DE10161983A1

DE10161983A1 - Getriebe

Info

Publication number: DE10161983A1
Application number: DE10161983A
Authority: DE
Inventors: Juergen Eich; Thomas Jaeger
Original assignee: LuK Lamellen und Kupplungsbau Beteiligungs KG; LuK Lamellen und Kupplungsbau GmbH
Current assignee: Schaeffler Buehl Verwaltungs GmbH; LuK Lamellen und Kupplungsbau GmbH
Priority date: 2001-01-09
Filing date: 2001-12-17
Publication date: 2002-07-11
Also published as: ITMI20020026A0; WO2002055905A2; US6850829B2; FR2822205B1; FR2822205A1; ITMI20020026A1; WO2002055905A3; DE10195839D2; US20040063542A1; BR0116734A; AU2002229478A1

Abstract

Es wird ein Verfahren zum Steuern und/oder Regeln einer automatisierten Kupplung und/oder eines automatisierten Getriebes eines Fahrzeugs vorgeschlagen, bei dem mittels eines elektronischen Kupplungsmanagements (EKM) ein Kupplungssollmoment bestimmt wird, wobei das Kupplungssollmoment als Ausgangsgröße für eine Anfahrfunktion in Abhängigkeit von geeigneten Eingangsgrößen ermittelt wird.

Description

Getriebe

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern und/oder Regeln einer automatisierten Kupplung und/oder eines automatisierten Getriebes eines Fahrzeugs, bei dem mittels eines elektronischen Kupplungsmanagements (EKM) ein Kupplungssollmoment bestimmt wird, sowie eine Vorrichtung zur Steuerung und ein solches Getriebe.

Aus der Fahrzeugtechnik sind automatisierte Kupplungen und/oder automati sierte Getriebe bekannt, wodurch insgesamt eine Automatisierung des An triebsstranges eines Fahrzeugs, insbesondere eines Kraftfahrzeuges ermöglicht wird. Durch ein elektronisches Kupplungsmanagement (EKM) wird ein Einkup pelvorgang bei einem gewünschten Schaltvorgang automatisiert.

Dazu ist es erforderlich, dass mit Hilfe der automatisierten Kupplung ein ent sprechendes Kupplungssollmoment unter vorliegenden Betriebsbedingungen bestimmt wird. Insbesondere beim Anfahrvorgang werden erhöhte Anforderun gen an das Kupplungsmanagement gestellt. Beispielsweise muß dabei in einem bestimmten Maß Einflußmöglichkeiten durch den Fahrer berücksichtigt werden und auch veränderte Betriebsbedingungen, wie z. B. ansteigendes Motormo ment bei Turbomotoren oder Kupplungseigenschaften berücksichtigt werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Steuern und/oder Regeln einer automatisierten Kupplung und/oder eines automatisierten Getrie bes zu schaffen, bei dem die Anfahrfunktionalität insbesondere des elektroni schen Kupplungsmanagement verbessert wird.

Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, dass von dem elektronischen Kupplungsmanagement eine Anfahrfunktion in Abhängigkeit von vorbestimmten Eingangsgrößen mit dem Kupplungssollmoment als Ausgangsgröße ermittelt wird, welches dann an der Kupplung des Fahrzeugs eingestellt werden soll. Dadurch kann bei einem Fahrzeug bzw. bei einem Kraftfahrzeug mit automati scher Kupplungs- und/oder Getriebesteuerung die Anfahrdrehzahl in stärkerem Maß einem Fahrerwunsch, beurteilt z. B. nach einer Fahrpedal- oder Drossel klappenstellung, entsprechen. Die Anfahrfunktionalität des elektronischen Kupplungsmanagement wird dahingehend erweitert, dass insbesondere eine definierte Motordrehzahl während des Anfahrvorgangs eingestellt werden kann. Somit ist eine verbesserte Reproduzierbarkeit von Anfahrten bei veränderlichen Betriebsbedingungen möglich.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kann das Kupplungs sollmoment durch die Anfahrfunktion in Abhängigkeit zumindest einer der fol genden Eingangsgrößen, wie z. B. Fahrpedalwinkel, Motordrehzahl, Getriebe eingangsdrehzahl und/oder Motormoment, bestimmt werden.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Anfahrfunktion mit Hilfe einer Fakto renberechnung im wesentlichen in zwei Phasen aufgeteilt wird. Selbstverständ lich ist es auch möglich, dass dabei weitere Phasen vorgesehen werden, um den Anfahrvorgang bei einem Fahrzeug weiter zu optimieren.

In vorteilhafter Weise wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren vorzugswei se in einer ersten Phase der Faktorenberechnung dafür gesorgt, dass die Mo tordrehzahl im wesentlichen einer Anfahrsolldrehzahl folgt, um die Anfahrdreh zahl einzuregeln. In einer zweiten Phase wird dagegen die Angleichung von der Motordrehzahl und der Getriebeeingangsdrehzahl verlangt, um diese zu syn chronisieren. Dadurch wird eine scharfe Umschaltung zwischen den Phasen vermieden und in Abhängigkeit von einer sogenannten Speedratio, welche defi niert ist als Quotient aus Getriebeeingangsdrehzahl und Motordrehzahl, ein kontinuierliches Überblenden der beiden Phasen innerhalb des Anfahrvorgan ges ermöglicht.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass zur Berechnung des Kupplungssollmomentes als Ausgangsgröße zunächst ein Momenten beitrag gemäß einer Globalsteuerung ermittelt wird. Dazu können z. B. Anteile als Funktionen von der Getriebeeingangsdrehzahl und/oder der Motordrehzahl bestimmt werden. Des weiteren ist auch die Verwendung eines motormomen tenabhängigen Anteils möglich. Besonders vorteilhaft ist es jedoch, wenn der motormomentenabhängige Anteil durch die Speedratio geeignet gewichtet wird, so dass dieser gerade bei Erreichen des Synchronpunktes an der Kupplung seine volle Wirksamkeit erreicht wird. Selbstverständlich ist es auch denkbar, dass noch weitere Anteile bei der Bestimmung der Anfahrfunktion verwendet werden.

Es hat sich gezeigt, dass eine geeignete Gradientenbegrenzung beispielsweise des motormomentenabhängigen Anteils besonders vorteilhaft ist, um die An fahrfunktionalität des elektronischen Kupplungsmanagement durch das erfin dungsgemäße Verfahren weiter zu verbessern.

Die vorgenannten Anteile können z. B. durch entsprechende Regelanteile, de ren Ziel die Sicherstellung der oben genannten phasenspezifischen Aufgaben ist, ergänzt werden.

Gemäß einer anderen Weiterbildung der Erfindung kann beispielsweise bei kleineren Werten der Speedratio, z. B. wenn der Wert des Speedratio (SR) et wa im Bereich von SR < 0,5 bis 0,7 liegt, eine Einregelung der Anfahrsolldreh zahl im Vordergrund stehen. Dabei ist es möglich, dass die Anfahrdrehzahl über eine geeignete, z. B. monoton wachsende Kennlinie in Abhängigkeit vom Fahr pedalwinkel ermittelt wird. Selbstverständlich ist es auch möglich, dass eine beliebig anders ausgestaltete Kennlinie dabei verwendet wird.

Zur Vermeidung von schnellen und/oder zeitweise gegenläufigen Änderungen des Fahrpedalwinkels bzw. des Drosselklappenwinkels zu Änderungen des Kupplungssollmomentes wird die ermittelte Anfahrdrehzahl beispielsweise tief paßgefiltert, vorzugsweise mit einem PT1-Glied. Es ist auch denkbar, dass an dere Filterglieder verwendet werden können.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung ist vorgesehen, dass der verwendete Filter mittels der Motordrehzahl initialisiert wird, insbesondere wenn die Motor drehzahl im Neutralgang eine Leerlaufdrehzahl wesentlich, z. B. um Werte, die etwa bei 500 Umdrehungen pro Minute liegen, übersteigt. Selbstverständlich kann die Initialisierung auch bei kleineren oder größeren Werten erfolgen.

Die bei der Faktorenberechnung von der Speedratio gewichtete Differenz f₁(SR).(n_Anf-n_mot) kann z. B. über einen PI-Regler in einem Beitrag zu dem Kupplungssollmoment umgesetzt werden. Der PI-Regler kann als Parameter den Faktor KP1 des Proportionalgliedes und den Faktor KI1 des Integrators aufweisen. Selbstverständlich kann auch ein anderer Regler und/oder andere Parameter verwendet werden.

Insbesondere für größere Werte der Speedratio, z. B. wenn der Wert der Speedratio (SR) etwa im Bereich von SR < 0,6 bis 0,9 liegt, kann das Erreichen des Synchronpunktes in den Vordergrund bei der Faktorenberechnung rücken. Es ist denkbar, dass dieses auch bei von den angegebenen Werten der Speedratio abweichenden Werten vorgesehen werden kann.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung kann auch ein PI-Regler eingesetzt werden, dessen Eingangsgröße z. B. f2 (SR).(n_mot-n_get) darstellt. Vorzugs weise weist der PI-Regler als Parameter den Faktor KP2 des Proportionalglie des und den Faktor KI2 des Integrators auf. Auch hier ist die Verwendung von anderen Reglern und/oder Parametern möglich.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass vorzugsweise die I-Anteile beider Regelungen durch denselben Integrator realisiert werden. Dadurch wird in vorteilhafter Weise die Komplexität der verwendeten Schaltung verringert. Es kann vorgesehen sein, dass zu dem vorhandenen Integrator ein zusätzlicher Integrator verwendet wird, der z. B. in Reihe geschaltet ist. Der zusätzliche In tegrator kann beispielsweise eine kleinere Verstärkung KI3 aufweisen, um Dau erschlupf an der Kupplung, z. B. aufgrund rampenförmiger Störgrößen, wie ei nem kontinuierlich anwachsenden Motormoment, entgegenzuwirken. Es ist denkbar, dass auch noch weitere Integratoren verwendet werden, wobei auch eine andere Schaltungskonstellation vorgesehen werden kann, sowie größere oder kleinere Verstärkungen verwendet werden können.

Nach einer anderen Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass bei dem erfindungsgemäßen Verfahren das als Ausgangsgröße ermittelte Kupplungssollmoment begrenzt wird. Beispielsweise kann das Kupplungssoll moment (M_Rsoll) durch die Bedingung M_Rsoll ≧ 0, begrenzt werden. Falls das Kupplungssollmoment einer solchen Begrenzung unterliegt, kann der ver wendete Integrator und/oder die gegebenenfalls getrennten Integratoren einer geeigneten Maßnahme zur Vermeidung eines sogenannten Windups unterzo gen werden. Dies kann z. B. dadurch erreicht werden, dass nach der Begren zung des Kupplungssollmoments auf einen entsprechenden I-Momentenanteil (M_I) zurückgerechnet wird. Vorzugsweise kann dies durch die Subtraktion des Momentenbeitrages der Globalsteuerung (M_Glob) und eines Dämpfungs- Momentenanteils (M_D) sowie durch Addition der P-Anteile M_P1 und M_P2 der Pi-Regler der ersten und der zweiten Phase bei der Faktorenberechnung von bzw. zu dem begrenzten Kupplungsollmomentes (M_Rsoll_begrenzt) erfol gen.

Somit gilt folgende Gleichung:
M_I = M_Rsoll_begrenzt - M_Glob - M_D + M_P1 + M_P2
mit
M_Rsoll_begrenzt = begrenztes Kupplungssollmoment
M_D Dämpfungsmomentenanteil
M_P1 = P-Momentenanteil des PI-Regler bei der ersten Phase
M_P2 = P-Momentenanteil des PI-Regler bei der zweiten Phase

Selbstverständlich können beim Zurückrechnen auf den I-Momentenanteil auch andere bzw. weitere Anteile berücksichtigt werden.

Eine weitere erfindungsgemäße Verfahrensvariante kann vorsehen, dass bei der Bestimmung der Anfahrfunktion ein Dämpfungsanteil einfließt. Dieser Dämpfungsanteil kann sowohl bei der ersten Phase, also beim Einregeln der Anfahrdrehzahl als auch bei der zweiten Phase der Faktorenberechnung, also beim Synchronisieren bzw. Schlupfabbauen, verarbeitet werden. Bei der ersten Phase kann die Verwendung des Dämpfungsanteils in vorteilhafter Weise eine starke Änderung, z. B. der Motordrehzahl, verhindern. Bei der zweiten Phase bzw. Synchronisierungsphase wird der Dämpfungsanteil vorzugsweise auf die Differenz von Motordrehzahl und Getriebeeingangsdrehzahl angewendet.

Eine andere Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass bei der Bestimmung des Kupplungssollmomentes durch die Anfahrfunktion z. B. auf den getriebe eingangsdrehzahl- und/oder motordrehzahlabhängigen Anteil verzichtet wird. Selbstverständlich können beliebige andere Anteile reduziert oder weggelassen werden, um insgesamt die Ermittlung der Anfahrfunktion bei dem erfindungs gemäßen Verfahren weiter zu optimieren.

Bei einer weiteren Variation der Erfindung ist es vorteilhaft, wenn bei der Be stimmung der Anfahrfunktion z. B. ein drosselklappenabhängiger Anteil K(α) verwendet wird. Durch die Einführung des Anteils K(α) ergibt sich für M_Rsoll folgende Gleichung:

M_Rsoll = K(α).f(n_mot)
mit f(n_mot) = Funktion abhängig von der Motordrehzahl.

Es kann vorgesehen sein, dass dieser drosselklappenabhängige Anteil sowohl alleine als auch im Zusammenhang mit den bereits genannten Anteilen zur Be stimmung der Anfahrfunktion verwendet wird. Durch die Verwendung des dros selklappenabhängigen Anteils kann z. B. bei steigendem Drosselklappenwinkel das Kupplungssollmoment reduziert werden, um die Anfahrdrehzahl anzuheben und zu verhindern, dass beim Anfahrvorgang über einen größeren Lastbereich nahezu identische Motordrehzahlen vorliegen. Insbesondere kann bei der Be rechnung des Kupplungssollmomentes der drosselklappenabhängige Anteil und/oder der motordrehzahlabhängigen Anteil reduziert werden.

Unter Berücksichtigung der stationären und der dynamischen Vorgänge bei ei ner Anfahrvorgang eines Kraftfahrzeugs wird gemäß einer weiteren Ausgestal tung der Erfindung vorgesehen, dass zumindest der Gradient eines Anteils bei der Ermittlung der Anfahrfunktion geeignet begrenzt wird. Besonders vorteilhaft ist die Begrenzung des Gradienten des drosselklappenabhängigen Anteils und/oder des motordrehzahlabhängigen Anteils. Durch eine geeignete Wahl der Grenzen, insbesondere bei dem Gradienten des drosselklappenabhängigen Anteils läßt sich der Einfluß des Anteils soweit reduzieren, dass unerwünschte Beschleunigung des Fahrzeuges vermieden werden können.

Insbesondere die dynamischen Vorgänge bei einem Anfahrvorgang werden durch folgende Gleichung dargestellt

mit
n_mot = Motordrehzahl
K(α) = drosselklappenabhängiger Anteil.

Bei einem Lastwechsel, insbesondere bei einem Tipp-in kann durch eine geeig nete Begrenzung des Gradienten des drosselklappenabhängigen Anteils ein Einbruch des Kupplungssollmomentes im Anschluß an den Tipp-in weitgehend vermieden werden. Je nach Betriebsbedingungen ist eine geeignete Begren zung des Gradienten zu finden, um insgesamt einen optimierten Anfahrvorgang zu gewährleisten.

Auch bei einem anderen Lastwechsel, insbesondere bei einem Back-out, ist eine Begrenzung des Betrages des Gradienten vorteilhaft. Durch einen extrem flachen Anstieg des drosselklappenabhängigen Anteils läßt sich ein uner wünschtes Zuziehen der Kupplung beim Back-out vollständig unterdrücken.

Das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich wie beschrieben beim elektroni schen Kupplungsmanagement (EKM) als auch bei einem automatisierten Schaltgetriebe (ASG) prinzipiell anwenden. Darüber hinaus ist es auch denkbar, dass das erfindungsgemäße Verfahren bei stufenlosen CVT-Getrieben einge setzt werden kann.

Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der Zeichnung.

Es zeigen:

Fig. 1 ein Blockschaltbild des erfindungsgemäßen Verfahrens;

Fig. 2 ein Diagramm mit einem prinzipiellen Ablauf eines Anfahrvorganges;

Fig. 3 ein Diagramm mit einem Anfahrvorgang mit einem Tip-In; und

Fig. 4 ein Diagramm mit einem Anfahrvorgang mit Back-out.

In Fig. 1 ist eine Anfahrstrategie in Form eines Blockschaltbildes dargestellt. Es handelt sich hierbei insbesondere um eine globalsteuerungskompatible An fahrfunktion, bei der die Anfahrdrehzahl eingeregelt wird.

Als Eingangsgrößen sind bei dieser Anfahrstrategie der Fahrpedalwinkel PWG, die Motordrehzahl n_mot, die Getriebeeingangsdrehzahl n_get und das Motor moment Me vorgesehen. Diese Eingangsgrößen werden zu dem als Aus gangsgröße vorgesehenen Kupplungssollmoment M_Rsoll verarbeitet.

Mit dem Fahrpedalwinkel wird über eine Anfahrsolldrehzahlberechnung eine Anfahrdrehzahl ermittelt, welche mit der Motordrehzahl abgeglichen wird und als Eingangsgröße für die erste Phase (Einregeln Anfahrdrehzahl) dient. Diese Eingangsgröße wird über einen PI-Regler mit den Parametern KP1 und KI1 in ein Momentenbeitrag M_P1 und M_I umgesetzt.

Die Motordrehzahl wird mit der Getriebeeingangsdrehzahl abgeglichen und dient als Eingangsgröße für die Synchronisierungsphase. In dem Block Syn chronisieren ist ebenfalls ein PI-Regler mit den Parametern KI2 und KPp2 vor gesehen, so dass ein Momentenbeitrag M_P2 ausgegeben wird. Der I-Anteil des PI-Reglers wird mit dem I-Anteil des PI-Reglers des Blockes Einregeln An fahrdrehzahl addiert und einem Integrator zugeführt. Die Ausgangsgröße des Integrators bildet dann den Momentenanteil M_I.

Die Motordrehzahl und die Getriebeeingangsdrehzahl dienen als Eingangsgrö ßen der Faktorenberechnung, bei der mit einer Speedratio SR, welche durch den Quotient von Getriebeeingangsdrehzahl und Motordrehzahl definiert ist, gewichtet. Diese Wichtung wird durch die Funktionen f₁ (SR) und f₂ (SR) durch geführt. Die Funktion f₁ (SR) dient als Eingangsgröße für den Block Einregeln der Anfahrdrehzahl und die Funktion f₂ (SR) dient als Eingangsgröße für den Block Synchronisieren.

Die Motordrehzahl ist auch als Eingangsgröße für den Dämpfungsanteil vorge sehen. Bei dem Dämpfungsanteil nimmt zusätzlich die Funktion f₁ (SR) Einfluß, so dass insgesamt als Ausgangsgröße ein Dämpfungsmomentenbeitrag M_D ausgegeben wird.

Das Motormoment wird durch die Faktorenberechnung gewichtet und bildet ei ne Eingangsgröße für die Globalsteuerung. Des weiteren sind die Motordreh zahl und die Getriebeeingangsdrehzahl als Eingangsgrößen für die Globalsteu erung vorgesehen. Als gemeinsame Ausgangsgröße wird ein Momentenbeitrag M_Glob ausgegeben.

Die gemeinsame Ausgangsgrößen der Blöcke Einregeln Anfahrdrehzahl und Synchronisieren werden mit dem Dämpfungsmomentenbeitrag M_D überlagert. Die dabei entstehende Ausgangsgröße wird dann zu dem Momentenbeitrag M_Glob addiert und bildet letztendlich das gewünschte Kupplungssollmoment M_Rsoll als Ausgangsgröße.

In Fig. 2 ist ein Anfahrvorgang über die Zeit dargestellt. Das Diagramm in die erste Phase (Einregeln Anfahrdrehzahl) und in die zweite Phase (Synchronisie ren bzw. Schlupfabbau) eingeteilt. In dem Diagramm sind die Verläufe der An fahrdrehzahl n_Anf, die Motordrehzahl n_mot und die Getriebeeingangsdreh zahl n_get dargestellt.

Es wird deutlich, dass bei der ersten Phase die Motordrehzahl an die Anfahr drehzahl angepaßt wird, so dass sie zum Ende der ersten Phase mit dem Ver lauf der Anfahrdrehzahl übereinstimmt. Bei Beginn der zweiten Phase (Syn chronisierungsphase) wird die Motordrehzahl an die Getriebeeingangsdrehzahl angeglichen und verläßt damit den Verlauf der Anfahrdrehzahl.

Etwa bei 3 Sekunden ist die Motordrehzahl und die Getriebeeingangsdrehzahl in etwa identisch, so dass der weitere Verlauf der Motordrehzahl und der Ge triebeeingangsdrehzahl identisch ist. Ab diesem Zeitpunkt sind die Motordreh zahl und die Getriebeeingangsdrehzahl synchronisiert.

In Fig. 3 ist ein Anfahrvorgang mit Tipp-In dargestellt. Das Bild umfaßt zwei Darstellungen, wobei u. a. das Kupplungssollmoment M_Rsoll und die Motor drehzahl n_mot mit durchgezogener Linie, die Getriebeeingangsdrehzahl n_get mit gepunkteter Linie und ein drosselklappenabhängiger Faktor K(α) sowie der Drosselklappenwinkel DKLW mit gestrichelter Linie über die Zeit dargestellt sind.

Aus dem Diagramm wird die Wirkung der Gradientenbegrenzung von K(α) bei einem Anfahrvorgang mit Tipp-In deutlich. In der oberen Darstellung ist der be grenzte Gradient von K(α) zu erkennen. Aufgrund dieser Begrenzung kann ein Einbruch des Kupplungssollmoment M_Rsoll im Anschluß an den Tipp-in weit gehend vermieden werden. Es muß jedoch bemerkt werden, dass ein Kompro miss in der Abstimmung des Gradienten eingegangen werden muß.

In Fig. 4 ist ein Anfahrvorgang mit Back-out dargestellt. Das Bild umfaßt zwei Darstellungen, wobei u. a. das Kupplungssollmoment M_Rsoll und die Motor drehzahl n_mot mit durchgezogener Linie, die Getriebeeingangsdrehzahl n_get mit gepunkteter Linie und ein drosselklappenabhängiger Faktor K(α) sowie der Drosselklappenwinkel DKLW mit gestrichelter Linie über die Zeit dargestellt sind.

Aus dem Diagramm wird die Wirkung der Gradientenbegrenzung von K(α) bei einem Anfahrvorgang mit Back-out deutlich. In der oberen Darstellung ist der begrenzte Gradient von K(α) zu erkennen. Durch einen extrem flachen Anstieg von K(α) läßt sich ein plötzliches Zuziehen der Kupplung vor Synchronisieren von n_mot und n_getr vollständig unterdrücken.

Für das Ermitteln des Kupplungssollmomentes ist eine Gradientenbegrenzung auf einen oder auf mehrere Anteilen vorteilhaft, so dass insbesondere die An fahrfunktionalität einer automatisierten Kupplung und/oder eines automatisier ten Getriebes verbessert wird.

Die mit der Anmeldung eingereichten Patentansprüche sind Formulierungsvor schläge ohne Präjudiz für die Erzielung weitergehenden Patentschutzes. Die An melderin behält sich vor, noch weitere, bisher nur in der Beschreibung und/oder Zeichnungen offenbarte Merkmalskombination zu beanspruchen.

In Unteransprüchen verwendete Rückbeziehungen weisen auf die weitere Ausbil dung des Gegenstandes des Hauptanspruches durch die Merkmale des jeweili gen Unteranspruches hin; sie sind nicht als ein Verzicht auf die Erzielung eines selbständigen, gegenständlichen Schutzes für die Merkmalskombinationen der rückbezogenen Unteransprüche zu verstehen.

Da die Gegenstände der Unteransprüche im Hinblick auf den Stand der Technik am Prioritätstag eigene und unabhängige Erfindungen bilden können, behält die Anmelderin sich vor, sie zum Gegenstand unabhängiger Ansprüche oder Tei lungserklärungen zu machen. Sie können weiterhin auch selbständige Erfindun gen enthalten, die eine von den Gegenständen der vorhergehenden Unteransprü che unabhängige Gestaltung aufweisen.

Die Ausführungsbeispiele sind nicht als Einschränkung der Erfindung zu verste hen. Vielmehr sind im Rahmen der vorliegenden Offenbarung zahlreiche Abände rungen und Modifikationen möglich, insbesondere solche Varianten, Elemente und Kombinationen und/oder Materialien, die zum Beispiel durch Kombination oder Abwandlung von einzelnen in Verbindung mit den in der allgemeinen Be schreibung und Ausführungsformen sowie den Ansprüchen beschriebenen und in den Zeichnungen enthaltenen Merkmalen bzw. Elementen oder Verfahrensschrit ten für den Fachmann im Hinblick auf die Lösung der Aufgabe entnehmbar sind und durch kombinierbare Merkmale zu einem neuen Gegenstand oder zu neuen Verfahrensschritten bzw. Verfahrensschrittfolgen führen, auch soweit sie Herstell-, Prüf- und Arbeitsverfahren betreffen.

Claims

1. Verfahren zum Steuern und/oder Regeln einer automatisierten Kupplung und/oder eines automatisierten Getriebes, bei einem Fahrzeug, bei dem mittels eines elektronischen Kupplungsmanagements (EKM) ein Kupp lungssollmoment bestimmt wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Kupplungssollmoment als Ausgangsgröße für eine Anfahrfunktion in Ab hängigkeit von geeigneten Eingangsgrößen ermittelt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine der folgenden Eingangsgrößen, wie Fahrpedalwinkel (PWG), Motor drehzahl (n_mot), Getriebeeingangsdrehzahl (n_get), Motormoment (Me), verwendet wird.

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Anfahrfunktion mittels einer Faktorenberechnung im wesentlichen in zumindest zwei Phasen aufgeteilt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer ers ten Phase der Faktorenberechnung die Motordrehzahl im wesentlichen ei ner Anfahrsolldrehzahl (a_Anf) angeglichen wird, um die Anfahrdrehzahl einzuregeln, und dass bei einer zweiten Phase der Faktorenberechnung die Motordrehzahl (n_mot) mit der Getriebeeingangsdrehzahl (n_get) syn chronisiert wird.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekenn zeichnet, dass bei der Berechnung des Kupplungssollmomentes M_Rsoll mit einer Globalsteuerung ein Momentenbeitrag M_Glob ermittelt wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Momen tenbeitrag M_Glob aus mehreren Anteilen ermittelt wird.

7. Verfahren nach Anspruch f1, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Anteil als Funktion von der Getriebeeingangsdrehzahl (n_get) und/oder von der Motordrehzahl (n_mot) bestimmt wird.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein motormomentenabhängiger Anteil (KME.Me) bestimmt wird.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der motor momentenabhängige Anteil (KME.Me) mit einer Speedratio (SR) gewich tet wird, wobei SR = n_get/n_mot gilt, so dass bei Erreichen von Synchron an der Kupplung der motormomentenabhängige Anteil im wesentlichen wirksam wird.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest bei dem gewichteten, motormomentenabhängigen Anteil (SR.KME.Me) eine geeignete Gradientenbegrenzung durchgeführt wird.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die ermittelten Anteile durch zumindest einen Regleranteil ergänzt werden, um die phasenspezifischen Aufgaben bei der Anfahrfunktion si cherzustellen.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass bei kleineren Werten von der Speedratio (SR) die Einregelung der Anfahrsolldrehzahl (n_Anf) im Vordergrund steht und durch eine geeignete Kennlinie zumindest in Abhängigkeit von dem Fahrpedalwinkel (PWG) er mittelt wird.

13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweils ermittelte Anfahrdrehzahl mit einem Filter gefiltert wird.

14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass als Filter ein Tiefpaßfilter verwendet wird.

15. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 oder 14, dadurch gekennzeich net, dass der Filter mit der Motordrehzahl (n_mot) initialisiert wird, falls die Motordrehzahl (n_mot) im Neutralgang die Leerlaufdrehzahl wesentlich ü bersteigt.

16. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 oder 15, dadurch gekennzeich net, dass die mittels der Speedratio (SR) gewichtete Differenz [f₁(SR).(n_Anf - n_mot)] über einen PI-Regler mit geeigneten Parametern in einen Beitrag zum Kupplungssollmoment (M_Rsoll) umgesetzt wird.

17. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass bei größeren Werten der Speedratio (SR) das Erreichen von Syn chron in den Vordergrund rückt und ein PI-Regler mit geeigneten Para metern eingesetzt wird, wobei die mittels der Speedratio (SR) gewichtete Differenz [f₂(SR).(n_mot - n_get)] dem PI-Regler als Eingangssignal dient und in einen Beitrag zum Kupplungssollmoment M_Rsoll umgesetzt wird.

18. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 oder 17, dadurch gekennzeich net, dass die jeweiligen I-Anteile der beiden PI-Regler durch einen ge meinsamen Integrator realisiert werden.

19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass neben dem gemeinsamen Integrator ein zusätzlicher Integrator verwendet wird.

20. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass der zusätzli che Integrator in Reihe geschaltet wird und dass als Parameter eine relativ geringe Verstärkung (KI3) verwendet wird.

21. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, dass das als Ausgangsgröße ermittelte Kupplungssollmoment (M_Rsoll) begrenzt wird.

22. Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass beim Be grenzen des Kupplungssollmomentes (M_Rsoll) zumindest im Bereich von niedrigen Werten des Kupplungssollmomentes (M_Rsoll) eine neue An fahrfunktion an die Anfahrtunktion angeglichen wird und dass erst bei stei genden Werten des Kupplungssollmomentes (M_Rsoll) die neue Anfahr funktion von der bestehenden Anfahrfunktion entfernt wird.

23. Verfahren nach einem der Ansprüche 21 oder 22, dadurch gekennzeich net, dass bei der Begrenzung des Kupplungssollmomentes (M_Rsoll) je der Integrator einer geeigneten Maßnahme zur Vermeidung des soge nannten Windups unterzogen wird.

24. Verfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Begrenzen des Kupplungssollmomentes (M_Rsoll) der I-Anteil (M_I) mit folgender Gleichung zurückgerechnet:
M_I = M_Rsoll_begrenzt - M_Glob - M_D + M_P1 + M_P2
mit
M_Rsoll_begrenzt = begrenztes Kupplungssollmoment
M_D Dämpfungsmomentenanteil
M_P1 = P-Momentenanteil des PI-Regler bei der ersten Phase
M_P2 = P-Momentenanteil des PI-Regler bei der zweiten Phase

25. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, dass bei der Bestimmung der Anfahrfunktion ein Dämpfungs momentenanteil (M_D) verwendet wird.

26. Verfahren nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass der Dämpfungsmomentenanteil (M_D) beim Einregeln der Anfahrdrehzahl (erste Phase) und/oder beim Synchronisieren (zweite Phase) verarbeitet wird.

27. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Bestimmung der Anfahrfunktion auf den Anteil als Funktion von der Getriebeeingangsdrehzahl (n_get) und/oder von der Motordreh zahl (n_mot) verzichtet wird.

28. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, dass bei der Bestimmung der Anfahrtunktion ein drosselklap penabhängiger Anteil (K(α)) verwendet wird.

29. Verfahren nach einem der Ansprüche 27 oder 28, dadurch gekennzeich net, dass durch die Einführung des Anteils (K(α)) für das Kupplungssoll moment (M_Rsoll) folgende Gleichung gilt:
M_Rsoll = K(α).f(n_mot) mit f(n_mot) = Funktion abhängig von der Motor drehzahl.

30. Verfahren nach einem der Ansprüche 28 bis 30, dadurch gekennzeichnet, dass für die zeitliche Ableitung des Kupplungssollmomentes (M_Rsoll) fol gende Gleichung gilt:

31. mit n_mot = Motordrehzahl und K(α) = drosselklappenabhängiger Anteil.

32. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, dass zumindest bei dem drosselklappenabhängigen Anteil (K(α)) und/oder bei dem motordrehzahlabhängigen Anteil f(n_mot) eine geeig nete Gradientenbegrenzung durchgeführt wird.

33. Verfahren nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, dass der Betrag des Gradienten dK(α)/dt geeignet begrenzt wird, um den Einfluß von K(α) derart zu reduzieren, dass unerwünschte Beschleunigungen des Fahrzeu ges vermieden werden.

34. Verfahren nach einem der Ansprüche 31 oder 32, dadurch gekennzeich net, dass durch eine geeignete Begrenzung des Gradienten (dK(α)/dt) ein Abfall des Kupplungssollmomentes (M_Rsoll) bei einem Lastwechsel, ins besondere beim Tipp-In, vermieden wird.

35. Verfahren nach einem der Ansprüche 31 oder 32, dadurch gekennzeich net, dass durch eine geeignete Begrenzung des Gradienten (dK(α)/dt) ein plötzliches Zuziehen der Kupplung beim Lastwechsel, insbesondere beim Back-Out, vermieden wird.