DE102008027076A1

DE102008027076A1 - Verfahren und Anordnung zum Ansteuern von Getriebefunktionen bei einem Getriebe eines Fahrzeuges

Info

Publication number: DE102008027076A1
Application number: DE102008027076A
Authority: DE
Inventors: Mario Schaufler
Original assignee: LuK Lamellen und Kupplungsbau Beteiligungs KG; LuK Lamellen und Kupplungsbau GmbH
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2007-07-03
Filing date: 2008-06-05
Publication date: 2009-01-08
Also published as: US8246513B2; US20090029827A1

Abstract

Es wird ein Verfahren zum Ansteuern von Getriebefunktionen bei einem Getriebe eines Fahrzeuges über ein elektromagnetisch betätigtes Steuerventil vorgeschlagen, wobei das Steuerventil über eine Temperatur und Sollstrom abhängige Überlagerung angesteuingung um den jeweiligen Sollstromwert realisiert wird, und wobei die Kennlinie zur Ansteuerung des Steuerventils zumindest teilweise in Abhängigkeit des Stromwertes und der Temperatur adaptiert wird. Zudem wird eine Anordnung zum Ansteuern von Getriebefunktionen bei einem Getriebe eines Fahrzeuges mit einem elektromagnetisch betätigten Steuerventil vorgeschlagen, wobei der Sollstrom zum Ansteuern des Steuerventils über ein Steuergerät mittels einer Kennlinie ansteuerbar ist, und wobei in dem Steuergerät eine in Abhängigkeit des Sollstromes und der Temperatur adaptierte Kennlinie zur Ansteuerung des Steuerventils hinterlegt ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anordnung zum Ansteuern von Getriebefunktionen bei einem Getriebe eines Fahrzeuges über ein elektromagnetisch betätigtes Steuerventil, wobei das Steuerventil über eine Temperatur und Sollstrom abhängige Überlagerung angesteuert wird, so dass eine symmetrische Stromwert-Schwingung um den jeweiligen Sollstromwert realisiert wird.
Aus der Fahrzeugtechnik sind ein derartiges Verfahren und eine derartige Anordnung zum Ansteuern von Getriebefunktionen bei einem Getriebe eines Fahrzeuges hinreichend bekannt. Als Steuerventil wird in der Regel ein Proportionalventil verwendet, mit dem z. B. ein Kupplungsdruck, ein Verstelldruck im Getriebe oder ein Kühlstrom ansteuert wird. Zur Verhinderung von so genannten Stick-Slip-Effekten und zur Verminderung von Hysteresen wird das Proportionalventil mit einer Temperatur- und Sollstrom abhängigen Überlagerung angesteuert. Die Überlagerung ist eine symmetrische Stromwert-Schwingung um den Sollstromwert. Bei einem linearen Kennlinien Verlauf des Proportionalventils ergeben sich durch diese Überlagerungen auch symmetrische Druckschwingungen um den Solldruck.
Aufgrund der Nichtlinearität der Kennlinie des Proportionalventils kommt es im nichtlinearen Bereich zu einer Verschiebung des mittleren Drucks, da eine Änderung der Steigerung der Kennlinie des Proportionalventils durch die Nichtlinearität bewirkt wird. Beispielsweise bei einer positiven Änderung der Steigerung der Kennlinie bewirkt eine Erhöhung des Stromwertes auch eine Erhöhung des Druckwertes. Eine Verringerung des Stromwertes hingegen bewirkt in diesem nichtlinearen Bereich eine nur geringe Reduzierung des Druckes. Dadurch verschiebt sich der mittlere Druckwert. Zudem kann die Temperaturabhängigkeit der Überlagerung, welche bei niedrigen Temperaturen die Überlagerungsamplitude aufgrund der erhöhten Ölviskosität erhöht, die Verschiebung des mittleren Drucks weiter verstärken.
Demnach liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren und eine Anordnung der eingangs genannten Gattung vorzuschlagen, bei denen auch im nichtlinearen Bereich der Kennlinien des Steuerventils eine Verschiebung des mittleren Druckes verhindert wird.
Diese Aufgabe wird hinsichtlich des Verfahrens durch die Merkmale des Patentanspruches 1 und bezüglich der Anordnung durch die Merkmale des Patentanspruches 11 gelöst.
Demnach wird ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Ansteuern von Getriebefunktionen bei einem Getriebe eines Fahrzeuges über ein elektromagnetisch betätigtes Steuerventil vorgeschlagen, wobei das Steuerventil über eine Temperatur und Sollstrom abhängige Überlagerung angesteuert wird, so dass eine symmetrische Stromwert-Schwingung um den jeweiligen Sollstromwert realisiert wird. Erfindungsgemäß kann die Kennlinie zur Ansteuerung des Steuerventils zumindest teilweise in Abhängigkeit des Sollstromes und der Temperatur adaptiert werden.
Auf diese Weise wird eine entsprechende Anpassung der Kennlinie in Abhängigkeit des Sollstromes und der Temperatur realisiert, so dass eine unerwünschte Verschiebung des mittleren Druckes verhindert wird. Die Anpassung ist insbesondere bei niedrigen Temperaturen aufgrund der erhöhten Ölviskosität besonders wichtig. Darüber hinaus kann bevorzugt nur der nichtlineare Bereich der Kennlinie des Steuerventils beziehungsweise des Proportionalventils adaptiert werden. Es ist jedoch auch möglich, dass die Adaption auf weitere Bereiche der Kennlinie ausgeweitet wird.
Vorzugsweise kann das vorgeschlagene Verfahren bei einem direkt angesteuerten Ventil oder auch bei einem so genannten Vorsteuerdruckventil verwendet werden. Es sind jedoch auch andere Anwendungsbereiche denkbar.
Im Rahmen einer Ausführungsvariante der vorliegenden Erfindung kann vorgesehen sein, das bei dem erfindungsgemäßen Verfahren die Adaption der Kennlinie des Proportionalventils in Abhängigkeit der Änderung der Steigerung der Kennlinie durchgeführt wird. Somit kann je nachdem ob eine positive oder eine negative Änderung der Steigerung der Kennlinie vorliegt, der durch die Kennlinie hinterlegte Stromwert erhöht oder verringert werden, um den gewünschten Druckwert zu erhalten. Es ist auch denkbar, dass die Adaption in Abhängigkeit von anderen Parametern durchgeführt wird.
Die erfindungsgemäß vorgeschlagene Anpassung der Kennlinie kann auf verschiedene Arten erfolgen. Beispielsweise kann im Rahmen einer möglichen Weiterbildung vorgesehen sein, dass bei einer Änderung der Steigerung der Kennlinie ein vorbestimmter Offsetwert zudem jeweiligen Stromsollwert hinzuaddiert oder von diesem abgezogen wird. Somit kann der Offsetwert derart gewählt werden, dass der mittlere Sollstromwert erhöht beziehungsweise ver ringert wird, um z. B. einen eingestellten Vorsteuerdruck zu erhalten. Auf diese Weise kann eine gewünschte Ansteuerung beispielsweise einer Getriebekomponente über z. B. ein Vorsteuerdruckventil realisiert werden.
Eine andere Möglichkeit eine erfindungsgemäße Adaption der Kennlinie im nichtlinearen Bereich durchzuführen, kann vorsehen, dass bei einer Änderung der Steigerung der Kennlinie des Proportionalventils positive oder negative Halbwellen der symmetrischen Stromwert-Schwingung zumindest reduziert werden. Durch die Reduzierung der negativen oder positiven Halbwellen kann der mittlere Sollstromwert entsprechend geändert werden, um den eingestellten Vorsteuerdruck zu erhalten.
Das erfindungsgemäß vorgeschlagene Verfahren kann bevorzugt zum Ansteuern eines Kupplungsdruckes eingesetzt werden. Es sind auch andere Ansteuerungen mit dem erfindungsgemäßen Verfahren denkbar. Beispielsweise das Ansteuern eines Verstelldruckes oder eines Kühlstromes. Bei der Verwendung des Verfahrens zum Ansteuern des Kupplungsdruckes ergibt sich ein weiterer Vorteil, da der nichtlinearen Bereich der Kennlinie insbesondere für Komfort relevante Funktionen, beispielsweise dem Anfahren, benutzt wird, kann so das Fahrverhalten des Fahrzeuges deutlich verbessert werden.
Die der Erfindung zu Grunde liegende Aufgabe wird auch durch eine Anordnung zum Ansteuern von Getriebefunktionen bei einem Getriebe eines Fahrzeuges mit einem elektromagnetisch betätigten Steuerventil gelöst, wobei der Sollstrom zum Ansteuern des Steuerventils über ein Steuergerät oder dergleichen mittels einer Kennlinie ansteuerbar ist, wobei in dem Steuergerätes eine in Abhängigkeit des Sollstromes und der Temperatur adaptierte Kennlinie zur Ansteuerung des Steuerventils hinterlegt ist.
Die erfindungsgemäß vorgeschlagene Anordnung kann bevorzugt zum Durchführen des vorgenannten Verfahrens eingesetzt werden. Es sind auch andere Einsatzmöglichkeiten denkbar. Als Steuerventil kann vorzugsweise ein direkt angesteuertes Ventil oder auch ein Vorsteuerdruckventil vorgesehen sein. Es sind auch andere Ventilarten einsetzbar.
Die gemäß des vorgeschlagenen Verfahrens durchgeführte Adaption, insbesondere für den nichtlinearen Bereich der Kennlinie des Proportionalventils zum Ansteuern des Kupplungsdruckes oder dergleichen kann bei dem Steuergerät, insbesondere dem Getriebesteuergerät oder auch dem Kupplungssteuergerät, softwareseitig hinterlegt werden, so dass bei einer Ver schiebung des mittleren Druckwertes eine entsprechende Anpassung des Sollstromwert das auf einfachste Weise ermöglicht wird.
Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert.
Die einzige Figur der Erfindung zeigt ein Diagramm mit mehreren Stromwertverläufen und Druckwertverläufen, die über die Zeit dargestellt sind. Dabei stellt der Verlauf I einen Stromwert-Verlauf mit einer Überlagerung dar. Der Verlauf II kennzeichnet den Sollstromwert-Verlauf, wobei der Verlauf III einen Druckwert-Verlauf über der Zeit darstellt. Schließlich ist durch den Verlauf IV ein Solldruckwert-Verlauf gekennzeichnet, wobei der Verlauf V einen Verlauf des mittleren Druckwertes zeigt.
Bei dem Verfahren zum Ansteuern von Getriebefunktionen bei einem Getriebe eines Fahrzeuges wird ein Vorsteuerventil über eine Temperatur und Sollstrom abhängige Überlagerung angesteuert, so dass eine symmetrische Stromwert-Schwingung I um den jeweiligen Sollstromwert II realisiert wird. Aufgrund der bereichsweisen Nichtlinearität der Kennlinie des Proportionalventils kommt es im nichtlinearen Bereich der Kennlinie zu einer Verschiebung des mittleren Druckwert-Verlaufes V. Statisch wird beispielsweise bei einem mittleren Sollstromwert von 200 mA ein mittlerer Druckwert von 400 mbar eingestellt. Die symmetrische Stromwert-Überlagerung von beispielsweise 100 mA ergibt keine Verschiebung des mittleren Stromwertes. Deshalb sollte auch keine Verschiebung des mittleren Druckwertes bewirkt werden. Jedoch bei einer beispielsweise positiven Änderung der Steigerung der Kennlinie des Proportionalventils bewirkt eine Erhöhung des Stromwertes eine Erhöhung des Druckwertes, die beim betrachteten Proportionalventil ca. 500 mbar beträgt. Die Verringerung des Stromwertes hingegen bewirkt in diesem Bereich eine Verringerung des Druckwertes von nur 200 mbar. Dadurch verschiebt sich der mittlere Druckwertverlauf V von statisch ca. 400 mbar auf ca. 550 mbar.
Deshalb kann die Ansteuerung für den linearen Bereich der Kennlinie des Proportionalventils, bei der durch Messungen von Druck und Strom an zwei definierten Punkten eine mittlere Steigerung der Kennlinie ermittelt wird, jedoch nicht für den nichtlinearen Bereich verwendet werden. Deshalb wird erfindungsgemäß eine entsprechende softwareseitige Anpassung der Kennlinie in Abhängigkeit des Sollstromwertes und der Temperatur durchgeführt. Beispielsweise kann dies in Abhängigkeit vom Stromwert und von der Temperatur durch das Hinzuaddieren eines bei positiver Steigungsänderung der Kennlinie negativen Offsets oder bei negativer Steigungsänderung der Kennlinie positiven Offsets realisiert werden. Dadurch wird der mittlere Stromwert verringert und so ergibt sich ein Druckwert, der dem eingestellten und gewünschten Druckwert entspricht.
Eine andere Möglichkeit die erfindungsgemäße Adaption durchzuführen, liegt darin, dass bei einer positiven Steigungsänderung der Kennlinie eine Verringerung der positiven Halbwellen bei dem Stromwert-Überlagerungsverlauf I vorgenommen wird, um die Abweichung zwischen dem eingestellten mittleren Stromwert II und dem damit eingestellten statischen Druckwert und dem reellen Druckwert zu verringern.
Da der nichtlineare Bereich der Kennlinie des Proportionalventils für Komfort relevante Funktionen, wie beispielsweise dem Anfahren, genutzt wird, kann so das Fahrverhalten des Fahrzeuges deutlich verbessert werden.

I: Verlauf des Sollstromwertes mit Überlagerung
II: Verlauf des Sollstromwertes
III: Verlauf des Druckwertes mit Überlagerung
IV: Verlauf des Solldruckwertes
V: Verlauf des mittleren Druckwertes

Claims

Verfahren zum Ansteuern von Getriebefunktionen bei einem Getriebe eines Fahrzeuges über ein elektromagnetisch betätigtes Steuerventil, wobei das Steuerventil über eine Temperatur und Sollstrom abhängige Überlagerung angesteuert wird, so dass eine symmetrische Stromwert-Schwingung um den jeweiligen Sollstromwert realisiert wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Kennlinie zur Ansteuerung des Steuerventils zumindest teilweise in Abhängigkeit des Sollstromes und der Temperatur adaptiert wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kennlinie im nichtlinearen Bereich adaptiert wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Steuerventil ein direkt angesteuertes Ventil und/oder ein Vorsteuerdruckventil verwendet werden.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Adaption in Abhängigkeit der Änderung der Steigerung der Kennlinie durchgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Änderung der Steigerung der Kennlinie ein vorbestimmter Offsetwert dem jeweiligen Sollstromwert hinzuaddiert oder von diesem abgezogen wird.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Offsetwert derart gewählt wird, dass der mittlere Sollstromwert erhöht oder verringert wird, um einen eingestellten Vorsteuerdruck zu erhalten.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Änderung der Steigerung der Kennlinie positive oder negative Halbwellen der symmetrischen Stromschwingung zumindest reduziert werden.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Reduzierung der Halbwellen derart gewählt wird, um einen eingestellten Vorsteuerdruck zu erhalten.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mit dem Vorsteuerventil ein Kupplungsdruck zum Betätigen der Kupplung eingestellt wird.
Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der adaptierte nichtlineare Abschnitt bei der Ansteuerung des Kupplungsdruckes zum Anfahren des Fahrzeuges verwendet wird.
Anordnung zum Ansteuern von Getriebefunktionen bei einem Getriebe eines Fahrzeuges mit einem elektromagnetisch betätigten Steuerventil, wobei der Sollstrom zum Ansteuern des Steuerventils über ein Steuergerät mittels einer Kennlinie ansteuerbar ist, insbesondere zum Durchführen eines Verfahrens nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Steuergerät eine in Abhängigkeit des Sollstromes und der Temperatur adaptierte Kennlinie zur Ansteuerung des Steuerventils hinterlegt ist.
Anordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass als Steuerventil zumindest ein direkt angesteuertes Ventil und/oder zumindest ein Vorsteuerdruckventil vorgesehen sind.