DE102006008755A1

DE102006008755A1 - Verfahren und Einrichtung zur Ansteuerung einer Reibungskupplung eines lastschaltbaren automatischen Getriebes eines Kraftfahrzeugs

Info

Publication number: DE102006008755A1
Application number: DE200610008755
Authority: DE
Inventors: Thomas Dipl.-Ing. Breitinger (Fh); Jörg Dipl.-Ing. Meyer-Berge; Moritz Dipl.-Ing. Stockmeier
Original assignee: DaimlerChrysler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2006-02-24
Filing date: 2006-02-24
Publication date: 2007-08-30

Abstract

Bei so genannten Überhöhungsschaltungen bei lastschaltbaren Getrieben wird die notwendige Drehzahlanpassung mittels der zuschaltenden Reibungskupplung durchgeführt. Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren vorzuschlagen, mittels welchem Schädigungen der Reibungskupplung während der Drehzahlanpassungsphase sicher vermieden werden kann. Erfindungsgemäß wird die zuschaltende Reibungskupplung so angesteuert, dass ein von einem Reibleistungskennwert und einem Reibarbeitskennwert gebildeter Betriebspunkt (38) einen zulässigen Betriebsbereich (unterhalb der Grenzkurve 36 bzw. 37) nicht verlässt. Damit wird der Erkenntnis Rechnung getragen, dass die auftretende Reibleistung und die auftretende Reibarbeit nicht isoliert voneinander gesehen werden können.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ansteuerung einer Reibungskupplung eines lastschaltbaren automatischen Getriebes eines Kraftfahrzeugs gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und eine Einrichtung zur Ansteuerung einer Reibungskupplung eines lastschaltbaren automatischen Getriebes eines Kraftfahrzeugs gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 6.

Die DE 198 56 326 A1 beschreibt ein Verfahren zur Ansteuerung einer Reibungskupplung eines lastschaltbaren automatischen Getriebes eines Kraftfahrzeugs, mittels welcher bei einer Schaltung von einem Ursprungsgang in einen Zielgang eine Drehzahlanpassung einer dem Zielgang zugeordneten Welle des Getriebes durchgeführt wird. Die Drehzahlanpassung erfolgt dabei in einer so genannten Gradienten-Einstellphase, in einer Gleitphase und einer Gradienten-Abbauphase. Die Reibungskupplung verrichtet dabei eine Reibarbeit, die in Form von Wärme an das tribologische System Reibungskupplung abgegeben wird. Zur Verringerung der Reibarbeit während der Schaltung und zur Verbesserung der Schaltqualität wird innerhalb einer so genannten Lastübernahme-, einer Gradienten-Einstell-, einer Gleit-, einer Gradienten-Abbau- und einer Schließphase das abgegebene Drehmoment der Antriebsmaschine des Kraftfahrzeugs unabhängig von einer Vorgabe durch den Fahrzeugführer mittels eines so genannten Motoreingriffs reduziert.

Demgegenüber ist es die Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Ansteuerung einer Reibungskupplung eines lastschaltbaren automatischen Getriebes vorzuschlagen, mittels welchen Schädigungen der Reibungskupplung sicher vermieden werden können. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 6 gelöst.

Erfindungsgemäß wird während der Drehzahlanpassung bei einer Schaltung ein eine Reibleistung der Reibungskupplung kennzeichnender Reibleistungskennwert und ein eine Reibarbeit der Reibungskupplung kennzeichnender Reibarbeitskennwert bestimmt. Die Bestimmung der genannten Kennwerte wird auf der Basis von Betriebsgrößen der Reibungskupplung, wie Drehzahlen an der Reibungskupplung, Kupplungsmoment und/oder Temperatur, und Kenngrößen der Reibungskupplung, wie wirksamer Reibradius, Anzahl Reibpaarungen und/oder Belagwerkstoff durchgeführt. Die Kennwerte stellen insbesondere eine Abschätzung der tatsächlichen auftretenden Reibleistung und Reibarbeit dar. Die Kennwerte stellen insbesondere eine Abschätzung der tatsächlich auftretenden spezifischen Reibleistung bzw. spezifischen Reibarbeit dar, also der Reibleistung bzw. Reibarbeit bezogen auf eine wirksame Reibfläche der Reibungskupplung.

Unter dem Kupplungsmoment ist dabei das von der Reibungskupplung übertragbare Drehmoment zu verstehen. Das Kupplungsmoment kann über eine Änderung der Betätigungskraft bzw. des Betätigungsdrucks der Reibungskupplung verändert werden. Das Kupplungsmoment kann ausgehend von der Betätigungskraft bzw. dem Betätigungsdruck und den genannten Kenngrößen der Reibungskupplung bestimmt werden. Üblicherweise ist in der Steuerungseinrichtung der Reibungskupplung eine Kennlinie gespeichert, aus der das Kupplungsmoment ausgehend von der Betätigungskraft oder dem Betätigungsdruck ausgelesen werden kann. Bei der Bestimmung des Kupplungsmoments können auch weitere Größen, wie die Drehzahldifferenz an der Reibungskupplung, die Temperatur der Reibungskupplung und/oder der Zustand des Getriebeöls berücksichtigt werden.

Der Reibleistungskennwert und der Reibarbeitskennwert legen einen Betriebspunkt der Reibungskupplung fest. Die Einstellung des Kupplungsmoments erfolgt so, dass der genannte Betriebspunkt einen festlegbaren, zulässigen Betriebsbereich nicht verlässt. Der zulässige Betriebsbereich ist in der Steuerungseinrichtung der Reibungskupplung gespeichert.

Die Reibungskupplung, insbesondere der Reibbelag und das Getriebeöl können durch übermäßige Beanspruchungen geschädigt werden. Der Reibbelag kann beispielsweise bei einer zu hohen Reibleistung verbrennen oder bei einer zu hohen Reibarbeit verglasen, also spröde und/oder rissig werden. Im Getriebeöl können die Reibcharakteristik beeinflussende Bestandteile geschädigt oder zerstört werden. Die Anmelderin hat erkannt, dass diese Effekte nicht isoliert voneinander betrachtet werden können, dass also eine getrennt betrachtete Einhaltung von Maximalwerten für die Reibleistung und die Reibarbeit nicht ausreichend ist, um Schädigungen der Reibungskupplung sicher zu vermeiden. Dies ist nur möglich, wenn der durch die genannten Kennwerte gebildete Betriebspunkt einen zulässigen Betriebsbereich nicht verlässt. Damit wird ein Zusammenhang zwischen der zulässigen Reibleistung und der zulässigen Reibarbeit hergestellt. Der zulässige Betriebsbereich unterscheidet sich je nach Art und Aufbau der Reibungskupplung, insbesondere hat die Art des Reibbelags einen entscheidenden Einfluss auf den zulässigen Betriebsbereich.

In einem automatischen Getriebe sind üblicherweise mehrere Reibungskupplungen enthalten. Der zulässige Bereich kann insbesondere für jede Reibungskupplung einzeln festgelegt werden.

Die Reibungskupplung kann beispielsweise als eine Lamellenkupplung ausgeführt sein und beispielsweise hydraulisch, pneumatisch oder elektro-mechanisch betätigt werden. Unter einer Kupplung im Sinne der Erfindung ist auch eine Bremse zu verstehen, also ein Reibelement, mit dem eine Welle des Getriebes gegenüber einem Gehäuse des Getriebes festgelegt werden kann.

Die Erfindung ist besonders vorteilhaft bei Reibungskupplungen einsetzbar, welche als Lamellenkupplungen mit so genannten Single-Side-Lamellen ausgeführt sind. Bei Single-Side-Lamellen ist der Reibbelag nur auf einer Seite einer Stahllamelle aufgebracht, so dass eine Reibpaarung aus einem Reibbelag und einer Stahllamelle gebildet wird. Der Wärmeeintrag in die Lamelle erfolgt so nicht gleichmäßig, so dass es bei zu hohen Belastungen der Reibungskupplungen zu bleibenden Verformungen der Lamellen kommen kann. Dies kann zu einer Schädigung der Reibungskupplung, beispielsweise durch Reduktion bzw. Wegfall des Lüftspiels, führen.

Die Einstellung des Betriebspunkts erfolgt insbesondere mittels einer Regelung. So kann der Betriebspunkt sehr genau eingestellt werden.

Das Getriebe ist beispielsweise als ein Getriebe mit gekoppelten Planetensätzen ausgeführt. Das Getriebe kann aber auch als ein so genanntes Doppelkupplungsgetriebe mit zwei gekoppelten Teilgetrieben ausgeführt sein. Die Reibungskupplung ist in diesem Fall die zuschaltende Kupplung der Doppelkupplung.

In Ausgestaltung der Erfindung wird ein eine Belastung der Reibungskupplung kennzeichnender Belastungskennwert bestimmt. Bei der Bestimmung des Belastungskennwerts kann beispielsweise die Anzahl der Betätigungen der Reibungskupplung über die Lebensdauer des Getriebes, die Häufigkeit der Betätigungen innerhalb eines zu definierenden Zeitraumes, die auftretenden maximalen Reibleistungen und/oder Reibarbeiten berücksichtigt werden. Es kann auch ausgewertet werden, bei wie vielen Schaltungen der Betriebspunkt in die Nähe der Grenze des zulässigen Betriebsbereichs gekommen ist. Es ist auch möglich, dass ein eine kurzfristige Belastung kennzeichnender kurzfristiger Belastungskennwert und ein langfristiger Belastungen kennzeichnender langfristiger Belastungskennwert gebildet wird. Der kurzfristige Belastungskennwert wird unmittelbar bei einer Betätigung der Schaltungskupplung erhöht und baut sich über die Zeit wieder ab, wenn keine weitere Betätigung vorliegt.

Der zulässige Betriebsbereich wird dann in Abhängigkeit eines der genannten Belastungskennwerte verändert. Die Eigenschaften der Reibungskupplung und damit ihre Belastbarkeit ändern sich über der Lebensdauer. Die Änderungen sind umso größer, je mehr die Reibungskupplung belastet wird. Durch die Bestimmung eines Belastungskennwerts kann auf diese Veränderungen reagiert werden.

Da die Belastungen der einzelnen Reibungskupplungen des Getriebes unterschiedlich sein können, werden insbesondere für jede Reibungskupplung einzeln ein oder mehrere Belastungskennwerte bestimmt. Die Anpassung des erlaubten Bereichs erfolgt dann ebenfalls für jede Reibungskupplung separat.

In Ausgestaltung der Erfindung wird ein erster Belastungskennwert bestimmt, welcher die Belastung bezüglich der Reibleistung der Reibungskupplung kennzeichnet. Außerdem wird ein zweiter Belastungskennwert bestimmt, welcher die Belastung bezüglich der Reibarbeit der Reibungskupplung kennzeichnet. Bei der Bestimmung der Belastungskennwerte können ebenfalls die Anzahl der Betätigungen der Reibungskupplung, die auftretenden maximalen Reibleistungen bzw. Reibarbeiten berücksichtigt werden. Es kann auch ausgewertet werden, bei wie vielen Schaltungen Grenzwerte für die Reibleistung bzw. die Reibarbeit überschritten werden. Es ist ebenfalls möglich, dass jeweils ein eine kurzfristige Belastung kennzeichnender kurzfristiger Belastungskennwert und ein langfristige Belastungen kennzeichnender langfristiger Belastungskennwert gebildet wird.

Damit kann berücksichtigt werden, dass die Reibungskupplungen unterschiedlich auf Belastungen hinsichtlich der Reibleistung und der Reibarbeit reagieren.

In Ausgestaltung der Erfindung wird zur Einstellung des genannten Betriebspunkts ein abgegebenes Drehmoment einer Antriebsmaschine des Kraftfahrzeugs unabhängig von einer Vorgabe durch den Fahrzeugführer verändert. Es wird also ein so genannter Motoreingriff durchgeführt. Neben dem Kupplungsmoment hat das an der Reibungskupplung anliegende Drehmoment, das vom von der Antriebsmaschine abgegebenen Drehmoment bestimmt wird, einen entscheidenden Einfluss auf die aktuelle Reibleistung und die Reibarbeit. Durch Verringerung des abgegebenen Drehmoments kann die Reibleistung und die für die Schaltung notwendige Reibarbeit reduziert werden. Durch den Motoreingriff kann damit der genannte Betriebspunkt ebenfalls verändert oder eingestellt werden. Durch Nutzung des Motoreingriffs ergibt sich eine weitere Beeinflussungsmöglichkeit für den Betriebspunkt. Ein Vorteil des Motoreingriffs ist es, dass die Absenkung des abgegebenen Drehmoments beispielsweise durch eine Änderung des Zündwinkels bei einem Otto-Motor sehr schnell umgesetzt werden kann. Bei einer hydraulisch betätigten Reibungskupplung können die Reaktionszeiten erheblich länger sein.

Durch die Nutzung eines Motoreingriffs kann der Bereich, in dem der Betriebspunkt eingestellt werden kann, vergrößert werden. Außerdem sind sehr kurze Reaktionszeiten des Motoreingriffs möglich.

In Ausgestaltung der Erfindung erfolgt die Einstellung des Kupplungsmoments und des abgegebenen Drehmoments der Antriebsmaschine durch einen gemeinsamen Regler. Der Regler kann beispielsweise zur schnellen Änderung des Betriebspunktes einen Motoreingriff durchführen und die genaue Einregelung des Betriebspunkts mittels des Kupplungsmoments realisieren. Damit kann die Regelung einerseits sehr schnell und dennoch genau erfolgen.

Weitere Vorteile der Erfindung gehen aus der Beschreibung und der Zeichnung hervor. Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung vereinfacht dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:

1 eine schematische Darstellung eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs,

2a, 2b, 2c Diagramme zur zeitlichen Darstellung von Betriebsgrößen des Antriebsstrangs bei einer Zughochschaltung und

3 eine Darstellung von zulässigen Betriebsbereichen zweier Reibungskupplungen.

Gemäß 1 verfügt ein Antriebsstrang 10 eines Kraftfahrzeugs über eine Antriebsmaschine 11, welche als Ottomotor ausgeführt ist. Die Antriebsmaschine 11 ist mittels eines hydraulischen Drehmomentwandlers 12 mit einer Getriebeeingangswelle 13 eines lastschaltbaren Getriebes 14 verbunden. Der Drehmomentwandler 12 dient dabei als Anfahrelement. Das Getriebe 14 ist als ein Planeten-Automatikgetriebe ausgeführt. An der Getriebeeingangswelle 13 ist ein Drehzahlsensor 15 angeordnet, mittels welchem eine Drehzahl der Getriebeeingangswelle 13 erfasst wird. Das Getriebe 14 ist sehr schematisiert dargestellt und verfügt über zwei Gänge 16 und 17, welche mit einer Getriebeausgangswelle 18 verbunden und über zwei Reibungskupplungen 19 und 20 alternativ einlegbar sind. Die Reibungskupplungen 19, 20 sind mit jeweils einer hydraulischen Betätigungseinrichtung 21, 22 in Form von Kolben-Zylinder-Einheiten betätigbar. Von der Getriebeausgangswelle 18 wird eine Drehzahl und ein Drehmoment mittels einer Antriebswelle 23 an ein Achsgetriebe 24 übertragen, welches in an sich bekannter Weise das Drehmoment in gleichen oder unterschiedlichen Anteilen über zwei Abtriebswellen 25 an Antriebsräder 26 überträgt. An der Getriebeausgangswelle 18 ist ein Drehzahlsensor 30 angeordnet, mittels welchem die Drehzahl der Getriebeausgangswelle 18 erfassbar ist.
Das Getriebe 14 und die Reibungskupplungen 19 und 20 werden von einer Steuerungseinrichtung 27 angesteuert. Die Steuerungseinrichtung 27 steht dazu mit den Betätigungseinrichtungen 21, 22 und den Drehzahlsensoren 15, 30 in Signalverbindung. Die Steuerungseinrichtung 27 kann damit das Kupplungsmoment der Reibungskupplungen 19, 20 einstellen.
Außerdem steht die Steuerungseinrichtung 27 mit einer Motorsteuerung 31 in Signalverbindung. Die Motorsteuerung 31 steuert die Antriebsmaschine 11 an und kann ein abgegebenes Drehmoment der Antriebsmaschine 11 einstellen. Über die Signalverbindung kann die Steuerungseinrichtung 27 eine Änderung des abgegebenen Drehmoments der Antriebsmaschine 11 bei der Motorsteuerung 31 anfordern. Diese kann die Anforderung unabhängig von einer Vorgabe des Fahrzeugführers, welche dieser beispielsweise mittels eines nicht dargestellten Fahrpedals vorgibt, einstellen.
Statt des Drehmomentwandlers kann auch eine automatisierte Kupplung als Anfahrelement vorhanden sein. Die Antriebsmaschine kann auch als ein Dieselmotor oder eine elektrische Maschine ausgeführt sein.
Die Steuerungseinrichtung 27 steuert die Reibungskupplungen 19, 20 bei Schaltungen des Getriebes 14 von einem Ursprungsgang in einen Zielgang an. In den 2a, 2b und 2c sind die zeitlichen Verläufe von relevanten Betriebsgrößen des Antriebsstrangs 10 bei einer so genannten Zug-Hochschaltung, also bei einer Hochschaltung bei der die Antriebsmaschine 11 ein positives Drehmoment abgibt, dargestellt. In 2a ist der Verlauf des Betätigungsdrucks der abschaltenden Reibungskupplung 19 (Linie 32) und der Verlauf des Betätigungsdrucks der zuschaltenden Reibungskupplung 20 (Linie 33) dargestellt. 2b zeigt den Sollwert für das von der Antriebsmaschine 11 abgegebene Drehmoment (Linie 34). Der Sollwert wird von der Motorsteuerung 31 eingestellt. 2c zeigt den Verlauf der Drehzahl der Getriebeeingangswelle 13. Die Getriebeeingangswelle 13 muss bei einer Hochschaltung von der Drehzahl im Ursprungsgang auf die neue Zieldrehzahl im Zielgang abgebremst werden.
Die Schaltung startet zum Zeitpunkt t0, bei dem der Betätigungsdruck der abschaltenden Reibungskupplung von einem überhöhten Sicherheitswert auf einen zur Übertragung des aktuellen Drehmoments an der Getriebeeingangswelle erforderlichen Wert abgesenkt wird. Das Drehmoment an der Getriebeeingangswelle ergibt sich aus dem abgegebenen Drehmoment der Antriebsmaschine und der Wandlung des Drehmomentwandlers. Ebenso wird zum Zeitpunkt t0 der Betätigungsdruck an der zuschaltenden Reibungskupplung auf einen Füllwert erhöht. Zum Zeitpunkt t1 ist die Betätigungseinrichtung der zuschaltenden Reibungskupplung gefüllt und die zuschaltende Reibungskupplung beginnt, ein Drehmoment zu übertragen, wodurch sich zwischen den Zeitpunkten t1 und t2 eine übliche Überschneidungsphase anschließt. In der Überschneidungsphase werden die Betätigungsdrücke der zuschaltenden und abschaltenden Reibungskupplung mit jeweils rampenförmigen, sich überschneidenden Verlauf so gesteuert, dass die Summe der Kupplungsmomente der zuschaltenden und abschaltenden Reibungskupplung wenigstens gleich dem Drehmoment an der Getriebeeingangswelle ist. Zum Zeitpunkt t2 überträgt die zuschaltende Reibungskupplung allein das Drehmoment an der Getriebeeingangswelle, so dass sich eine Drehzahlanpassungsphase anschließt, in welcher der Betätigungsdruck der abschaltenden Reibungskupplung auf Null abgesenkt ist und der Betätigungsdruck der zuschaltenden Reibungskupplung weiter erhöht wird, um so eine Drehzahlanpassung der Getriebeeingangswelle auf die Zieldrehzahl im Zielgang zu erreichen. In Folge der weiteren Erhöhung des Kupplungsmoments an der zuschaltenden Kupplung sinkt ab dem Zeitpunkt t2 die Drehzahl der Getriebeeingangswelle ab. Um die bei der Drehzahlanpassung zu aufzubringende Reibarbeit zu reduzieren, wird ab dem Zeitpunkt t2 das abgegebene Drehmoment der Antriebsmaschine mittels eines Motoreingriffs reduziert. Zum Zeitpunkt t4 ist der Abstand der Drehzahl der Getriebeeingangswelle zur Zieldrehzahl kleiner als ein Grenzwert. Ab diesem Zeitpunkt wird der Betätigungsdruck der zuschaltenden Reibungskupplung bis zum Zeitpunkt t5 über eine Rampe auf einen Mindestsynchronisierwert, beispielsweise auf den Wert zu Beginn der Drehzahlanpassungsphase reduziert. Damit wird die Drehzahl der Getriebeeingangswelle sanft auf die Zieldrehzahl geführt und die Schaltung ist quasi abgeschlossen. Nach einer kurzen Wartezeit wird der Betätigungsdruck der zuschaltenden Reibungskupplung auf einen Sicherheitsdruck erhöht und die Schaltung ist komplett abgeschlossen. Parallel zum Absenken des Betätigungsdrucks ab dem Zeitpunkt t4 bis zum Zeitpunkt t5 wird das abgegebene Drehmoment der Antriebsmaschine wieder auf die Vorgabe des Fahrzeugführers erhöht. In diesem Beispiel wird davon ausgegangen, dass der Fahrzeugführer während der Schaltung die Fahrpedalstellung nicht verändert.
In der Drehzahlanpassungsphase, also zwischen den Zeitpunkten t2 und t5 berechnet die Steuerungseinrichtung des Getriebes laufend einen Reibleistungskennwert, welcher eine Abschätzung der tatsächlich auftretenden, spezifischen Reibleistung der zuschaltenden Reibungskupplung darstellt. Der Reibleistungskennwert ergibt sich aus dem Produkt von berechnetem Kupplungsmoment und der Drehzahldifferenz an der Reibungskupplung dividiert durch die wirksame Reibfläche der Reibungskupplung.
Ausgehend vom Reibleistungskennwert wird ein Reibarbeitskennwert bestimmt. Dazu werden die Reibleistungskennwerte aufsummiert, also das Integral des Reibleistungskennwerts über der Zeit gebildet. Der Reibarbeitskennwert stellt damit eine Abschätzung der tatsächlich auftretenden spezifischen Reibarbeit der zuschaltenden Reibungskupplung dar. Der Reibleistungskennwert und der Reibarbeitskennwert definieren zusammen einen Betriebspunkt der Reibungskupplung. In der Steuerungseinrichtung des Getriebes ist ein zulässiger Betriebsbereich abgespeichert, in welchem Schädigungen der Reibungskupplung durch eine zu hohe Reibleistung oder eine zu hohe Reibarbeit sicher vermieden werden.
Die Einstellung des Kupplungsmoments der zuschaltenden Reibungskupplung, sowie das Maß des Motoreingriffs erfolgt so, dass der genannte Arbeitspunkt den zulässigen Bereich während der gesamten Drehzahlanpassungsphase nicht verlässt. Aus diesem Grund verläuft der Betätigungsdruck der zuschaltenden Reibungskupplung während der Drehzahlanpassungsphase nicht konstant, sondern ändert sich mehrmals. Die Einstellung erfolgt durch einen gemeinsamen Regler in der Steuerungseinrichtung des Getriebes, der sowohl den Sollwert für das Kupplungsmoment, sowie den Sollwert für das einzustellende Drehmoment der Antriebsmaschine bestimmt. Der Sollwert für das Kupplungsmoment wird anschließend von der Steuerungseinrichtung einstellt und der Sollwert für das Drehmoment der Antriebsmaschine an die Motorsteuerung gesandt.
In 3 ist der maximal mögliche Betriebsbereich, in dem der genannte Arbeitspunkt eingestellt werden kann, dargestellt. Auf der Abszisse ist der Reibleistungskennwert und auf der Ordinate der Reibarbeitskennwert aufgetragen. Eine Grenzlinie 36 teilt den gesamten Betriebsbereich in einen zulässigen Betriebsbereich unterhalb der Grenzlinie 36 und einen unzulässigen Betriebsbereich oberhalb der Grenzlinie 36 für eine spezielle erste Reibungskupplung. Der spezifische Reibleistungswert Rl_max1 kennzeichnet den maximal ertragbaren spezifischen Reibleistungswert unabhängig von der gleichzeitig auftretenden spezifischen Reibarbeit. Der spezifische Reibarbeitswert Ra_max1 kennzeichnet den maximal ertragbaren spezifischen Reibarbeitswert unabhängig von der gleichzeitig auftretenden spezifischen Reibleistung. Die Höhe der Maximalwerte und der Verlauf der Grenzkurve werden hauptsächlich von der Art des Kupplungsbelags und des Getriebeöls beeinflusst.
Beispielhaft ist eine Grenzlinie 37 dargestellt, die für eine zweite Reibungskupplung gilt. Hierbei sind sowohl die genannten Maximalwerte Rl_max2 und Ra_max2 sowie auch der sonstige Verlauf der Grenzlinie anders wie bei der ersten Reibungskupplung. Zwischen den Grenzkurven 36 und 37 ergibt sich ein Zwischenbereich, der für die erste Reibungskupplung unzulässig, aber für die zweite Reibungskupplung zulässig ist. Der Betriebspunkt 38 ist beispielsweise für beide Reibungskupplungen zulässig.
Die Steuerungseinrichtung bestimmt außerdem einen ersten Belastungskennwert, welcher die Belastung der Reibungskupplung bezüglich der Reibleistung kennzeichnet. Der erste Belastungskennwert wird inkrementiert, wenn die Reibleistungskennwert einen festlegbaren Prozentwert, beispielsweise 95 % der maximal zulässigen spezifischen Reibleistung während einer Schaltung überschreitet. In der Steuerungseinrichtung sind Schwellwerte für den ersten Belastungskennwert definiert, bei deren Überschreiten die Grenzlinie des zulässigen Bereichs um festlegbare Werte in Richtung kleinere spezifische Reibleistungswerte verschoben wird.
Analog zur Bestimmung des ersten Belastungskennwerts wird ein zweiter Belastungskennwert bestimmt, welcher die Belastung der Reibungskupplung bezüglich der Reibarbeit kennzeichnet. In Abhängigkeit des zweiten Belastungskennwerts wird die Grenzlinie um festlegbare Werte in Richtung kleinere spezifische Reibarbeitswerte verschoben.
Die beiden Belastungskennwerte kennzeichnen die langfristigen Belastungen der Reibungskupplung. Zusätzlich können jeweils kurzfristige Belastungskennwerte bestimmt werden. Diese kurzfristigen Kennwerte werden nach einer Schaltung je nach Höhe der Maximalwerte der Reibleistungs- bzw. Reibarbeitskennwerte inkrementiert. Zeitgesteuert werden die kurzfristigen Kennwerte über Rampen wieder verringert. Bei einer Schaltung einer Reibungskupplung wird zur Bestimmung bzw. Verschiebung des zulässigen Betriebsbereichs jeweils das Maximum aus kurzfristigem und langfristigem Kennwert verwendet.
Das beschriebene Verfahren ist auch bei so genannten Schubrückschaltungen anwendbar. In diesem Fall könnte ein Motoreingriff erfolgen, bei dem das abgegebene Drehmoment der Antriebsmaschine erhöht wird. Auch dort erfolgt die Drehzahlanpassung mittels der zuschaltenden Reibungskupplung. Diese beiden Schaltungsarten werden als so genannte Überhöhungsschaltungen bezeichnet.

Claims

Verfahren zur Ansteuerung einer Reibungskupplung eines lastschaltbaren automatischen Getriebes eines Kraftfahrzeugs, mittels welcher bei einer Schaltung von einem Ursprungsgang in einen Zielgang eine Drehzahlanpassung einer dem Zielgang zugeordneten Welle (13) des Getriebes (14) durchgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass ein Kupplungsmoment so eingestellt wird, dass ein durch – einen eine Reibleistung der Reibungskupplung (19, 20) kennzeichnenden Reibleistungskennwert und – einen eine Reibarbeit der Reibungskupplung (19, 20) kennzeichnenden Reibarbeitskennwert festgelegter Betriebspunkt (38) einen festlegbaren, zulässigen Betriebsbereich nicht verlässt.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein eine Belastung der Reibungskupplung (19, 20) kennzeichnender Belastungskennwert bestimmt wird und der zulässige Betriebsbereich in Abhängigkeit des Belastungskennwerts verändert wird.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass – ein erster Belastungskennwert bestimmt wird, welcher die Belastung bezüglich der Reibleistung der Reibungskupplung (19, 20) kennzeichnet und – ein zweiter Belastungskennwert bestimmt wird, welcher die Belastung bezüglich der Reibarbeit der Reibungskupplung (19, 20) kennzeichnet und der zulässige Betriebsbereich in Abhängigkeit des ersten und zweiten Belastungskennwerts verändert wird
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Einstellung des genannten Betriebspunkts (38) ein abgegebenes Drehmoment einer Antriebsmaschine (11) des Kraftfahrzeugs unabhängig von einer Vorgabe durch den Fahrzeugführer verändert wird.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Einstellung des Kupplungsmoments und des abgegebenen Drehmoments der Antriebsmaschine (11) durch einen gemeinsamen Regler erfolgt.
Einrichtung zur Ansteuerung einer Reibungskupplung eines lastschaltbaren automatischen Getriebes eines Kraftfahrzeugs, mittels welcher bei einer Schaltung von einem Ursprungsgang in einen Zielgang eine Drehzahlanpassung einer dem Zielgang zugeordneten Welle (13) des Getriebes (14) durchgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung dazu vorgesehen ist, ein Kupplungsmoment so einzustellen, dass ein durch – einen eine Reibleistung der Reibungskupplung (19, 20) kennzeichnenden Reibleistungskennwert und – einen eine Reibarbeit der Reibungskupplung (19, 20) kennzeichnenden Reibarbeitskennwert festgelegter Betriebspunkt (38) einen festlegbaren, zulässigen Betriebsbereich nicht verlässt.