DE10158889A1

DE10158889A1 - Verfahren zur Adaption einer Kupplung

Info

Publication number: DE10158889A1
Application number: DE2001158889
Authority: DE
Inventors: Thomas Rossmann; Gunther Bauer; Anton Fritzer
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2001-11-30
Filing date: 2001-11-30
Publication date: 2003-06-12

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Adaption einer Kupplung, insbesondere einer Wandlerüberbrückungskupplung für einen hydrodynamischen Drehmomentwandler, bei der ein Anlegedruck der Wandlerüberbrückungskupplung mittels verschiedenen Eingangsgrößen, wie beispielsweise einem Motormoment, einer Differenzdrehzahl, den Antriebs-, Abtriebs- oder Raddrehzahlen, gesteuert wird. DOLLAR A Die vorliegende Erfindung regelt in besonders vorteilhafter Weise einen zu hoch applizierten Anlegedruck der Wandlerüberbrückungskupplung, welcher zu einem starken Drehzahleinzug führen würde. Um mitunter diesem Effekt entgegenzuwirken, stellt das erfindungsgemäße Verfahren eine rückgekoppelte Struktur dar, die das System stabilisiert und gegebenenfalls den zu hohen Druck sofort reduziert.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Adaption einer Kupplung, insbesondere einer Wandlerüberbrückungskupplung für einen hydrodynamischen Drehmomentwandler, bei der ein Anlegedruck der Wandlerüberbrückungskupplung mittels verschiedenen Eingangsgrößen, wie beispielsweise einem Motormoment, einer Differenzdrehzahl, den Antriebs-, Abtriebs- oder Raddrehzahlen gesteuert wird.
Die Wandlerüberbrückungskupplung soll den verlustbehafteten Wandler überbrücken, also ausschalten, wenn es der Fahrbetrieb irgendwie erlaubt. Sie ist demnach parallel zum Motor und Wandler eingefügt: Ein Kolben, verbunden mit dem Turbinenrad, ist als tellerförmiger Träger eines Reibbelags ausgeführt. Per Öldruck wird er je nach Bedarf gegen einen Gehäusedeckel gepresst, der seinerseits mit dem Pumpenrad in Verbindung steht. Auf diese Weise entsteht ein starrer und somit schlupffreier Durchtrieb. Beim Wechsel vom geöffneten in den geschlossenen Zustand der Wandlerüberbrückungskupplung muss die Strömungsrichtung im Wandler umgekehrt werden und der Kupplungskolben an den Reibbelag angelegt werden.
Um ein möglichst schnelles Anlegen des Kupplungskolbens zu erreichen, wird ein entsprechender Druckverlauf in der Wandlerüberbrückungskupplung angesteuert. Problematisch dabei ist, dass der Druck im Kupplungskolben unmittelbar nach der Strömungsumkehr weder zu hoch noch zu niedrig sein darf, damit das Fahrverhalten der Fahrzeugs möglichst komfortabel gestaltet wird.
Ist der Druck beispielsweise zu niedrig liegt der Kupplungskolben nicht vollständig an. Dies führt beim Übergang in den Regelbereich der Wandlerüberbrückungskupplung zu einem nicht definierbaren Zustand und damit auch zu einem nicht definierbarem Verhalten des Kupplungskolbens. In diesem Zustand hat der Regler keinen Durchgriff mehr und erzeugt einen zu hohen Druck, welcher eine Momentenänderung am Getriebeeingang auslöst. Die Momentenänderung am Getriebeeingang bewirkt eine Momentenänderung am Abtrieb, welche das Fahrverhalten des Fahrzeugs merklich beeinflusst. Das System führt Schwingungen aus.
Ist der Druck zu hoch wird die Differenzdrehzahl zwischen An- und Abtrieb schlagartig kleiner. Aufgrund der Momentenänderung am Getriebeeingang ergibt sich ebenfalls eine Momentenänderung im Getriebeabtrieb, die wiederum spürbar ist.
Für ein komfortables Schließen des Wandlers ist es deshalb notwendig, dass der richtige Druck genau getroffen wird.

In der deutschen Offenlegungsschrift DE 197 44 697 A1 wird zur Adaption der Wandlerüberbrückungskupplung eine Zeitstufe gestartet und ein erneutes Verfahren zur Adaption nur dann durchgeführt, wenn die Zeitstufe einen Grenzwert überschreitet. In genannter Schrift wird also nach einer applizierbaren Zeit angenommen, dass der Kupplungskolben anliegt. Nachteilig ist, dass sowohl bei zu frühem als auch zu spätem Zeitpunkt der Übergang in den Regelbereich der Wandlerüberbrückungskupplung unkomfortabel werden kann.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde den Füllausgleichsdruck so steuern, dass der Adaptionsvorgang einer Kupplung schnell und komfortabel durchführbar ist.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird durch ein, auch die kennzeichnenden Merkmale des Hauptanspruchs aufweisendes, gattungsgemäßes Verfahren zur Adaption einer Kupplung gelöst.

Die vorliegende Erfindung regelt in besonders vorteilhafter Weise einen zu hoch applizierten Anlegedruck der Wandlerüberbrückungskupplung, was zu einem starken Drehzahleinzug führen würde. Um mitunter diesem Effekt entgegenzuwirken, stellt das erfindungsgemäße Verfahren eine rückgekoppelte Struktur dar, die das System stabilisiert und gegebenenfalls den zu hohen Anlegedruck sofort reduziert.

Der Anlegedruck der Wandlerüberbrückungskupplung wird durch einen bestimmten Druckverlauf erreicht. Dieser Druckverlauf gliedert sich in zwei zeitlich aufeinander folgende Bereiche: In dem ersten Bereich wird mit dem sogenannten "Schnellfülldruck" die Kupplung mit einem großen Druck teilweise befüllt. Mit dem "Füllausgleichsdruck" wird in dem zweiten Bereich mittels eines bestimmten Druckverlaufs das schnelle und stoßfreie Anlegen der Kupplung gewährleistet.

Für die Berechnung des Füllausgleichsdrucks wird anstelle des üblich verwendeten Motormoments das Wandlerpumpenmoment benutzt. Das Wandlerpumpenmoment ist eine Funktion der Motordrehzahl und einer aus der Raddrehzahl berechneten Turbinendrehzahl. Verringert sich die Differenzdrehzahl dieser Größen an der Wandlerüberbrückungskupplung, wird auch das Wandlerpumpenmoment betragsmäßig kleiner. In diesem Falle wird der Füllausgleichsdruck reduziert, um ein Zufallen der Wandlerüberbrückungskupplung zu verhindern.

Wird das Wandlerpumpenmoment größer und damit die Differenzdrehzahl, so wird der Füllausgleichsdruck erhöht, um ein sicheres Anlegen des Kupplungskolbens zu erreichen. Findet das erfindungsgemäße Verfahren Anwendung bei Kupplungen ohne Wandler, muss das Wandlerpumpenmoment durch einen entsprechenden Wert, der abhängig von der Differenzdrehzahl an der Kupplung ist, ersetzt werden.

Die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens sind:

- Das System wird über die Rückkoppelung des Wandlerpumpenmoments stabilisiert.
- Die Funktion der Wandlerüberbrückungskupplung ist trotz Toleranzen in der Fertigung gewährleistet.
- Parameteränderungen in der Steuerung über die Lebensdauer der Wandlerüberbrückungskupplung sind möglich.
- Die Ansteuerung der Wandlerüberbrückungskupplung ist durch eine einfache Funktion gelöst, die keine Adaptionen benötigt. Im Steuergerät werden daher Speicherplatz gespart und die Rechenzeiten verkürzt.
- Der Abstimmaufwand wird verringert, da wenige Füllparameter abgestimmt werden müssen.

Zur weiteren Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird auf die Zeichnung verwiesen, welche dessen vorteilhafte Ausgestaltung beschreibt. Die Figur zeigt den Steuerschaltplan des Adaptionsvorganges einer Wandlerüberbrückungskupplung. Das gezeigte Schema kann analog auf Systeme angewendet werden, welche keinen Wandler aufweisen. Dazu muss lediglich die Größe des Wandlerpumpenmomentes mit einer entsprechenden Größe ersetzt werden, die ebenfalls von der Differenzdrehzahl an der Kupplung abhängig ist.
Das Wandlerpumpenmoment M_pumpe_akt (1) und die Turbinendrehzahl n_rad_red (2) werden in einem ersten Kennfeld KF_PFWK (6) eingelesen. In diesem Kennfeld ist ein Füllausgleichsdruck für die Wandlerüberbrückungskupplung enthalten, welcher von den erwähnten eingelesenen Größen (1, 2) abhängig ist. Die Parametrisierung in dem ersten Kennfeld KF_PFWK (6) ist so ausgelegt, dass sich das System selbst stabilisiert. Wird das eingelesene Wandlerpumpenmoment M_pumpe_akt (1) kleiner, vermindert sich auch die Differenzdrehzahl. Der Füllausgleichsdruck wird aus diesem Grund reduziert, um ein Zufallen der Wandlerüberbrückungskupplung zu verhindern. Wird das eingelesene Wandlerpumpenmoment M_pumpe_akt (1) größer, steigt auch die Differenzdrehzahl. Der Füllausgleichsdruck wird aus diesem Grund erhöht, um ein sicheres Anlegen des Kupplungskolben zu erreichen.
In einem zweiten Kennfeld KF_PGFWK (7) ist ein Druckgradient abgelegt, welcher von dem Wandlerpumpenmoment M_pumpe_akt (1) abhängt und welcher mit einem über die Zeit linear steigenden Wert (9) multipliziert wird. Dieser steigende Wert (9) hat einen rampenförmigen Verlauf, der entsprechend einem Zeitintervall DT_input (8) linear anwächst. Startpunkt der Zeitzählung ist der Anlegemoment des Füllausgleichsdrucks. Damit gibt dieser Wert die bisherige Zeitdauer des anliegenden Füllausgleichsdrucks wieder. Im unteren Teil der Zeichnung wird der temperaturabhängige Druck (6) in Abhängigkeit der Motordrehzahl n_mot (3), der Getriebetemperatur c_getr (4) und der Wandlertemperatur c_wandler (5) ermittelt.
Der Füllausgleichsdruck, welcher aus dem ersten Kennfeld KF_PFFWK (6) ausgelesen, der rampenförmig verlaufende und der temperaturabhängige Druck (12) werden überlagert und addiert. Dieser aufsummierte Wert durchläuft eine Druckbegrenzung P_null_limits (10) bevor er als Regeldruck für die Wandlerüberbrückungskupplung (11) ausgegeben wird. Bezugszeichen 1 M_pumpe_akt: Wandlerpumpenmoment
2 n_rad_red: berechnete Turbinendrehzahl aus der Raddrehzahl
3 n_mot: Motordrehzahl
4 c_getr: Getriebetemperatur
5 c_wandler: Wandlertemperatur
6 KF_PFFWK: erstes Kennfeld Füllausgleichsdruck
7 KL_PGFWK: zweites Kennfeld Druckgradient
8 DT_input: Zeitintervall
9 zeitabhängiger rampenförmiger Verlauf
10 P_null_limits: Druckbegrenzung
11 p_wk: Druck Wandlerüberbrückungskupplung
12 temperaturabhängiger Druck

Claims

1. Verfahren zur Adaption einer Kupplung insbesondere einer Wandlerüberbrückungskupplung eines Automatgetriebes, mit einem Adaptionsverlauf der Wandlerüberbrückungskupplung, welcher in mehrere zeitlich aufeinander abfolgende Bereiche mit unterschiedlichen Drücken unterteilt ist und diese Drücke mittels verschiedenen Eingangsgrößen, wie beispielsweise einem Motormoment, einer Differenzdrehzahl, den Antriebs-, Abtriebs- oder Raddrehzahlen gesteuert werden, dadurch gekennzeichnet, in dem zeitlich letzten Bereich des Adaptionsverlaufs ein Füllausgleichsdruck angesteuert wird, wobei die Ansteuerung des Füllausgleichsdruck eine rückkoppelnde Struktur besitzt und dadurch eine Stabilisierung des Adaptionsverlaufes erzielbar ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Füllausgleichsdruck in einem ersten Kennfeld (6) enthalten ist.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass in dem ersten Kennfeld (6) ein Wandlerpumpenmoment (1) und eine berechnete Turbinendrehzahl (2) eingelesen werden.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Turbinendrehzahl (2) aus der Raddrehzahl berechnet wird.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine bestimmte Parametrisierung des ersten Kennfeldes (6) zu einer selbstregulierender Stabilisierung des Adaptionsvorganges der Kupplung führt.

6. Verfahren nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Stabilisierung des Adaptionsvorganges durch eine
Minderung des Füllausgleichsdruckes, wenn das Wandlerpumpenmoment (1) kleiner und damit die Differenzdrehzahl kleiner wird,
Erhöhung des Füllausgleichsdruckes, wenn das Wandlerpumpenmoment (1) größer und damit die Differenzdrehzahl größer wird,
zeigt.

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass das Wandlerpumpenmoment (1) durch einen entsprechenden Wert ersetzt wird, welcher von der Differenzdrehzahl an der Kupplung abhängt, wenn die Kupplung ohne Wandler eingesetzt wird.