Drehmomentwand ler das anliegende Motordrehmoment verändert.
Ein Antriebsstrang 38 (Fig. 7) mit einem an sich bekannten
Planetengetriebe 39. Zwischen dem Motor 2 und dem Getriebe 39
befindet sich normalerweise noch zusätzlich ein hydrodynami
scher Drehmomentwandler 40, der das Motormoment verstärkt. Im
dem Planetengetriebe befinden sich mehrere Schaltkupplungen
41, mit denen die Gangschaltung durchgeführt wird. Als zu
sätzliche Reibkupplung findet man häufig noch eine Wandler
überbrückungskupplung 42.
Hier lassen sich diejenigen Schaltungen nicht auswerten, bei
denen sich zwei Kupplungen gleichzeitig im Schlupfbetrieb be
finden (sogenannte Überschneidungsschaltungen). Häufig werden
jedoch verschiedene Schaltungen, zum Beispiel Schubhochschal
tungen und Zugrückschaltungen, nicht als Überschneidungs
schaltung durchgeführt und lassen sich somit auswerten. Der
hydrodynamische Drehmomentwandler 40 erschwert andererseits
die Berechnung des genauen Drehmomentes an der Kupplung. Die
Berechnung vereinfacht sich aber, wenn der Drehmomentwandler
40 mit der Überbrückungskupplung 42 überbrückt wird.
Die folgenden Beispiele von erfindungsgemäß gesteuerten Kupp
lungen sind in der Zeichnung nicht dargestellt, da sie in ih
rem konstruktiven Aufbau ebenfalls bekannt sind:
Ein Doppelkupplungsgetriebe, das mit einer Naß- oder einer Trockenkupplung versehen ist. Hier ist kein Drehmomentwandler vorhanden und es können all die Schaltungen ausgewertet wer den, die nicht als Überschneidungsschaltung ausgelegt sind. Im Fall eines automatisierten Handschaltgetriebes 35 oder ei nes Doppelkupplungsgetriebes befinden sich eine oder zwei Reibkupplungen 36 zwischen dem Motor 2 und dem Getriebe 35 (in der Regel ein Synchrongetriebe), die sowohl beim Anfahren als auch beim Schalten betätigt werden.
Ein Doppelkupplungsgetriebe, das mit einer Naß- oder einer Trockenkupplung versehen ist. Hier ist kein Drehmomentwandler vorhanden und es können all die Schaltungen ausgewertet wer den, die nicht als Überschneidungsschaltung ausgelegt sind. Im Fall eines automatisierten Handschaltgetriebes 35 oder ei nes Doppelkupplungsgetriebes befinden sich eine oder zwei Reibkupplungen 36 zwischen dem Motor 2 und dem Getriebe 35 (in der Regel ein Synchrongetriebe), die sowohl beim Anfahren als auch beim Schalten betätigt werden.
Ein CVT-Getriebe mit einer Reibkupplung als Anfahrkupplung.
Eine Wandlerüberbrückungskupplung, wie sie in der Regel bei
Planetengetrieben und CVT-Getrieben eingesetzt wird. Diese
Kupplung wird zeitweise im Schlupf betrieben, so dass sich
das von ihr übertragende Drehmoment mit dem geschilderten
Verfahren bestimmen und adaptieren lässt.
Folgende Zustände des Antriebsstrangs können beispielsweise
zur Auswertung, das heißt zum Ermitteln des von einer Kupp
lung zu übertragenden Drehmoments, herangezogen werden:
- - Anfahren, wenn dies über das Schließen einer Reibkupplung geschieht.
- - Schaltungen, die keine Überschneidungsschaltungen sind. Auswertbar sind Hochschaltungen und Rückschaltungen sowohl im Schubbetrieb als auch im Zugbetrieb.
- - In sogenannte sicheren Situationen wird die Kupplung durch absichtliches Schließen oder Öffnen in den Schlupfzustand versetzt, ohne daß es zu einer merklichen Veränderung des Fahrzustandes kommt. Erstes Beispiel: das Fahrzeug steht, die Bremse ist gedrückt: Wird die Kupplung kurz in den Schlupfbe trieb gebracht, kann die Abnahme der Motordrehzahl (oder ge gebenenfalls der Turbinendrehzahl eines Drehmomentwandlers) beobachtet werden. Zweites Beispiel: Bei einer Fahrt mit kon stanter Geschwindigkeit und Gaspedalstellung, wenn keine Schaltung bevorsteht, läßt sich die Kupplung durch Öffnen in den Schlupfzustand bringen und in diesem das Verhalten der Motordrehzahl (oder Turbinendrehzahl) auswerten.
Wesentliche Bestandteile des erfindungsgemäßen Verfahrens zum
Steuern des von einer automatisch betätigten Kupplung in ei
nem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs übertragenen Drehmo
ments lassen sich wie folgt zusammenfassen. Zum Steuern des
von der Kupplung 41 in einem Antriebsstrang 38 eines Kraft
fahrzeugs übertragenen Drehmoments wird das von der Kupplung
in schlupfendem Zustand übertragene Drehmoment Mclutch gemes
sen und durch Vergleich des übertragenen Drehmoments mit dem
angeforderten Drehmoment Mdes eine adaptive Korrekturgröße
ermittelt, mit der das tatsächlich übertragene Drehmoment an
das angeforderte Drehmoment angepasst wird. Das tatsächlich
von der Kupplung übertragene Drehmoment wird aus dem Verlauf
von bei im Schlupf befindlicher Kupplung gemessenen Verläufen
der Drehzahlen des Drehmomenterzeugers 30 und der Reibkupp
lung 29 berechnet.
Claims (8)
1. Verfahren zum Steuern des von einer elektronisch gesteuer
ten Kupplung in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs ü
bertragenen Drehmoments,
bei dem das von der Kupplung in schlupfendem Zustand über tragene Drehmoment gemessen wird, und
bei dem durch Vergleich des übertragenen Drehmoments mit einem angeforderten Drehmoment eine adaptive Korrekturgröße ermittelt wird, mit der das tatsächlich übertragene Drehmo ment an das angeforderte Drehmoment angepasst wird.
bei dem das von der Kupplung in schlupfendem Zustand über tragene Drehmoment gemessen wird, und
bei dem durch Vergleich des übertragenen Drehmoments mit einem angeforderten Drehmoment eine adaptive Korrekturgröße ermittelt wird, mit der das tatsächlich übertragene Drehmo ment an das angeforderte Drehmoment angepasst wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass
das tatsächlich von der Kupplung übertragene Drehmoment aus
dem Verlauf von bei im Schlupf befindlicher Kupplung gemesse
nen Verläufen der Drehzahlen eines Drehmomenterzeugers und
der Kupplung berechnet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass
die zeitliche Änderung der Winkelgeschwindigkeit eines Seg
mentes des Antriebsstrangs, das von einem Drehmomenterzeuger
und der schlupfenden Kupplung begrenzt wird, gemessen und aus
dem Messwert mit der Bewegungsgleichung des Segmentes das ü
bertragene Drehmoment ermittelt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass
die Bewegungsgleichung des Segmentes wie folgt lautet
worin Min das Drehmoment des Drehmomenterzeugers, Mclutch das im Schlupf übertragene Kupp lungsmoment, i die Übersetzung der Übersetzungsstufe, θ1 das Trägheitsmoment des zwischen dem Drehmomenterzeuger und der Übersetzungsstufe liegenden Teils des Antriebsstrang segmentes, θ2 das Trägheitsmoment des zwischen der Überset zungsstufe und der Reibkupplung liegenden Teils des An triebsstrangsegmentes, ω1 die Winkelgeschwindigkeit des Drehmomenterzeugers und ω2 die Winkelgeschwindigkeit der Reibkupplung sind.
worin Min das Drehmoment des Drehmomenterzeugers, Mclutch das im Schlupf übertragene Kupp lungsmoment, i die Übersetzung der Übersetzungsstufe, θ1 das Trägheitsmoment des zwischen dem Drehmomenterzeuger und der Übersetzungsstufe liegenden Teils des Antriebsstrang segmentes, θ2 das Trägheitsmoment des zwischen der Überset zungsstufe und der Reibkupplung liegenden Teils des An triebsstrangsegmentes, ω1 die Winkelgeschwindigkeit des Drehmomenterzeugers und ω2 die Winkelgeschwindigkeit der Reibkupplung sind.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass
von einer elektronischen Kupplungssteuerung aus dem angefor
derten Drehmoment eine zum Steuern der Kupplung dienende
Stellgröße in Gestalt eines geformten Stromsignals berechnet
und an eine Kupplungseinheit weiter gegeben wird, womit das
von der Kupplung tatsächlich übertragbare Moment gleich dem
angeforderten Drehmoment wird.
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass
die Stellgröße durch aus einer Addition einer berechneten
Größe und einem mit einem Adaptionsalgorithmus ermittelter a
daptiver Stellwert gebildet wird, wobei der adaptive Stell
wert derart bestimmt wird, daß jede Kupplung bei gleicher
Stellgröße das gleiche Drehmoment überträgt.
7. Steuerung für eine Kupplung (29), die in einem Antriebs
strang (1) eines Kraftfahrzeugs durch ein Antriebsstrangseg
ment (28) mit einem Drehmomenterzeuger (30) verbunden ist,
dadurch gekennzeichnet, dass sie eine
elektronische Kupplungssteuereinrichtung (24) enthält, an die
ein angefordertes Drehmoment (Mdes) übermittelt und durch die
ein von der Kupplung in schlupfendem Zustand übertragenes
Drehmoment ausgewertet und durch Vergleich des übertragenen
Drehmoments mit dem angeforderten Drehmoment ein adaptiver
Stellwert (Iadapt) ermittelt wird, mit dem das tatsächlich ü
bertragene Drehmoment (Mclutch) an das angeforderte Drehmoment
angepasst wird.
8. Steuerung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass
das tatsächlich von einer Kupplung übertragene Drehmoment
(Mclutch) bei Betriebszuständen, bei welchen sich die Kupplung
(3) im Antriebsstrang (1) im Schlupf befindet, aus gemessenen
Drehzahlverläufen berechnet wird.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE10126080A DE10126080A1 (de) | 2001-05-29 | 2001-05-29 | Verfahren zum Steuern des von einer automatisch betätigten Kupplung in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs übertragenen Drehmoments und dafür vorgesehene Steuerung |
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DE10126080A DE10126080A1 (de) | 2001-05-29 | 2001-05-29 | Verfahren zum Steuern des von einer automatisch betätigten Kupplung in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs übertragenen Drehmoments und dafür vorgesehene Steuerung |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
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ID=7686486
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DE (1) | DE10126080A1 (de) |
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