DE10195828B4

DE10195828B4 - Verfahren zum Steuern und/oder Regeln einer automatisierten Kupplung und/oder eines automatisierten Getriebes

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Publication number: DE10195828B4
Application number: DE10195828.5A
Authority: DE
Inventors: Dr. Jäger Thomas; Dr. Küpper Klaus; Jürgen Gerhart; Dr. Amendt Oliver; Dr. Henneberger Klaus; Bernhard Boll; Mario Jung; Christian Rieger
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2001-01-09
Filing date: 2001-12-17
Publication date: 2021-02-04
Anticipated expiration: 2021-12-18
Also published as: ITMI20020025A1; FR2822206A1; BR0116735B1; WO2002055897A1; BR0116735A; ITMI20020025A0; KR100887434B1; KR20030070091A; DE10195828D2; FR2822206B1; DE10161982A1

Abstract

Verfahren zum Steuern und/oder Regeln einer automatisierten Kupplung und/oder eines automatisierten Getriebes eines Fahrzeuges, bei dem durch Ermittlung eines Kupplungssollmomentes ein Einkuppeln bei einem Schaltvorgang realisiert wird, wobei das Kupplungssollmoment beim Einkuppeln derart beeinflußt wird, dass eine Schlupfphase reduziert wird, wobei der Zeitpunkt des Einkuppelns mittels einer Regelung bestimmt wird, wobei je nach Typ des Schaltvorganges ein angepaßter Satz von Regelungsparametern verwendet wird, wobei als Regelung eine Zweipunktregelung verwendet wird, wobei als Sollwertvorgabe für die Zweipunktregelung zumindest die Motordrehzahl verwendet wird, wobei bei der Zweipunktregelung eine Modelldrehzahl n_Modell durch folgende Gleichungen bestimmt wird:ω_punkt_Motor=1/J_Motor* (M_Motor-M_Kupplung),n_Modell_(n+1)=n_Modell_(n)+60/2*Pi)*ω_punkt_Motor(n)*Δt,mitω_punkt_Motor = Motorbeschleunigung,M_Motor = Motormoment,M_Kupplung = Kupplungsmoment,wobei bei der Zweipunktregelung als Stellgröße ein virtuelles Verbrauchermoment einer übergeordneten Globalsteuerung mit der folgenden Gleichung verwendet wird:M_Rsoll=K1*(M_Motor-M_Verbraucher)+K2 *(M_Schlupf),mitM_Rsoll = Kupplungssollmoment,M_Verbraucher = aufgebrachtes virtuelles Verbrauchermoment,M_Schlupf = Schlupfanteil,dadurch gekennzeichnet, dass bei der Regelung ein I-Regler verwendet wird, durch den die Größe des virtuellen Verbrauchermoments in Abhängigkeit von der Differenz von dem tatsächlichen Motordrehzahlgradienten und dem Modelldrehzahlgradienten verändert wird, wobei diese Regeldifferenz mit einem wählbaren Gewichtungsfaktor über die Zeit integriert wird.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren mit den Merkmalen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
In der DE 196 16 960 A1 sowie der DE 198 24 480 A1 sowie der DE 195 04 847 A1 werden Verfahren zum Steuern oder Regeln einer automatisierten Kupplung eines Fahrzeugs offenbart, bei denen durch Ermittlung eines Kupplungssollmoments ein Einkuppeln bei einem Schaltvorgang ausgeführt wird, wobei das Kupplungssollmoment beim Einkuppeln derart beeinflusst wird, dass eine Schlupfphase in der Kupplung reduziert wird.
Aus der Fahrzeugtechnik sind automatisierte Kupplungen und automatisierte Getriebe bekannt, bei denen der Einkuppelvorgang mittels einer Einkuppelstrategie vollzogen wird. Zur Realsierung eines Einkuppelvorganges ist eine tangentiale Annäherung der Drehzahlverläufe von der Motordrehzahl und von der Getriebeeingangsdrehzahl bei Beendigung des Schaltvorganges erforderlich. Bei einem Übergang des Kupplungszustandes vom Gleiten zum Haften tritt ein Sprung im Kupplungsmoment auf, welcher zu Anregungen von unerwünschten Triebstrangschwingungen führen kann.
Darüber hinaus treten insbesondere bei Zugschaltvorgängen immer wieder sehr lange Schlupfphasen während des Einkuppelvorganges auf. Diese unerwünschten Schlupfphasen verringern einerseits unnötigigerweise den Schaltvorgang bzw. das Einkuppeln und andererseits wird dabei die Kupplung unerwünschten mechanischen Belastungen ausgesetzt.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Steuer und/oder Regeln einer automatisierten Kupplung und/oder eines automatisierten Getriebes zu schaffen, bei dem das Einkuppeln bei beliebigen Schaltvorgängen optimiert wird und insbesondere hinsichtlich der Komfortabilität zu verbessern.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 gelöst. Die Ermittlung des Kupplungssollmomentes wird insbesondere durch geeignete Eingangsgrößen beeinflußt, sodass der Einkuppelvorgang bzw. eine Schlupfphase verkürzt wird.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass als Eingangsgrößen insbesondere das Motormoment, die Motordrehzahl und die Getriebeeingangsdrehzahl verwendet werden. Selbstverständlich sind auch andere geeignete Eingangsgrößen bei der Ermittlung des Kupplungssollmomentes während eines Einkuppelvorganges verwendbar. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die von den Eingangsgrößen abhängigen Momentenanteile mit Faktoren gewichtet werden. Beispielsweise können die Faktoren mittels eines funktionalen Zusammenhangs beim Einkuppeln je nach Art des Schaltvorganges erhöht bzw. erniedrigt werden.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass zur Realisierung einer Einkuppelstrategie je nach Art des Schaltvorganges eine geeignete Regelung mit angepaßten Regelungsparametern verwendet wird. Für die Regelungsauslegung können herkömmliche Verfahren als auch die Realisierung mittels der sogenannten Fuzzy-Control in Betracht kommen.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung wird eine Regelung dadurch erreicht, dass bei Erkennen einer zu großen Schlupfphase beim Einkuppeln ein virtueller Verbraucher einer Globalsteuerung abgebaut wird, sodass das Kupplungssollmoment vergrößert und somit die Kupplung beim Einkuppeln weiter geschlossen wird. Damit kann der Schlupf vorzeitig abgebaut werden und somit der Einkuppelvorgang verkürzt werden.
Um diese Regelung zu realisieren ist erfindungsgemäß eine Zweipunkt-Regelung vorgesehen. Als Sollwertvorgabe kann z. B. die Motordrehzahl verwendet werden. Die Motordrehzahl kann von einem Motordrehzahl-Beobachter geliefert werden, welcher bereits für die Reibwertadaption implementiert ist.
Als weitere Möglichkeit der Sollwertvorgabe kann bei der Zweipunkt- Regelung auch das Kupplungsmoment der Globalsteuerung ohne den Verbraucher verwendet werden. Wenn das Momentengleichgewicht am Antriebsstrang erfüllt ist, wird über die Globalsteuerung der optimale Einkuppelvorgang berechnet. In diesem Fall ist das Moment des Verbrauchers gleich Null für das Kupplungssollmoment. Eliminiert man für die Sollvorgabe der Regelung den Verbraucher aus der Globalsteuerung, erhält man für jeden Zeitpunkt einen optimalen Einkuppelvorgang.
Selbstverständlich sind auch andere geeignete Sollwertvorgaben möglich. Für die Berechnung einer Modelldrehzahl werden erfindungsgemäß folgende Gleichungen verwendet: $ω_punkt_Motor = 1 / J_Motor* (M_Motor - M_Kupplung)$
$n_Modell_(n + 1) = n_Modell_(n) + 60 / 2 * Pi) * ω_punkt_Motor (n) * Δ t$
mit

ω_punkt_Motor = Motorbeschleunigung
M_Motor = Motormoment
M_Kupplung = Kupplungsmoment

Der Verbraucher der Globalsteuerung dient erfindungsgemäß als Stellgröße bei der Berechnung des Kupplungssollmomentes, welches durch folgende Gleichung berechnet wird: $M_Rsoll = K1* (M_Motor - M_Verbraucher) + K2 * (M_Schlupf)$
mit

M_Rsoll = Kupplungssollmoment
M Verbraucher = aufgebrachte Verbrauermoment
M_Schlupf = Schlupfanteil

Aus dieser Gleichung ist ersichtlich, dass eine Verminderung des Verbrauchermomentes eine Vergrößerung des Kupplungssollmomentes bewirkt. Dadurch kann in vorteilhafter Weise die Kupplung weiter geschlossen und der vorhandene Schlupf abgebaut werden.
Es ist möglich, dass eine Zweipunkt-Regelung mit konstanter Verstärkung vorgesehen ist. Sobald Getriebedrehzahl und die Modelldrehzahl den gleichen Wert aufweisen, kann der virtuelle Verbraucher z. B. rampenförmig abgebaut werden. Der rampenförmige Abbau des Verbrauchers kann dann beendet werden, wenn tatsächlich der Synchronpunkt erreicht wird, also wenn die Getriebeeingangsdrehzahl und die Motordrehzahl identisch sind. Selbstverständlich kann bei der Zweipunkt-Regelung auch eine beliebig ausgestaltete Verstärkung vorgesehen sein.
Es ist jedoch auch denkbar, dass der Verbraucher nicht linear abgebaut wird, sondern in Abhängigkeit von einer beliebig ausgestalteten Funktion reduziert wird. Beispielsweise könnte der Abbau des Verbrauchers auch schlupfabhängig durchgeführt werden. Eine andere erfinderische Ausgestaltung der Erfindung kann vorsehen, dass der Abbau des Verbrauchers, z. B. mittels einer rampenförmigen Funktion oder dergleichen dann beginnt, wenn die Differenz zwischen der ermittelten Modelldrehzahl und der tatsächlichen Motordrehzahl einen Grenzwert übersteigt.
Eine andere Möglichkeit wäre z. B. den Beginn des Abbaus des Verbrauchers an den Drehzahlgradienten zu knüpfen, indem man z. B. bei einer bestimmten Abweichung von einem Sollgradienten den Abbau des Verbrauchers vermindert. Der Abbau des Verbrauchers könnte dann beendet werden, wenn der tatsächliche Schlupf an der Kupplung einen vorbestimmten Grenzwert unterschreitet. Selbstverständlich sind auch andere geeignete Möglichkeiten zum Beenden des Abbaus des Verbrauchermoments möglich.
Erfindungsgemäß ist eine andere geeignete Regelungsmöglichkeit vorgesehen. Diese Regelungsmöglichkeit wird durch den Einsatz eines I-Reglers, der die Größe des Verbrauchers in Abhängigkeit von der Differenz zwischen dem tatsächlichen Motordrehzahlgradienten und dem Modelldrehzahlgradienten verändert, realisiert. Die Regeldifferenz wird mit einem einstellbaren Gewichtungsfaktor über die Zeit integriert werden. Somit kann in vorteilhafter Weise zu jedem Abtastschritt der Betrag des virtuellen Verbrauchers der Globalsteuerung berechnet und dadurch der Abbau des Kupplungsmomentes bewirkt werden.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn bei dieser Regelungsmöglichkeit zunächst Modellgrößen berechnet werden, um daraus Sollwerte zu bestimmen. Danach kann eine entsprechende Abweichung durch die Bildung der Differenz zwischen den realen Größen und den Modellgrößen bestimmt werden. Durch eine Integration der ermittelten Differenz und einer geeigneten Gewichtung, z. B. mit einem Verstärkungsfaktor wird durch Addition der gewichteten und integrierten Differenz das Kupplungssollmoment bestimmt.
Gemäß der Gleichung $ω_punkt_Motor = (M_Motor - M_Kupplung) / J_Motor$
kann ein optimaler Beschleunigungsverlauf der Motordrehzahl bestimmt werden. Abweichungen von diesem Verlauf können z. B. aus Fehlern beim Motormoment, beim falsch ermittelten Reibwert und/oder bei einem abweichenden Kupplungssollmoment entstehen.
Diese aus der vorgenannten Gleichung ermittelte theoretische Motorbeschleunigung kann z. B. mittels des elektronischen Kupplungsmanagements (EKM) bestimmt werden, da diesem System alle relevanten Größen vorliegen. Die tatsächliche Motorbeschleunigung kann dagegen aus der Motordrehzahl, die beispielsweise über einen Datenbus, wie einen sogenannten CAN, empfangen wird, berechnet werden. Besonders vorteilhaft ist es, wenn bei dieser Berechnung der Motorbeschleunigung mehrere Vergangenheitswerte der Motordrehzahl berücksichtigt werden, um ein Rauschen im differenzierten Signal zu vermeiden bzw. gering zu halten.
Um nun den Momentenfehler einschätzen zu können, wird aus der Differenz von der tatsächlichen Motorbeschleunigung und der theoretischen Motorbeschleunigung ein ΔOmega_punkt berechnet. Der daraus ermittelte Fehler bzw. Abweichung kann je nach Vorzeichen zu viel oder zu wenig Schlupf beim Einkuppeln bedeuten. Durch die Integration des Fehlers während der Schlupfphase ergibt sich ein Wert, der die Differenz zwischen tatsächlicher und theoretischer Motordrehzahl darstellt. Der Fehler ist gleich Null, wenn das System in Ordnung ist, d. h. die theoretische Beschleunigung mit der tatsächlichen Motorbeschleunigung übereinstimmt. Ein positiver Anteil nach der Integration bedeutet, dass die Motorbeschleunigung höher ist als erwartet, z. B. aufgrund einer lang anhaltenden Schlupfphase.
Nach einer Verstärkung des integrierten Anteils kann dieser Wert zum Kupplungssollmoment addiert werden. Die daraus resultierende Verringerung der Beschleunigungsdifferenz hat Rückwirkung auf die eigentliche Berechnung der Beschleunigungsdifferenz.
Es ist auch möglich, statt einer Addition des integrierten Anteils auch eine direkte Beeinflussung des bei der Berechnung berücksichtigten Reibwertes oder dergleichen in Erwägung zu ziehen.
Bei der vorgenannten Regelungsmöglichkeit wird also eine Motorbeschleunigungsdifferenz integriert. Das Ergebnis entspricht dann einer Drehzahldifferenz. Es ist auch möglich, dass die ermittelte Drehzahldifferenz mit einem Faktor verstärkt wird. Dies würde dann einem P-Regler entsprechen.
Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass das mittels der Regelung ermittelte Kupplungssollmoment gefiltert wird. Beispielsweise kann hierzu ein PT1-Glied verwendet werden, wodurch dann ein Momentenbetrag_Ist_Modell ermittelt wird. Somit kann die vorgeschlagene Regelungsmöglichkeit bei der Bestimmung des Kupplungssollmomentes weiter verbessert werden.
Eine andere Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass ein temperaturabhängiger Verstärkungsfaktor bei dem I-Regler vorgesehen wird. Beispielsweise kann eine temperaturabhängige Grenze und/oder eine temperaturabhängige Verstärkung vorgesehen sein. Darüber hinaus ist auch eine schlupfabhängige Grenze und/oder eine schlupfabhängige Verstärkung möglich. Des weiteren ist auch eine temperaturabhängige Wegsteuerung einsetzbar, bei der das Schließen der Wegsteuerung mit schlupf- und/oder temperaturabhängiger Geschwindigkeit erfolgt. Zum Beispiel kann die Kupplung, wenn sie zu heiß ist, über die Wegsteuerung mit einer Geschwindigkei im Bereich von beispielsweise einem Millimeter pro Sekunde bedient werden. Selbstverständlich sind auch andere geeignete Geschwindigkeiten möglich.
Des weiteren kann das Schließen der Kupplung beispielsweise bei Übertemperatur nach einer vorbestimmten Zeit, z. B. dadurch realisieren, dass die Schließgeschwindigkeit in Abhängigkeit vom Schlupf gesteuert wird. Es ist auch denkbar, dass die Schließgeschwindigkeit in Abhängigkeit vom Schlupfgradienten gesteuert wird. Eine weitere Möglichkeit sieht vor, dass die Schließgeschwindigkeit in Abhängigkeit vom Schlupf und/oder Schlupfgradienten sowie von einer pedalwertabhängigen Komponente gesteuert wird. Die genannten Möglichkeiten und andere geeignete Möglichkeiten können getrennt voneinander und auch in beliebiger Kombination miteinander verwendet bzw. eingesetzt werden.
Gemäß einer anderen Weiterbildung der Erfindung können verschiedenste Arten von Regelungen bei dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendet werden. Beispielsweise kann auch ein PI-Regler, ein PID-Regler, oder dergleichen Zustandsregler eingesetzt werden, welche jeweils mit oder ohne einer geeigneten Vorsteuerung oder ähnlichem verwendet werden.
Auch bei der Wahl der Stellgrößen bei der verwendeten Regelung können neben dem Verbraucher auch andere geeignete Stellgrößen vorgesehen sein. Es ist z. B. denkbar, dass ein direkter Zugriff auf das absolute Kupplungsmoment vorgesehen ist.
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass zur Realisierung einer Einkuppelstrategie bei dem erfindungsgemäßen Verfahren eine Steuerung verwendet wird, wobei je nach Art des Schaltvorganges eine Anpassung der Steuerlogik erfolgt. Die Anpassung der Einkuppelstrategie an die Art des Schaltvorganges läßt somit für den Auf- bzw. Abbau des Kupplungsmoments während des Schaltvorganges noch ausreichend Freiraum, wodurch zusätzliche Anforderungen an die Schaltungen erfüllt werden können.
Als Anforderungen an einen optimalen Schaltvorgang bzw. Einkuppelvorgang können z. B. eine minimale Reibarbeit (Ir), eine endliche Einkuppelzeit (Tges), eine minimale Änderung der Drehbeschleunigung (Wpp), eine minimale Stellerbelastung (Es) und/oder eine Vorzeichenkonstanz der Fahrzeugbeschleunigung genannt werden. Selbstverständlich können auch noch andere Anforderungen neben den vorgenannten Anforderungen bei dem erfindungsgemäßen Verfahren berücksichtigt werden.
Diese verschiedenen Kriterien können zu einem geeigneten Summenkriterium zusammengefaßt werden, wobei durch ein geeignetes Optimierungsverfahren eine optimale Steuerung gewonnen werden kann. Als Kriterium kann folgende Gleichung gelten: $a 1 * ER + a2*Tges + a3*Wpp*Wpp* + a4*ES + \dots \to Min .$
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass als Steuermöglichkeit eine Vorsteuerung vorgesehen ist. Die Vorsteuerung wird durch ein sogenanntes Vorsteuermoment realisiert.
Nicht-erfindungsgemäß wird das Kupplungssollmoment wird dabei über die Globalsteuerung im wesentlichen mit folgender Gleichung berechnet: $MRSOLL = KME (M_Mot) + M_Schlupf$
mit

KME = motormomentenabhängiger Anteil

Durch die Vorsteuerung kann beispielsweise ein Vorsteuermoment derart in die Globalsteuerung integriert werden, dass kein Sprung bzw. kein unstetiger Übergang im Verlauf des Kupplungsmomentes entsteht. Besonders vorteilhaft kann es sein, wenn eine geeignete Funktion hinzu genommen wird, die das Vorsteuermoment derart beim Einkuppeln verschleift, dass ein stetiger Übergang gewährleistet ist.
Nicht gemäß der Erfindung sind bei dem Verfahren mehrere Möglichkeiten vorgesehen, um das Vorsteuermoment in die Globalsteuerung zu integrieren.
Es ist möglich, dass der Momentenanteil um das Vorsteuermoment erweitert wird, sodass folgende Gleichung gilt: $M_Rsoll = KME * (M_Motor - M_Vorsteuer) + M_Schlupf$
Darüber hinaus ist es auch denkbar, dass ein neuer Anteil als Vorsteuermoment hinzu addiert wird, sodass folgende Gleichung gilt: $M_Rsoll = KME * (M_Mot) + M_Schlupf + M_Vorsteuer .$
Es ist auch denkbar, dass das Vorsteuermoment als neuer Momentenanteil im Schlupfanteil realisiert wird, sodass folgende Gleichung gilt: $M_Rsoll = KME * (M_Mot) + max (M_Schlupf, M_Vorsteuer)$
Des weiteren ist auch möglich, dass das Vorsteuermoment als neuer Momentenanteil in das maximale Motormoment integriert wird, sodass folgende Gleichung gilt: $M_Rsoll = KME *max (M_Mot,M_Vorsteuer) + M_Schlupf .$
Selbstverständlich sind die genannten Möglichkeiten zum Integrieren des Vorsteuermoments in die Globalsteuerung auch beliebig miteinander kombinierbar.
Nach einer anderen Weiterbildung der Erfindung werden Möglichkeiten vorgeschlagen, wie das Vorsteuermoment aufgebaut wird. Es ist denkbar, dass das Vorsteuermoment als Funktion von dem Motordrehzahlgradienten aufgebaut wird. Des weiteren kann das Vorsteuermoment auch einer vom dem Pedalwert und/oder dem Gradienten des Pedalwertes abhängigen Funktion entsprechen. Eine andere Möglichkeit zum Aufbau des Vorsteuermoments sieht vor, dass das Vorsteuermoment rampenförmig aufgebaut wird. Selbstverständlich kann das Vorsteuermoment auch einer konstanten Funktion entsprechen. Um insbesondere bei Vollast-Schaltungvorgängen bei hohen Drehzahlbereichen ein schnelles Einkuppeln zu ermöglichen, kann das Vorsteuermoment auch als Funktion von der Motordrehzahl und/oder dem Schlupf gebildet werden.
In Anbetracht der vielen Möglichkeiten zum Aufbau des Vorsteuermoments ist es denkbar, dass eine beliebige Kombination der genannten Möglichkeiten zum Aufbau des Vorsteuermoments bei der Steuerung des Einkuppelvorganges verwendet werden kann.
Beim Aufbau des Vorsteuermoments kann es vorteilhaft sein, wenn eine Begrenzung des Gradienten des Vorsteuermoments durchgeführt wird. Es ist auch möglich, dass für Vollastschaltungen das Vorsteuermoment bei Überschreiten eines vorbestimmten Grenzwertes des Pedalwertes und/oder des Pedalwertgradienten schneller aufgebaut werden kann. Neben der Begrenzung des Gradienten des Vorsteuermomentes kann auch eine Begrenzung des Vorsteuermomentes selbst sinnvoll sein.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass für den Aufbau des Vorsteuermomentes Bedingungen vorgesehen sind, um insbesondere die Steuerung des Einkuppelvorganges zu optimieren.
Es ist vorgesehen, dass insbesondere bei Zugschaltvorgängen ein Vorsteuermoment aufgebaut wird. Insbesondere sollte das Vorsteuermoment bei einem Kupplungszustand 8 (Zustand Fahren) aufgebaut werden. Des weiteren sollte der Aufbau des Vorsteuermomentes erst bei Beginn von Schaltvorgängen und/oder bei Betätigung des Gaspedals durchgeführt werden.
Da insbesondere bei Zugrückschaltvorgängen ein verzögertes Einkuppeln erforderlich ist und somit die Kupplung erst bei positiven Schlupf geschlossen wird, kann es erforderlich sein, dass zum Aufbau des Vorsteuermomentes ein positiver Schlupf vorliegen sollte.
Es ist auch denkbar, dass als Bedingung zum Aufbau des Vorsteuermomentes der Pedalwert bzw. der Pedalwertgradient größer einem Grenzwert ist. Zusätzlich kann als Bedingung auch vorgesehen sein, dass das Motormoment kleiner als ein vorbestimmter Grenzwert ist. Der Grenzwert kann z. B. bei 15 Nm liegen, da in der bisherigen Einkuppelstrategie eine Zugschaltung ab einem Motormoment etwa gleich 15 Nm erkannt wird. Selbstverständlich kann als Grenzwert für das Motormoment auch anderer geeigneter Wert genommen werden.
Bei einer sehr sportlichen Fahrweise kommt es vor, dass der Fahrer das Pedal betätigt, bevor er den Gang eingelegt hat. Wird dies durch die Steuerung erkannt, kann ebenfalls über das Vorsteuermoment eingekuppelt werden, sobald der Gang eingelegt wird. Somit kann der Aufbau des Kupplungsmomentes in vorteilhafter Weise beschleunigt werden.
Selbstverständlich können die genannten Bedingungen beliebig miteinander kombiniert werden, um den Aufbau des Motormomentes optimal zu steuern.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist vorgesehen, dass das Vorsteuermoment sinnvoll begrenzt wird und beispielsweise dann bis nach der Schaltung gehalten wird oder während oder nach dem Einkuppeln wieder abgebaut wird. Dies kann gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung unter nachfolgenden Bedingungen geschehen.
Es ist möglich, dass bei Erreichen eines vorbstimmten Grenzwertes des Motormomentes, z. B. bei 15 Nm oder dergleichen, ein Abbau des Vorsteuermomentes erfolgt. Eine andere Bedingung kann dadurch realisiert werden, dass bei Unterschreiten eines Grenzwertes des Pedalwertes das Vorsteuermoment abgebaut wird. Es ist auch denkbar, dass bei Betätigung des Leerlaufschalters und/oder bei Beendigung des Schaltvorganges das Vorsteuermoment abgebaut wird. Des weiteren ist möglich, dass das Vorsteuermoment abgebaut wird, wenn kein Schlupf vorliegt.
Selbstverständlich können diese genannten Bedingungen beliebig miteinander kombiniert werden, um den Abbau des Vorsteuermomentes geeignet zu steuern.
Für den Abbau des Vorsteuermomentes können aber auch die gleichen Möglichkeiten (Funktionen) verwendet werden, wie beim Aufbau des Vorsteuermomentes. Gleichzeitig kann der Abbau auch langsamer erfolgen als der Aufbau, sodass der Übergang des Verlaufes des Kupplungsmomentes während des Einkuppelvorganges stetig erfolgt.
Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kann bei der Realisierung der Vorsteuerung vorgesehen sein, dass das Vorsteuermoment immer gleich dem absoluten Betrag des Motormoments ist. Damit wird im Idealfall eine Änderung der Drehgeschwindigkeit des Motors verhindert. Durch ein Schalten kann je nach Art des Schaltvorganges das Moment der Vorsteuerung positiv oder negativ gewichtet werden. Damit besteht die Möglichkeit, dass ein schneller Auf- bzw. Abbau des Kupplungsmoments realisiert wird, wie z. B. bei verzögertem Einkuppeln oder sofortigem Schließen bei Erreichen des Synchronpunktes. Anhand einer Schaltkennlinie, beispielsweise in Abhängigkeit von dem Schlupf und/oder dem Motormoment, kann ein geeigneter Umschaltpunkt bestimmt werden, der z. B. das rechtzeitige Zuschalten der Kupplung bei Erreichen des Synchronpunktes ermöglicht. Damit werden Zeitverzögerungen beim Einkuppeln kompensiert.
Besonders vorteilhaft ist bei dem erfindungsgemäßen Verfahren, wenn die Steuerung und die Regelung des Kupplungssollmomentes beim Einkuppeln miteinander kombiniert werden. Damit kann der prinzipielle Verlauf des Kupplungsmomentes durch die Steuerung, insbesondere durch eine Vorsteuerung vorgegeben werden. Ein Regler der Regelung kann dazu verwendet werden, Abweichungen vom Verlauf des Sollwertes des Kupplungsmomentes auszugleichen. Durch die Vorsteuerung wird im Idealfall der Sollzustand bereits weitgehend erreicht, sodass die Regelung entlastet werden kann.
Dies bedeutet, dass bei der Auslegung der Reglungsparameter größere Freiheiten bestehen, als bei einer reinen Regelung des Kupplungssollmomentes. Zusätzlich können die Anforderungen an die Regelung reduziert werden, welches zu einer deutlich robusteren Auslegung der Regelung führt.
Bei einer Kombination von Regelung und Steuerung ergeben sich gemäß einer Weiterbildung der Erfindung notwendige bzw. nach Bedarf zusätzliche Eingangsgrößen, wie z. B. das Motormoment, die Drosselklappenstellung, der Pedalwert, die Motordrehzahl, die Getriebeingangs- bzw. -ausgangsdrehzahl, ein daraus abgeleiteter Schlupf und/oder die zeitliche Änderung des Schlupfes, die gemessene bzw. berechnete Beschleunigung, die Stellerposition und/oder der Stellerstrom.
Diese genannten Eingangsgrößen können miteinander beliebig kombiniert werden und durch geeignete weitere Eingangsgrößen ergänzt werden.
Nach einer anderen Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Steuerungs- und/oder Regelungsparameter geeignet an die Steuerung bzw. die Regelung angepaßt werden.
Neben der Anpassung der Steuerungs- bzw. Regelungsparameter an die jeweils gewählte Einkuppelstrategie besteht weiterhin die Möglichkeit, die Parameter anhand zusätzlicher Kriterien anzupassen, wie z. B. bei der sogenannten Fuzzy-Control, bei der die Regelgesetze entsprechend geändert bzw. angepaßt werden.
Es sind z. B. nachfolgend beschriebene Kriterien verwendbar. Die Steuerung bzw. die Regelungsparameter sind an den jeweils gewählten Gang und/oder an den jeweiligen Fahrertyp anzupassen. Des weiteren können die Steuerungs- und Regelungsparameter an festgestellte Fahrstreckenparameter, wie z. B. Kurvenfahrten, Bergfahrten oder dergleichen, angepaßt werden. Darüber hinaus können die Steuerungs- bzw. die Regelungsparameter auch an die geodätische Höhe angepaßt werden, da eine Reduktion des Motormoments in großer Höhe vorliegt. Selbstverständlich können diese genannten Kriterien beliebig miteinander kombiniert werden und durch zusätzliche geeignete Kriterien ergänzt werden.
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass das erfindungsgemäße Verfahren in jeder denkbaren Ausgestaltung mit einer möglichen Adaption kombiniert werden kann. Damit können beispielsweise langfristige bzw. mittelfristige Änderungen des Streckenverhaltens ausgeglichen werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann bei Fahrzeugen eingesetzt werden, die sowohl ein elektronisches Kupplungsmanagement (EKM) als auch ein automatisiertes Schaltgetriebe (ASG) aufweisen, verwendet bzw. eingesetzt werden. Selbstverständlich sind auch andere geeignete Einsatzmöglichkeiten für das erfindungsgemäßen Verfahren denkbar.
Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der Zeichnung.
Es zeigen

1 ein Diagramm mit mehreren Darstellungen verschiedenen Einkuppelstrategien bei Zug- und Schubschaltvorgängen;
2 ein Blockschaltbild einer Regelungsmöglichkeit des erfindungsgemäßen Verfahrens;
3 ein Regelkreis des erfindungsgemäßen Verfahrens gemäß 2;
4 ein Regelkreis mit einem P-Regler;
5 ein Blockschaltbild gemäß 2 mit einem zusätzlichen Filterglied; und
6 ein Diagramm mit einer möglichen Zweipunktregelung.

In 1 sind verschiedene Arten von Schaltvorgängen gezeigt. Im folgenden wird eine Analyse der veschiedenen Arten von Schaltvorgängen vorgenommen, wobei angenommen wird, dass aufgrund der hohen Trägheit des Fahrzeugs eines konstante Getriebeeingangsdrehzahl vorliegt.
Bei einem Schubhochschaltvorgang liegt ein negatives Motormoment und eine Motordrehzahl vor, die größer als die Getriebedrehzahl ist. Damit gilt die folgende Gleichung: $ω_punkt \approx M_Motor - M_Kupplung$
mit

ω_punkt = Motorbeschleunigung
M_Motor = Motormoment
M_Kupplung = Kupplungsmoment

Dies bedeutet, dass durch Einkuppeln ein schnellerer Abfall der Motordrehzahl erreicht werden kann. Um ein möglichst tangentiales Einmünden der Motordrehzahl in den Getriebedrehzahlverlauf zu erhalten, darf die Drehbeschleunigung des Motors im Betrag nicht zu groß werden. Dies bedeutet, dass zumindest in der Nähe des Synchronpunktes das Kupplungsmoment bzw. Kupplungssollmoment so klein wie möglich gehalten werden muß.
Bei einem Zugrückschaltvorgang liegt ein positives Motormoment und eine Motordrehzahl vor, die kleiner als die Getriebedrehzahl ist. Daraus folgt die Gleichung: $ω_punkt \approx M_Motor + M_Kupplung$
Dies bedeutet, dass durch Einkuppeln ein schnellerer Aufbau der Motordrehzahl erreicht werden kann. Um ein möglichst tangentiales Einmünden der Motordrehzahl in den Getriebedrehzahlverlauf zu erhalten, darf die Drehbeschleunigung des Motors im Betrag nicht zu groß werden. Daraus folgt, dass zumindest in der Nähe des Synchronpunktes das Kupplungsmoment so kein wie möglich gehalten werden muß.
Bei einem Schubrückschaltvorgang liegt ein negatives Motormoment und eine Motordrehzahl vor, die kleiner als die Getriebedrehzahl ist. Daraus folgt die Gleichung: $ω_punkt \approx M_Motor + M_Kupplung$
Dies bedeutet, dass ohne Einkuppeln ein Abfalls der Motordrehzahl erreicht würde. Um den Synchronpunkt zu erreichen, ist die Unterstützung der Kupplung notwendig.
Bei einem Zughochschaltvorgang liegt ein positives Motormoment und eine Motordrehzahl vor, die größer als die Getriebedrehzahl ist. Daraus ergibt sich die Gleichung: $ω_punkt \approx M_Motor - M_Kupplung$
Dies bedeutet, dass ohne Einkuppeln ein Anstieg der Motordrehzahl erreicht würde. Um den Synchronpunkt zu erreichen, ist die Unterstützung der Kupplung notwendig.
Zusammenfassend kann festgestellt werden, dass bei einem Zughochschaltvorgang und bei einem Schubrückschaltvorgang ein sofortiges Einkuppeln notwendig ist, um einen Synchronpunkt zu erreichen. Bei einem Zugrückschaltvorgang sowie bei einem Schubhochschaltvorgang muß aus Komfortgründen zumindest in der Nähe des Synchronpunktes die Kupplung vollständig geöffnet sein. Bei Erreichen des Synchronpunktes ist ein sofortiges Schließen der Kupplung erforderlich, um ein starkes Überschwingen der Motordrehzahl (Zugrückschaltvorgang) bzw. ein weiters Absinken der Motordrehzahl (Schubhochschaltvorgang) zu vermeiden.
Bei den oberen vier Darstellungen in 1 ist ein verzögertes Einkuppeln bei einem Zugrückschaltvorgang und bei einem Schubhochschaltvorgang gezeigt. Die unteren vier Darstellungen zeigen ein sofortiges Einkuppeln bei einem Schubrückschaltvorgang und bei einem Zughochschaltvorgang.
Beim sofortigen Einkuppeln oder beim verzögerten Einkuppeln ist der Schaltpunkt beim Nulldurchgang des Motormoments vorgesehen. Dies kann dazu führen, dass bei verzögertem Einkuppeln und dem Motormoments nahe 0 nm der Einkuppelvorgang unnötig verlängert wird. Deshalb ist weiterhin zu fordern, dass ein verzögerter Einkuppelvorgang nur erfolgen darf, falls bei Hochschaltung ein ausreichend großes Schubmoment vorliegt, sowie das bei Rückschaltvorgängen ein ausreichend großes Zugmoment des Motors vorliegt. Daraus folgt, dass die Umschaltpunkte der Einkuppelstrategie bezogen auf das Motormoment mit einer Hysterese versehen werden. Es gilt damit für das verzögerte Einkuppeln folgende Gleichung:

verzögertes Einkuppeln beim Schubhochschaltung: $M_Motor < - Mmotor_Grenze$
verzögertes Einkuppeln bei Zugrückschaltung: $M_Motor > + M_Motor_Grenze$

Eine Besonderheit ergibt sich dabei, dass bei Schaltungsarten, die ohne Unterstützung der Kupplung synchronisieren, ein schnelles Schließen der Kupplung bei Erreichen des Synchronpunktes erforderlich ist. Dies ergibt sich aus der Forderung, dass einerseits kein großes Überschwingen der Motordrehzahl bzw. kein weiteres Absinken der Motordrehzahl bei Zugrück- bzw. bei Schubhochschaltvorgängen toleriert werden kann. Anhand des Verlaufs der Motordrehzahl kurz vor Erreichen des Synchronpunktes kann der Zeitpunkt der Synchronisierung abgeschätzt werden. Dies bedeutet, dass damit die Möglichkeit besteht, etwaige Totzeiten bzw. Stellgliedverzögerungen (Trägheiten) zu kompensieren. Ist die Gesamtverzögerung des Stellgliedes bekannt, kann ein Schließen der Kupplung bereits vor Erreichen des Synchronpunktes eingeleitet werden.
2 zeigt ein Blockschaltbild einer Reglungsmöglichkeit des erfindungsgemäßen Verfahrens. Bei dieser Regelungsmöglichkeit werden zunächst Modellgrößen errechnet, um daraus Sollwerte zu bestimmen. Dadurch wird die Bildung einer Differenz zwischen den realen Größen und den Modellgrößen ermöglicht. Schließlich wird die Differenz mittels einem I-Glied integriert und mit einem Verstärkungsfaktor K gewichtet. Abschließend wird die integrierte Differenz zum Kupplungssollmoment addiert.
In 3 ist ein entsprechender Regelkreis gemäß dem Blockschaltbild aus 2 dargestellt.
In 4 ist alternativ ein Regelkreis gezeigt, bei dem die durch Integration ermittelte Drehzahldifferenz mit einem Faktor verstärkt wird, welches durch einen P-Regler realisiert ist.
In 5 ist ein Blockschaltbild gemäß 2 dargestellt. Bei dieser Regelungsmöglichkeit wird durch eine Filterung von M_Rsoll mit einem PT-1-Glied durchgeführt. Bei dieser Filterung erhält man zusätzlich einen Wert M_lst_Modell. Damit wird die Regelung bei dem erfindungsgemäßen Verfahren weiter verbessert.
In 6 ist eine Zweipunkt-Regelung dargestellt, wobei die Verläufe der Motordrehzahl, der Getriebedrehzahl und der Modelldrehzahl beim Einkuppeln angedeutet sind.
Als Stellgröße ist bei der Zweipunktregelung ein virtueller Verbraucher vorgesehen, der z.B. rampenförmig abgebaut wird, wenn die Getriebedrehzahl und die Modelldrehzahl gleich groß sind. Dieser Zeitpunkt liegt dann vor, wenn sich die Verläufe der Modelldrehzahl und der Getriebedrehzahl schneiden. Dies ist in 6 durch eine vertikal verlaufende Strichlinie I angedeutet. Der Abbau des Verbrauchers wird beendet, wenn der Verlauf der Motordrehzahl in den Verlauf der Getriebedrehzahl übergeht. Dies ist in 6 durch eine vertikal verlaufende durchgezogene Linie II angedeutet.

Claims

Verfahren zum Steuern und/oder Regeln einer automatisierten Kupplung und/oder eines automatisierten Getriebes eines Fahrzeuges, bei dem durch Ermittlung eines Kupplungssollmomentes ein Einkuppeln bei einem Schaltvorgang realisiert wird, wobei das Kupplungssollmoment beim Einkuppeln derart beeinflußt wird, dass eine Schlupfphase reduziert wird, wobei der Zeitpunkt des Einkuppelns mittels einer Regelung bestimmt wird, wobei je nach Typ des Schaltvorganges ein angepaßter Satz von Regelungsparametern verwendet wird, wobei als Regelung eine Zweipunktregelung verwendet wird, wobei als Sollwertvorgabe für die Zweipunktregelung zumindest die Motordrehzahl verwendet wird, wobei bei der Zweipunktregelung eine Modelldrehzahl n_Modell durch folgende Gleichungen bestimmt wird: $ω_punkt_Motor = 1 / J_Motor* (M_Motor - M_Kupplung),$
$n_Modell_(n + 1) = n_Modell_(n) + 60 / 2 * Pi) * ω_punkt_Motor (n) * Δ t,$
mit ω_punkt_Motor = Motorbeschleunigung, M_Motor = Motormoment, M_Kupplung = Kupplungsmoment, wobei bei der Zweipunktregelung als Stellgröße ein virtuelles Verbrauchermoment einer übergeordneten Globalsteuerung mit der folgenden Gleichung verwendet wird: $M_Rsoll = K1* (M_Motor - M_Verbraucher) + K2 * (M_Schlupf),$
mit M_Rsoll = Kupplungssollmoment, M_Verbraucher = aufgebrachtes virtuelles Verbrauchermoment, M_Schlupf = Schlupfanteil, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Regelung ein I-Regler verwendet wird, durch den die Größe des virtuellen Verbrauchermoments in Abhängigkeit von der Differenz von dem tatsächlichen Motordrehzahlgradienten und dem Modelldrehzahlgradienten verändert wird, wobei diese Regeldifferenz mit einem wählbaren Gewichtungsfaktor über die Zeit integriert wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Kupplungssollmoment in Abhängigkeit von zumindest einer Systemgröße, wie einem Motormoment, einer Motordrehzahl, einer Getriebeeingangsdrehzahl, bestimmt wird, wobei Schaltvorgänge realisiert werden, indem die von den Systemgrößen abhängige Momentenanteile mit Faktoren gewichtet werden, wenn sie beim Auskuppeln mittels einer Zeitrampe auf Null zurückgesetzt werden, und/oder beim Einkuppeln mittels eines funktionalen Zusammenhangs erhöht oder erniedrigt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Zweipunktregelung mit einer vorbestimmten Verstärkung durchgeführt wird, bei der sobald die Getriebedrehzahl und die Modelldrehzahl gleich groß sind, das virtuelle Verbrauchermoment rampenförmig abgebaut wird.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Abbau des virtuellen Verbrauchermoments beendet wird, wenn eine Synchronisierung zwischen der Getriebedrehzahl und der Motordrehzahl tatsächlich erreicht wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das virtuelle Verbrauchermoment bei der Zweipunktregelung nach einer beliebigen Funktion abgebaut wird.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das virtuelle Verbrauchermoment in Abhängigkeit eines ermittelten Schlupfes abgebaut wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Abbau des virtuellen Verbrauchermoments gestartet wird, wenn die Differenz von der Modelldrehzahl und der tatsächlicher Motordrehzahl einen vorbestimmten Betrag übersteigt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Abbau des virtuellen Verbrauchermoments in Abhängigkeit des Drehzahlgradienten begonnen wird, indem bei einer bestimmten Abweichung von einem Sollgradienten das virtuelle Verbrauchermoment vermindert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Abbau des virtuellen Verbrauchermoments beendet wird, wenn ein tatsächlicher Schlupf einen vorbestimmten Grenzwert unterschreitet.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zu jedem Abtastschritt der Betrag des virtuellen Verbrauchermoments der übergeordneten Globalsteuerung berechnet wird und das Kupplungsmoment aufgebaut wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Regelung Modellgrößen berechnet werden, dass Sollwerte für die Regelung ermittelt werden, dass eine Differenz zwischen den realen Größen und den Modellgrößen gebildet wird, dass die ermittelte Differenz integriert und mit einem Verstärkungsfaktor gewichtet wird und dass die integrierte und gewichtete Differenz zum Kupplungssollmoment hinzu addiert wird.
Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Regelung in einer Schlupfphase folgende Gleichung erfüllt ist: $ω_punkt_Motor = (M_Motor - M_Kupplung) / J_Motor$
Verfahren nach einem der Ansprüche 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass zur Berechnung einer theoretischen Motorbeschleunigung als Modellgröße ein elektronisches Kupplungsmanagement (EKM) verwendet wird und dass die tatsächliche Motorbeschleunigung aus der über einen Datenbus (CAN) empfangenen Motordrehzahl berechnet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Differenz von der theoretischen Motorbeschleunigung und der tatsächlichen Motorbeschleunigung (ω_punkt_Motor) ein Δω_punkt berechnet wird, wobei Δω_punkt als Maß für den Kupplungsmomentenfehler dient.
Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass Integrieren des Kupplungsmomentenfehlers während der Schlupfphase ein Wert ermittelt wird, welcher die Differenz zwischen der tatsächlicher und der theoretischen Motordrehzahl darstellt.
Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Wert = 0 ist, wenn die theoretische Beschleunigung mit der tatsächlichen Beschleunigung übereinstimmt, und dass der Wert größer 0 ist, wenn aufgrund einer lang anhaltenden Schlupfphase die Motorbeschleunigung höher ist als die theoretische Beschleunigung.
Verfahren nach einem der Ansprüche 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass der ermittelte Wert verstärkt wird und danach zum Kupplungssollmoment addiert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass der ermittelte Wert (Drehzahldifferenz mit einem P-Regler verarbeitet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass das bei der Regelung ermittelte Kupplungssollmoment mit einem PT1-Glied gefiltert wird, wobei dadurch ein Momentenbetrag_lst_Modell ermittelt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass der Verstärkungsfaktor des I-Reglers in Abhängigkeit der Temperatur bestimmt wird.
Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass bei dem Verstärkungsfaktor eine temperaturabhängige Grenze und/oder eine temperaturabhängige Verstärkung vorgesehen wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 20 oder 21, dadurch gekennzeichnet, dass bei dem Verstärkungsfaktor eine schlupfabhängige Grenze und/oder eine schlupfabhängige Verstärkung vorgesehen wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass bei dem Verstärkungsfaktor eine temperaturabhängige Wegsteuerung vorgesehen wird.
Verfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Wegsteuerung mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit geschlossen wird, wenn die Kupplung eine bestimmte Temperatur überschritten hat.
Verfahren nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass die Geschwindigkeit in Abhängigkeit vom Schlupf gesteuert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 24 oder 25, dadurch gekennzeichnet, dass die Geschwindigkeit in Abhängigkeit vom Schlupfgradienten gesteuert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 24 oder 26, dadurch gekennzeichnet, dass die Geschwindigkeit in Abhängigkeit vom Schlupf und/oder dem Schlupfgradienten und/oder einer pedalabhängigen Komponenten gesteuert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Regelung ein PI-Regler verwendet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Regelung ein PID-Regler verwendet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 29, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Regelung ein Zustandsregler verwendet wird, welcher mit und/oder ohne Vorsteuerung betrieben wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 30, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Regelung als Stellgröße das absolute Kupplungsmoment verwendet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 31, dadurch gekennzeichnet, dass beim Einkuppeln eine Steuerung vorgesehen wird, bei der je nach Art des Schaltvorgangs eine Anpassung der Steuerlogik erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, dass als Anforderungen an einen optimalen Verlauf eines Schaltvorganges eine minimale Reibarbeit ER und/oder eine endliche Einkuppelzeit Tges und/oder eine minimale Änderung der Drehbeschleunigung Wpp und/oder eine minimale Stellerbelastung ES und/oder eine Vorzeichenkonstanz der Fahrzeugbeschleunigung vorgesehen werden.
Verfahren nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, dass die Anforderungen zu einem geeigneten Summenkriterium zusammengefasst werden, wobei durch ein geeignetes Optimierungsverfahren eine, bezüglich den gewählten Kriterien, optimale Steuerung vorgesehen wird. Als Kriterium gilt: $a 1 * ER + a2*Tges + a3*Wpp*Wpp* + a4*ES + \dots \to Min .$
Verfahren nach einem der Ansprüche 32 bis 34, dadurch gekennzeichnet, dass als Steuerung eine Vorsteuerung mit einem Vorsteuermoment vorgesehen wird.
Verfahren nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, dass das Vorsteuermoment in die übergeordnete Globalsteuerung integriert wird, sodass ein unstetiger Übergang im Kupplungsmoment vermieden wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 35 oder 36, dadurch gekennzeichnet, dass eine geeignete Funktion vorgesehen wird, welche das Vorsteuermoment verschleift, sodass ein stetiger Übergang im Kupplungsmomentenverlauf gewährleistet wird.
Verfahren nach Anspruch 37, dadurch gekennzeichnet, dass das Vorsteuermoment durch folgende Gleichung aufgebaut wird: M_Vorsteuer = f(dM_Mot (dt)
Verfahren nach einem der Ansprüche 35 bis 38, dadurch gekennzeichnet, dass das Vorsteuermoment durch folgende Gleichung aufgebaut wird: M_Vorsteuer = f(Pedalwert).
Verfahren nach einem der Ansprüche 35 bis 39, dadurch gekennzeichnet, dass das Vorsteuermoment durch folgende Gleichung aufgebaut wird: M_Vorsteuer = f(dPedalwert / dt).
Verfahren nach einem der Ansprüche 35 bis 40, dadurch gekennzeichnet, dass das Vorsteuermoment rampenförmig aufgebaut wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 35 bis 41, dadurch gekennzeichnet, dass das Vorsteuermoment durch folgende Gleichung aufgebaut wird: M_Vorsteuer = konstant.
Verfahren nach einem der Ansprüche 35 bis 42, dadurch gekennzeichnet, dass das Vorsteuermoment nach folgender Gleichung aufgebaut wird: M_Vorsteuer = f(Motordrehzahl).
Verfahren nach einem der Ansprüche 35 bis 43, dadurch gekennzeichnet, dass das Vorsteuermoment nach folgender Gleichung aufgebaut wird: M_Vorsteuer = f(Schlupf).
Verfahren nach einem der Ansprüche 35 bis 44, dadurch gekennzeichnet, dass beim Aufbau des Vorsteuermoments eine Gradientenbegrenzung vorgesehen wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 35 bis 45, dadurch gekennzeichnet, dass das Vorsteuermoment bei Vollastschaltungen ab einem vorbestimmten Wert des Pedalwertes und/oder des Pedalwertgradienten schneller aufgebaut wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 35 oder 46, dadurch gekennzeichnet, dass eine Begrenzung des Wertes des Vorsteuermomentes vorgesehen wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 35 bis 47, dadurch gekennzeichnet, dass der Aufbau des Vorsteuermomentes bei Zugschaltvorgängen vorgesehen wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 35 bis 48, dadurch gekennzeichnet, dass der Aufbau des Vorsteuermomentes an vorbestimmte Bedingungen geknüpft wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 35 bis 49, dadurch gekennzeichnet, dass das Vorsteuermoment geeignet begrenzt wird.
Verfahren nach Anspruch 35 bis 50, dadurch gekennzeichnet, dass bei dem Abbau des Vorsteuermomentes die gleichen Möglichkeiten wie beim Aufbau des Vorsteuermomentes verwendet werden.
Verfahren nach Anspruch 35 bis 50, dadurch gekennzeichnet, dass der Abbau des Vorsteuermoments langsamer als der Aufbau des Vorsteuermomentes durchgeführt wird, sodass der Übergang beim Einkuppeln stetig erfolgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 52, dadurch gekennzeichnet, dass eine Kombination von Steuerung und Regelung bei der Ermittlung des Kupplungssollmomentes beim Einkuppeln verwendet wird.
Verfahren nach Anspruch 53, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Steuerung ein prinzipieller Momentenverlauf vorgegeben wird und bei der Regelung durch den Regler Abweichungen vom Sollverlauf ausgeglichen werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 54, dadurch gekennzeichnet, dass zur Realisierung einer optimalen Einkuppelstrategie folgende Systemgrößen für die Steuerung und/oder Regelung verwendet werden: Motormoment und/oder Drosselklappenstellung und/oder Pedalwert und/oder Motordrehzahl und/oder Getriebeeingangsdrehzahl und/oder Getriebeausgangsdrehzahl und/oder abgeleiterer Schlupf und/oder zeitliche Änderung des Schlupfes und/oder gemessene Beschleunigung und/oder berechnete Beschleunigung und/oder Stellerstrom und/oder Stellerposition.
Verfahren nach Anspruch 55, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungs- und/oder Regelungsparameter an den jeweils gewählten Gang angepaßt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 55 oder 56, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungs- und/oder Regelungsparameter an den jeweiligen Fahrertyp angepaßt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 55 bis 57, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungs- und/oder Regelungsparameter an festgestellte Fahrstreckenparameter angepaßt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 55 bis 58, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungs- und/oder Regelungsparameter an die geodätische Höhe angepaßt werden, da eine Reduktion des Motormoments in großer Höhe vorliegt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 59, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Bestimmung des Kupplungssollmomentes beim Einkuppeln eine Adaption vorgesehen wird, damit langfristige und/oder mittelfristige Änderungen des Streckenverhaltens ausgeglichen werden.