DE102008043385B4

DE102008043385B4 - Verfahren zur Synchronpunktermittlung eines automatisierten Doppelkupplungsgetriebes

Info

Publication number: DE102008043385B4
Application number: DE102008043385.3A
Authority: DE
Inventors: Martin Bader; Karl LOCHER; Mario BÜHNER; Markus TERWART; Olaf Moseler; Dietmar ZUBER
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2008-11-03
Filing date: 2008-11-03
Publication date: 2020-10-15
Anticipated expiration: 2028-11-04
Also published as: US20100113217A1; US8366585B2; DE102008043385A1

Abstract

Verfahren zur Synchronpunktermittlung eines automatisierten Doppelkupplungsgetriebes, das zwei Teilgetriebe mit jeweils einer über eine Reibungskupplung (K1, K2) mit der Triebwelle (2) eines Antriebsmotors (M) verbindbaren Eingangswelle (3, 4) und mehrere über jeweils eine reibsynchronisierte Gangkupplung (S1 - S4) schaltbare Gänge (G1 - G6, R) umfasst, wobei bei laufendem Antriebsmotor (M) durch das Anfahren der Synchronisierung einer Gangkupplung (S1, S3; S2, S4) und die Erfassung einer signifikanten Änderung mindestens eines Betriebsparameters ein aktueller Wert des Synchronpunktes des zugeordneten Gangstellers mit folgenden Verfahrensschritten ermittelt wird:- Auswahl der Gangkupplung (S1, S3; S2, S4) eines Gangs (G1, G3, G5; G2, G4, G6, R) eines momentan lastfreien Teilgetriebes,- bedarfsweises Verstellen des zugeordneten Gangstellers in die Neutralposition,- sukzessives Verstellen des zugeordneten Gangstellers in Richtung der Schaltposition des ausgewählten Gangs (G1, G3, G5; G2, G4, G6, R), solange bis an der Gangkupplung (S1, S3; S2, S4) innerhalb einer applizierten Schwelle Synchronlauf erreicht ist (ΔnGK≈ 0),- Ermitteln des aktuellen Synchronpunktes (pSync) der Gangkupplung (S1, S3; S2, S4) aus dem aktuellen Stellparameter (pGK) des zugeordneten Gangstellers,- Adaption des gültigen Synchronpunktes der Gangkupplung (S1, S3; S2, S4) mit dem aktuellen Synchronpunkt (pSync), wobei die Gangkupplung (S1, S3; S2, S4) desjenigen Ganges (G1, G3, G5; G2, G4, G6, R) des lastfreien Teilgetriebes zur Ermittlung eines aktuellen Synchronpunktes (pSync) bestimmt wird, dessen Gangkupplung für eine nachfolgende Ermittlung des Berührpunktes der zugeordneten Reibungskupplung (K1; K2) vorgesehen ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Synchronpunktermittlung eines automatisierten Doppelkupplungsgetriebes, das zwei Teilgetriebe mit jeweils einer über eine Reibungskupplung mit der Triebwelle eines Antriebsmotors verbindbaren Eingangswelle und mehrere über jeweils eine reibsynchronisierte Gangkupplung schaltbare Gänge umfasst, wobei bei laufendem Antriebsmotor durch das Anfahren der Synchronisierung einer Gangkupplung und die Erfassung einer signifikanten Änderung mindestens eines relevanten Betriebsparameters ein aktueller Wert des Synchronpunktes des zugeordneten Gangstellers ermittelt wird.
Automatisierte Schaltgetriebe und automatisierte Doppelkupplungsgetriebe sind zumeist mit reibsynchronisierten Gangkupplungen versehen, die jeweils über einen ansteuerbaren Gangsteller und zugeordnete Übertragungselemente, wie z.B. eine einerseits mit dem jeweiligen Gangsteller und andererseits über eine in eine Schaltmuffe eines zwei Gangkupplungen umfassenden Schaltpaketes eingreifende Schaltgabel mit der Gangkupplung des zugeordneten Gangs in Stellverbindung stehende Schaltstange, betätigbar, d.h. ein- und ausrückbar sind. Zum Einlegen eines Ganges wird der zugeordnete Gangsteller zunächst aus einer Neutralposition in eine Synchronposition verstellt und die zumeist zwei konische Synchronringe umfassende Synchronisierung der Gangkupplung mit einer Synchronstellkraft belastet. Hierdurch wird in der Synchronisierung ein Reibmoment erzeugt, unter dessen Wirkung die zugeordnete Eingangswelle auf die abtriebsseitige Drehzahl der Gangkupplung beschleunigt oder verzögert wird.
Mit Erreichen des Synchronlaufs an der Gangkupplung kann dann durch eine weitere Verstellung des Gangstellers in Richtung der betreffenden Schaltposition die Gangkupplung eingerückt werden, wodurch der betreffende Gang durch die Herstellung einer formschlüssigen drehfesten Verbindung zwischen einem Losrad des betreffenden Gangradsatzes und der zugeordneten Getriebewelle eingelegt ist.
Um ein schnelles, komfortables und verschleißarmes Einlegen der Gänge eines automatisierten Stufenschaltgetriebes zu gewährleisten, ist eine möglichst genaue Kenntnis des jeweiligen Synchronpunktes erforderlich. Des weiteren hängt die Genauigkeit von Verfahren zur Ermittlung von Betriebsparametern, bei denen die Synchronisierung einer Gangkupplung betätigt und der Wert des eingestellten Synchronmomentes zur Ermittlung eines Betriebsparameters verwendet wird, von der genauen Kenntnis des Synchronpunktes der betätigten Gangkupplung ab.
Ein entsprechendes Verfahren ist beispielsweise in der WO 2004 / 076 225 A1 beschrieben, bei dem zur Kupplungskennlinienadaption eines Doppelkupplungsgetriebes zunächst die Reibungskupplung des lastfreien Teilgetriebes teilweise eingerückt wird, nach dem Erreichen des Synchronlaufes an der Reibungskupplung der Synchronpunkt der Gangkupplung eines Gangs desselben Teilgetriebes angefahren wird, und dann die Synchronisierung der Gangkupplung mit einer ansteigenden Stellkraft beaufschlagt wird, bis der Synchronlauf an der Reibungskupplung aufgehoben wird. Zur Ermittlung des Berührpunktes der Reibungskupplung wird der aktuelle Wert des Synchronmomentes der Gangkupplung dem an der Reibungskupplung eingestellten Kupplungsmoment zugeordnet, so dass die genaue Kenntnis des von dem Synchronpunkt abhängigen Synchronmomentes die Genauigkeit des ermittelten Berührpunktes bestimmt.
Unter dem Synchronpunkt einer Gangkupplung bzw. eines Gangstellers wird demnach der entsprechende Wert eines relevanten Stellparameters des Gangstellers oder eines zugeordneten Übertragungselementes, wie z.B. der Synchronposition einer Schaltstange oder des Synchrondruckes eines als Druckstellzylinder ausgebildeten Gangstellers, verstanden, bei dem die Synchronisierung der betreffenden Gangkupplung angefahren ist und zur Synchronisierung mit einer Stellkraft belastet wird. Da die Synchronisierungen der Gangkupplungen eines automatisierten Stufenschaltgetriebes unterschiedlich ausgebildet sein können und sich aufgrund von Fertigungstoleranzen sowie unterschiedlicher Abnutzung auch bei einer baugleichen Ausführung voneinander unterscheiden, ist eine gangspezifische Ermittlung des jeweiligen Synchronpunktes erforderlich.
In einem bekannten Verfahren zur Inbetriebnahme eines automatisierten Schaltgetriebes nach der DE 101 10 898 A1 werden die zum Wählen und Schalten erforderlichen Getriebeparameter vor dem Einbau des Schaltgetriebes in ein Kraftfahrzeug auf einem Prüfstand ermittelt. Zur Ermittlung der Synchronpositionen der Gangsteller bzw. der betreffenden Schaltstangen ist vorgesehen, dass die Eingangswelle des Schaltgetriebes in Drehung versetzt wird, dass eine Drehzahländerung der Eingangswelle überwacht wird, und dass bei einer Betätigung eines Gangstellers in Richtung einer Schaltposition das Erreichen der betreffenden Synchronposition anhand einer über einem vorbestimmten Schwellenwert liegenden Drehzahländerung der Ausgangswelle festgestellt wird.
Aus der DE 101 36 731 A1 ist ein Verfahren zur Ermittlung eines Synchronpunktes in einem automatisierten Schaltgetriebe bekannt, bei dem beim Einlegen eines Ganges ein die Stellkraft des zugeordneten Gangstellers bestimmender Betriebsparameter, wie z.B. der Stellstrom eines Elektromotors, erfasst wird, und der betreffende Synchronpunkt anhand eines signifikanten Anstiegs dieses Betriebsparameters ermittelt wird.
In der DE 10 2004 017 794 B4 wird ein Verfahren zur Schaltoptimierung eines automatisierten Schaltgetriebes vorgeschlagen, bei dem bei einem Schaltvorgang während der Fahrt beim Einlegen des Zielgangs die zweite zeitliche Ableitung der Eingangswellendrehzahl erfasst und der Synchronpunkt der zugeordneten Gangkupplung anhand einer signifikanten Änderung dieser zweiten Ableitung der Eingangswellendrehzahl ermittelt wird. Alternativ oder zusätzlich kann der Synchronpunkt einer Gangkupplung auch anhand einer erfassten Änderung der Stellgeschwindigkeit des Gangstellers oder des Stellparameters des Gangstellers, wie dem Stellstrom eines Elektromotors oder dem Stelldruck eines Druckstellzylinders, ermittelt werden.
Schließlich offenbaren die Druckschriften DE 199 53 937 A1 , DE 10 2004 017 794 A1 und DE 32 18 933 C2 weitere Verfahren zur Ermittelung des Berührpunktes bzw. Synchronisierpunktes von Kupplungen.
Da sich die bekannten Verfahren auf automatisierte Schaltgetriebe mit nur einer Eingangswelle beziehen, können diese Verfahren nicht ohne weiteres auf ein Doppelkupplungsgetriebe mit zwei Eingangswellen übertragen werden. Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Synchronpunktermittlung eines automatisierten Doppelkupplungsgetriebes der eingangs genannten Art anzugeben, das die spezifischen Gegebenheiten eines Doppelkupplungsgetriebes berücksichtigt und mit relativ einfachen Steuerungsabläufen eine genaue Ermittlung der Synchronpunkte der Gangkupplungen ermöglicht.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt mit den Merkmalen des Anspruches 1.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind Gegenstand der Ansprüche 2 bis 29.
Durch das Anfahren bzw. Betätigen der Synchronisierung der ausgewählten Gangkupplung des lastfreien Teilgetriebes wird der eingangsseitige Teil des betreffenden Teilgetriebes, der die zugeordnete Eingangswelle umfasst, mit Erreichen des Synchronpunktes unter der Wirkung des in der Synchronisierung der Gangkupplung eingestellten Synchronmomentes auf die ausgangsseitige Drehzahl der Gangkupplung beschleunigt oder verzögert, d.h. Synchronlauf an der Gangkupplung hergestellt.
Die hierzu zu vergleichenden Drehzahlen, nämlich die eingangsseitige Drehzahl der Gangkupplung und die ausgangsseitige Drehzahl der Gangkupplung, können in an sich bekannter Weise mittels der Übersetzungen des auch als Synchrongang zu bezeichnenden Gangs der betreffenden Gangkupplung und des in dem anderen Teilgetriebe eingelegten Fahrgangs aus den Drehzahlen der beiden Eingangswellen abgeleitet werden.
Bei einer Anordnung der betreffenden Gangkupplung auf der Eingangswelle ist die eingangsseitige Drehzahl der Gangkupplung identisch mit der Drehzahl der zugeordneten Eingangswelle, und die auch als Synchrondrehzahl zu bezeichnende ausgangsseitige Drehzahl der Gangkupplung ergibt dich aus der Drehzahl der anderen Eingangswelle durch Division mit der Übersetzung des in dem anderen Teilgetriebe eingelegten Fahrgangs und Multiplikation mit der Übersetzung des Synchrongangs. Durch die Erkennung des Synchronlaufs an der Gangkupplung wird der aktuelle Synchronpunkt der Gangkupplung somit relativ genau aus dem aktuellen Stellparameter des zugeordneten Gangstellers bestimmt, mit dem der gültige Synchronpunkt nach bekannten Methoden, wie z.B. einer gewichteten Mittelwertbildung mit zuvor ermittelten Werten des Synchronpunktes, adaptiert werden kann. Bei dem Stellparameter handelt es sich vorliegend im Gegensatz zu den meisten bekannten Verfahren nicht um den Stellweg sondern um die Stellkraft oder eine dazu äquivalente Stellgröße des Gangstellers, wie etwa den Stelldruck eines als hydraulischer oder pneumatischer Stellzylinder ausgebildeten Gangstellers oder den Stellstrom oder die Stellspannung eines als Elektromotor ausgebildeten Gangstellers.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Synchronpunktermittlung eines automatisierten Doppelkupplungsgetriebes weist einen relativ einfachen Steuerungsablauf auf und benötigt daher nur eine geringe Zeitspanne. Ebenso erfordert das erfindungsgemäße Verfahren keinen zusätzlichen apparativen Aufwand, da nur auf die Sensordaten ohnehin vorhandener Drehzahl- und Stellparametersensoren zurückgegriffen wird.
Die Ermittlung eines aktuellen Synchronpunktes und die Adaption des gültigen Synchronpunktes einer Gangkupplung kann bei Fahrzeugstillstand zeitnah jeweils für mindestens einen Gang beider Teilgetriebe durchgeführt werden, wobei sowohl ein zeitlich serieller Ablauf als auch ein zeitlich paralleler Ablauf zur Ermittlung der aktuellen Synchronpunkte beider Gangkupplungen möglich ist, da hierzu in dem jeweils anderen Teilgetriebe kein Gang eingelegt sein muss.
Um den aktuellen Fahrbetrieb nicht zu beeinträchtigen, werden die Ermittlung eines aktuellen Synchronpunktes und die Adaption des gültigen Synchronpunktes einer Gangkupplung während der Fahrt dagegen zweckmäßig für mindestens einen Gang des momentan lastfreien Teilgetriebes durchgeführt.
Zur Sicherstellung eines problemlosen Verfahrensablaufs ist in einer Vorbereitungsphase des Verfahrens vorgesehen, dass vor der Ermittlung eines aktuellen Synchronpunktes einer Gangkupplung zunächst deren Einrückungsgrad überprüft wird, und die betreffende Reibungskupplung im Fall eines zumindest teilweise eingerückten Zustands vollständig ausgerückt wird, und dass zunächst der Schaltzustand des betreffenden Teilgetriebes überprüft wird, und im Fall eines eingelegten Gangs der betreffende Gang ausgelegt wird.
Da die Einstellung des Synchronlaufs an einer Gangkupplung nur bei einer anfänglich vorliegenden, ausreichend hohen Drehzahldifferenz auf das durch ein Anfahren des aktuellen Synchronpunktes wirksame Synchronmoment der Gangkupplung zurückzuführen ist, kann zur Erhöhung einer gegebenenfalls zu geringen Drehzahldifferenz an der Gangkupplung vorgesehen sein, dass vor der Ermittlung eines aktuellen Synchronpunktes einer Gangkupplung die zugeordnete Reibungskupplung ohne eine Überprüfung der tatsächlich vorliegenden Drehzahldifferenz zur bedarfsweisen Einstellung einer vorgebbaren Mindestdrehzahldifferenz an der Gangkupplung vorsorglich mit einem applizierbaren Einrückungsgrad, wie z.B. durch die Befüllung eines Druckstellzylinders mit einem dafür vorgesehenen Fülldruck, teilweise eingerückt und nach einer applizierbaren Haltezeit wieder vollständig ausgerückt wird.
Alternativ dazu kann jedoch auch vorgesehen sein, dass vor der Ermittlung eines aktuellen Synchronpunktes einer Gangkupplung überprüft wird, ob an der betreffenden Gangkupplung eine applizierbare, dass heißt an den jeweiligen Anwendungsfall anpassbare Mindestdrehzahldifferenz vorliegt, und dass die zugeordnete Reibungskupplung nur bei Vorliegen einer dazu geringeren Drehzahldifferenz an der Gangkupplung zur Einstellung der Mindestdrehzahldifferenz teilweise eingerückt und wieder vollständig ausgerückt wird.
Hierzu wird die zugeordnete Reibungskupplung mit einem applizierbaren Einrückungsgrad teilweise eingerückt und dann wieder vollständig ausgerückt, wenn die Drehzahldifferenz an der Gangkupplung die Mindestdrehzahldifferenz innerhalb einer applizierbaren Haltezeit erreicht oder überschritten hat, oder wenn die Haltezeit abgelaufen ist.
Wenn die Haltezeit ohne das Erreichen oder Überschreiten der Mindestdrehzahldifferenz abgelaufen ist, wird die Ermittlung eines aktuellen Synchronpunktes einer Gangkupplung zweckmäßig abgebrochen und der Einrückungsgrad der zugeordneten Reibungskupplung bei einer nachfolgenden Ermittlung eines aktuellen Synchronpunktes derselben Gangkupplung erhöht.
Wenn die Drehzahldifferenz an der Gangkupplung die Mindestdrehzahldifferenz innerhalb der applizierbaren Haltezeit erreicht oder überschritten hat, danach die Mindestdrehzahldifferenz innerhalb einer festgelegten Wartezeit aber wieder unterschritten hat, wird die Ermittlung eines aktuellen Synchronpunktes einer Gangkupplung zweckmäßig ebenfalls abgebrochen, und die zugeordnete Reibungskupplung bleibt zur Erzeugung eines Schleppmomentes bevorzugt während einer nachfolgenden Ermittlung eines aktuellen Synchronpunktes derselben Gangkupplung teilweise eingerückt.
Hinsichtlich der Auswahl der jeweiligen Gangkupplung kann vorgesehen sein, dass die Gangkupplung desjenigen Ganges des lastfreien Teilgetriebes zur Ermittlung eines aktuellen Synchronpunktes bestimmt wird, für den die letzte Adaption des gültigen Synchronpunktes am längsten zurückliegt, das heißt, für dessen Gangkupplung keine aktuellen Steuerdaten vorliegen.
Es ist jedoch auch sinnvoll, dass die Gangkupplung desjenigen Ganges des lastfreien Teilgetriebes zur Ermittlung eines aktuellen Synchronpunktes bestimmt wird, der mit hoher Wahrscheinlichkeit schaltungsbedingt als nächster Gang eingelegt wird, so dass für dessen Gangkupplung ganz aktuelle Steuerdaten vorliegen.
Wenn jedoch die Ermittlung des Berührpunktes einer Reibungskupplung unter Nutzung des Synchronmomentes einer zugeordneten Gangkupplung bevorsteht, wird zur Erhöhung der Genauigkeit dieses Verfahrens bevorzugt die Gangkupplung desjenigen Gangs des lastfreien Teilgetriebes zur Ermittlung eines aktuellen Synchronpunktes bestimmt, dessen Gangkupplung für eine nachfolgende Ermittlung des Berührpunktes der zugeordneten Reibungskupplung vorgesehen ist.
Das Anfahren des aktuellen Synchronpunktes einer Gangkupplung kann in einem stufenförmigen Anstieg des Stellparameters des zugeordneten Gangstellers mit einem applizierbaren Stufenoffset und einer applizierbaren Haltedauer pro Einrückstufe erfolgen. Dies bedeutet beispielsweise, dass der Stelldruck eines als hydraulischer oder pneumatischer Stellzylinder ausgebildeten Gangstellers solange pro Einrückstufe sprunghaft um den Stufenoffset erhöht und dieser Stelldruck jeweils über die Haltedauer konstant gehalten wird, bis an der betreffenden Gangkupplung Synchronlauf erkannt wird, d.h. der zugeordnete Synchronpunkt ermittelt ist.
Alternativ dazu kann das Anfahren des aktuellen Synchronpunktes einer Gangkupplung auch in einem rampenstufenförmigen Anstieg des Stellparameters des betreffenden Gangstellers mit einem applizierbaren Stufenoffset, einer applizierbaren Haltedauer, einer applizierbaren Rampenzeit, und einem applizierbaren Rampengradienten pro Einrückstufe erfolgen. Bei dieser Art der Stellkrafterhöhung ist der sprunghafte Anstieg des Stellparameters jeweils um den durch die Rampenzeit und den Rampengradienten bestimmten Rampenverlauf abgeschwächt bzw. der unstetige Übergang der Anstiegsflanke in den Bereich des konstanten Stellparameters gerundet.
Eine weitere Möglichkeit zum stufenförmigen Anfahren des aktuellen Synchronpunktes einer Gangkupplung besteht in einem impulsstufenförmigen Anstieg des Stellparameters des betreffenden Gangstellers mit einem applizierbaren Stufenoffset, einer applizierbaren Haltedauer, einem applizierbaren Impulsgradienten, und einer applizierbaren Abschaltdauer pro Einrückstufe. Bei dieser Art der Stellkrafterhöhung folgt dem mit dem Impulsgradienten erfolgenden sprunghaften Anstieg des Stellparameters und dem Konstanthalten des Stellparameters über die Haltedauer, sofern der Synchronpunkt noch nicht ermittelt ist, jeweils ein Abschalten der Stellkraft über die Abschaltdauer und ein nachfolgender sprunghafter Anstieg des Stellparameters auf einen gegenüber dem vorhergehenden Anstieg um den Stufenoffset erhöhten Wert.
Der Stufenoffset des Stellparameters kann bis zur Ermittlung des aktuellen Synchronpunktes pro Einrückstufe jeweils konstant gehalten werden, wozu jedoch ein Wert des Stufenoffsets bestimmt werden muss, der im Hinblick auf eine möglichst schnelle und zugleich möglichst genaue Ermittlung des Synchronpunktes eine Kompromisslösung darstellt.
In dieser Hinsicht ist es günstiger, wenn der Stufenoffset des Stellparameters ausgehend von einem relativ hohen Anfangs-Stufenoffset bis zur Ermittlung des aktuellen Synchronpunktes pro Einrückstufe jeweils um ein vorgegebenes Stufendekrement reduziert wird. Durch den anfänglich hohen Stufenoffset des Stellparameters wird der Gangsteller bzw. eine zugeordnete Schaltstange relativ schnell in die Nähe des Synchronpunktes der Gangkupplung verstellt, wodurch der Verfahrensablauf beschleunigt wird. Durch den nachfolgend stufenweise verringerten Stufenoffset des Stellparameters wird der Gangsteller bzw. die zugeordnete Schaltstange in zunehmend kleinen Schritten an den Synchronpunkt der Gangkupplung angenähert, wodurch die Genauigkeit des ermittelten Synchronpunktes erhöht wird.
Alternativ zu einem stufenförmigen Anstieg kann das Anfahren des aktuellen Synchronpunktes einer Gangkupplung jedoch auch in einem kontinuierlichen rampenförmigen Anstieg des Stellparameters des betreffenden Gangstellers mit einem applizierbaren Stellgradienten erfolgen.
Der Stellgradient des Stellparameters kann bis zur Ermittlung des Synchronpunktes konstant gehalten werden, was jedoch hinsichtlich Schnelligkeit und Genauigkeit des Verfahrens eine Kompromisslösung darstellt.
Aus den zuvor schon genannten Gründen ist es daher vorteilhafter, wenn der Stellgradient des Stellparameters bis zur Ermittlung des Synchronpunktes ausgehend von einem relativ hohen Anfangs-Stellgradienten in einem applizierbaren Zeittakt um ein vorgegebenes Gradientendekrement reduziert wird.
Um ein versehentliches Durchschalten der Gangkupplung in die Schaltposition, d.h. ein Einlegen des zugeordneten Gangs, zu vermeiden, ist vorgesehen, dass die Ermittlung eines aktuellen Synchronpunktes einer Gangkupplung abgebrochen wird, wenn während des Verstellens des zugeordneten Gangstellers ein vorgegebener Grenzwert des Stellparameters erreicht oder überschritten wird. Hierdurch wird somit indirekt die Stellposition des Gangstellers bzw. der zugeordneten Schaltstange überwacht.
Ebenso ist es sinnvoll, die Ermittlung eines aktuellen Synchronpunktes einer Gangkupplung abzubrechen, wenn während des Verstellens des zugeordneten Gangstellers eine vorgegebene Synchronisierungszeit erreicht oder überschritten wird, da dann offensichtlich ein Defekt an dem Gangsteller oder der Gangkupplung vorliegt.
Zur Erhöhung der Zuverlässigkeit des ermittelten aktuellen Synchronpunktes und damit der Erhöhung der Genauigkeit der Adaption des gültigen Synchronpunktes kann vorgesehen sein, dass die erfolgreiche Ermittlung eines aktuellen Synchronpunktes einer Gangkupplung kurzfristig mindestens einmal wiederholt wird, und der ermittelte Synchronpunkt nur dann zur Adaption des gültigen Synchronpunktes verwendet wird, wenn die mindestens zwei ermittelten Werte des Synchronpunktes innerhalb vorgegebener Toleranzgrenzen miteinander übereinstimmen.
Wenn der Stellparameter des betreffenden Gangstellers beim Anfahren des Synchronpunktes, insbesondere mit konstantem Stufenoffset, stufenweise erhöht wird, ist zur Erhöhung der Genauigkeit des ermittelten Synchronpunktes zweckmäßig vorgesehen, dass bei einer Wiederholung der Ermittlung eines aktuellen Synchronpunktes einer Gangkupplung der Stufenoffset des Stellparameters spätestens ab der letzten Einrückstufe der vorhergehenden Ermittlung desselben Synchronpunktes reduziert wird.
Ebenso ist es bei einem rampenförmigen Anfahren des Synchronpunktes, insbesondere mit konstantem Stellgradienten, zur Erhöhung der Genauigkeit des ermittelten Synchronpunktes vorteilhaft, wenn bei einer Wiederholung der Ermittlung eines aktuellen Synchronpunktes einer Gangkupplung der Stellgradient des Stellparameters spätestens ab dem letzten Zeittakt der vorhergehenden Ermittlung desselben Synchronpunktes reduziert wird.
Für die Identifikation eines Defekts an einem Gangsteller oder einer Gangkupplung im Rahmen einer Fehlerdiagnose ist bevorzugt vorgesehen, dass nach einer applizierbaren Anzahl von Abbrüchen der Ermittlung eines aktuellen Synchronpunktes derselben Gangkupplung eine gangbezogene Fehlermeldung in einem Fehlerspeicher eines Steuergerätes abgespeichert wird, und die betreffende Gangkupplung zumindest für Sonderfunktionen, wie z.B. die Ermittlung des Berührpunktes der zugeordneten Reibungskupplung, gesperrt wird.
Zur Ermöglichung eines problemlosen Verfahrensablaufs sollte die Ermittlung eines aktuellen Synchronpunktes einer Gangkupplung nur bei Vorliegen eines weitgehend stationären Betriebs des betreffenden Kraftfahrzeugs gestartet und bei Auftreten eines den stationären Betrieb störenden oder aufhebenden Betriebsereignisses abgebrochen werden. Als in diesem Sinn störende Betriebsereignisse sind z.B. eine durch eine fahrerseitige Auslenkungsänderung des Fahrpedals oder durch eine Geschwindigkeitsregeleinrichtung ausgelöste Änderung der Leistungsanforderung, ein durch eine fahrerseitige Betätigung des Bremspedals oder durch einen Bremsassistenten ausgelöstes Bremsmanöver, und eine manuell durch den Fahrer oder von einem zugeordneten Getriebesteuergerät automatisiert ausgelöste Schaltanforderung anzusehen. Ebenso können Schwankungen des Kühlölvolumenstroms und der Getriebeöltemperatur des Doppelkupplungsgetriebes sowie Änderungen des Motormomentes und der Motordrehzahl des Antriebsmotors, die zum Verlassen vorgegebener Toleranzgrenzen führen, als störende Betriebsereignisse interpretiert werden.
Ein schlechter Fahrbahnzustand der während des Verfahrensablaufs befahrenen Wegstrecke kann sich aufgrund der auftretenden Erschütterungen negativ auf das Verfahrensergebnis auswirken. Es ist daher sinnvoll, dass während der Fahrt mittels geeigneter Sensoren, wie z.B. an Fahrwerkselementen und/oder an der Karosserie des betreffenden Kraftfahrzeugs angeordneter Beschleunigungssensoren, der Fahrbahnzustand ermittelt wird, und dass bei Erkennung einer Schlechtwegestrecke die Ermittlung eines aktuellen Synchronpunktes einer Gangkupplung abgebrochen wird.
Andererseits kann sich der Ablauf des erfindungsgemäßen Verfahrens auch störend auf andere Steuerungsabläufe auswirken, die gerade in dem Antriebsstrang ablaufen. Dies trifft insbesondere auf eine Fahrsimulation auf einem Rollenprüfstand zu, bei der üblicherweise ohne die Simulation größerer Erschütterungen das Verbrauchs- und Abgasverhalten eines Kraftfahrzeugs ermittelt oder überprüft wird. Zur Vermeidung eines negativen Einflusses des erfindungsgemäßen Verfahrens auf einen im Gang befindlichen Prüfstandsversuch wird daher während des Fahrbetriebs zweckmäßig mittels geeigneter Sensoren eine auf einem Rollenprüfstand simulierte Fahrt ermittelt, und bei Erkennung einer Rollenprüfstandsfahrt die Ermittlung eines aktuellen Synchronpunktes einer Gangkupplung abgebrochen.
Zur Wiederherstellung des Ausgangszustands oder zur Herstellung eines inzwischen angeforderten Betriebszustands wird nach einer erfolgreichen Bestimmung und nach einem Abbruch der Ermittlung eines aktuellen Synchronpunktes die Reibungskupplung vollständig ausgerückt, der betreffende Gangsteller in seine Neutralstellung verstellt, und bedarfsweise der zuvor ausgelegte Gang oder ein inzwischen angeforderter Gang eingelegt.
Da die zu synchronisierende Drehzahldifferenz und die Richtung der Synchronisierung, d.h. eine durchzuführende Beschleunigung oder Verzögerung des eingangsseitigen Teils des betreffenden Teilgetriebes, jeweils von dem gerade in dem anderen Teilgetriebe eingelegten Fahrgang abhängig sind, wird der adaptierte Synchronpunkt einer Gangkupplung zweckmäßig in Abhängigkeit von dem in dem anderen Teilgetriebe eingelegten Fahrgang und dem zur Ermittlung eines aktuellen Synchronpunktes synchronisierten Zielgangs parametriert abgespeichert.
Zur Verdeutlichung der Erfindung ist der Beschreibung eine Zeichnung mit Ausführungsbeispielen beigefügt. In dieser zeigt

1 ein Zeitdiagramm mit Drehzahl-, Drehmoment-, und Stelldruckverläufen nach einer ersten Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens,
2 ein Zeitdiagramm mit Drehzahl-, Drehmoment-, und Stelldruckverläufen nach einer zweiten Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens,
3 Beispiele für ein Anfahren des Synchronpunktes mit einem stufenförmigen Anstieg des Stellparameters des zugeordneten Gangstellers,
4 Beispiele für ein Anfahren des Synchronpunktes mit einem rampenförmigen Anstieg des Stellparameters des zugeordneten Gangstellers, und
5 eine schematische Darstellung eines Doppelkupplungsgetriebes.

Ein an sich bekanntes Doppelkupplungsgetriebe 1, bei dem das erfindungsgemäße Verfahren zur Kupplungskennlinienadaption angewendet werden kann, ist in vereinfachter schematischer Form in 5 abgebildet. Das Doppelkupplungsgetriebe 1 weist eine längere erste Eingangswelle 3, eine als Hohlwelle ausgebildete und koaxial über der ersten Eingangswelle 3 angeordnete kürzere zweite Eingangswelle 4, eine achsparallel zu den beiden Eingangswellen 3, 4 angeordnete Vorgelegewelle 5, und eine koaxial sowie axial benachbart zu der ersten Eingangswelle 3 angeordnete Ausgangswelle 6 auf.
Die erste Eingangswelle 3 ist durch das Einrücken jeweils einer zugeordneten Gangkupplung über die Gangradsätze eines ersten Vorwärtsgangs G1 und eines dritten Vorwärtsgangs G3 mit der Vorgelegewelle 5 verbindbar, die über eine aus zwei Festrädern gebildete Ausgangsstufe 7 mit der Ausgangswelle 6 in Triebverbindung steht.
Die Gangradsätze des ersten und dritten Vorwärtsgangs G1, G3 werden jeweils durch ein Zahnradpaar mit einem drehfest auf der ersten Eingangswelle 3 angeordneten Festrad und einem drehbar auf der Vorgelegewelle 5 gelagerten Losrad gebildet. Die zur schaltungsbedingten Verbindung der Losräder mit der Vorgelegewelle 5 vorgesehenen Gangkupplungen sind reibsynchronisiert ausgebildet und in einem ersten gemeinsamen Schaltpaket S1 mit zwei Schaltstellungen und einer Neutralstellung zusammengefasst.
Der hier beispielhaft als Direktgang ausgebildete fünfte Vorwärtsgang G5 ist durch eine die Herstellung einer unmittelbaren Triebverbindung der ersten Eingangswelle 3 mit der Ausgangswelle 6 über eine zugeordnete reibsynchronisierte Gangkupplung schaltbar, die alleiniger Bestandteil eines am ausgangsseitigen Ende der ersten Eingangswelle 3 angeordneten dritten Schaltpakets S3 mit einer einzigen Schaltstellung und einer Neutralstellung ist. Eingangsseitig ist die erste Eingangswelle 3 über eine als aktiv schließbare Lamellenkupplung ausgebildete erste Reibungskupplung K1 mit der Triebwelle 2 eines als Verbrennungskolbenmotor ausgebildeten Antriebsmotors M verbindbar.
Die zweite Eingangswelle 4 ist durch das Einrücken jeweils einer zugeordneten Gangkupplung über die Gangradsätze eines zweiten Vorwärtsgangs G2, eines vierten Vorwärtsgangs G4, eines sechsten Vorwärtsgangs G6 und eines Rückwärtsgangs R mit der Vorgelegewelle 5 verbindbar. Der Gangradsatz des zweiten Vorwärtsgangs G2 wird durch ein Zahnradpaar mit einem drehfest auf der zweiten Eingangswelle 4 angeordneten Festrad und einem drehbar auf der Vorgelegewelle 5 gelagerten Losrad gebildet. Der Gangradsatz des Rückwärtsgangs R umfasst außer einem drehfest auf der zweite Eingangswelle 4 angeordneten Festrad und einem drehbar auf der Vorgelegewelle 5 gelagerten Losrad ein Zwischenrad zur Drehrichtungsumkehr. Die zur schaltungsbedingten Verbindung der Losräder des zweiten Vorwärtsgangs G2 und des Rückwärtsgangs R mit der Vorgelegewelle 5 vorgesehenen Gangkupplungen sind reibsynchronisiert ausgebildet und in einem zweiten gemeinsamen Schaltpaket S2 mit zwei Schaltstellungen und einer Neutralstellung zusammengefasst.
Die Gangradsätze des vierten und sechsten Vorwärtsgangs G4, G6 werden jeweils durch ein Zahnradpaar mit einem drehbar auf der zweiten Eingangswelle 4 gelagerten Losrad und einem drehfest auf der Vorgelegewelle 5 angeordneten Festrad gebildet. Die zur schaltungsbedingten Verbindung der Losräder mit der zweiten Eingangswelle 4 vorgesehenen Gangkupplungen des vierten und sechsten Vorwärtsgangs G4, G6 sind reibsynchronisiert ausgebildet und in einem vierten gemeinsamen Schaltpaket S4 mit zwei Schaltstellungen und einer Neutralstellung zusammengefasst. Eingangsseitig ist die zweite Eingangswelle 4 über eine als aktiv schließbare Lamellenkupplung ausgebildete zweite Reibungskupplung K2 mit der Triebwelle 2 des Antriebsmotors M verbindbar.
Die erste Eingangswelle 3 bildet somit zusammen mit der ersten Reibungskupplung K1 und den Gangradsätzen und Gangkupplungen S1, S3 der ungeraden Vorwärtsgänge G1, G3, G5 ein erstes Teilgetriebe, wogegen die zweite Eingangswelle 4 zusammen mit der zweiten Reibungskupplung K2 und den Gangradsätzen und Gangkupplungen S2, S4 der geraden Vorwärtsgänge G2, G4, G6 und des Rückwärtsgangs R ein zweites Teilgetriebe bilden. Eine Schaltung zwischen einem Fahrgang (z.B. G3) des einen Teilgetriebes und einem Zielgang (z.B. G4) des anderen Teilgetriebes erfolgt nach vorherigem Synchronisieren und Einlegen des Zielgangs G4 durch ein zeitlich überschnittenes Einrücken der dem Zielgang G4 zugeordneten Reibungskupplung K2 sowie Ausrücken der dem Fahrgang G3 zugeordneten Reibungskupplung K1 und somit ohne Zugkraftunterbrechung.
Damit bei einem Schaltvorgang der Zielgang, beispielsweise G4, schnell und verschleißarm synchronisiert und eingelegt werden kann, ist eine exakte Kenntnis des Synchronpunktes der zugeordneten Gangkupplung S4 bzw. des diese automatisiert betätigenden Gangstellers erforderlich. Bei einer Ausbildung des Gangstellers als ein hydraulischer Stellzylinder kann außer dem entsprechenden Wert des Stellweges, wie erfindungsgemäß vorgesehen, auch der Wert des Stelldruckes p_GK als Synchronpunkt p_Sync verwendet werden, bei dem die Synchronisierung der Gangkupplung S4 erreicht ist, und die Eingangswelle 4 innerhalb einer vorgegebenen Zeitspanne unter der Wirkung eines Synchronmomentes M_Sync auf die Drehzahl n_Sync des ausgangsseitigen Teils der Gangkupplung S4 beschleunigt oder verzögert wird. Zur Erfassung relevanter Einflüsse, wie der Betriebstemperatur und des Verschleißzustands der jeweiligen Synchronisierung und des zugeordneten Gangstellers wird üblicherweise in bestimmten Zeitabständen sowohl bei Fahrzeugstillstand als auch während der Fahrt ein aktueller Wert des Synchronpunktes (p_Sync ) der Gangkupplungen S1 - S4 ermittelt und damit ein jeweils vorhandener gültiger Synchronpunkt gangspezifisch adaptiert, d.h. entsprechend korrigiert.
In den Diagrammen von 3 sind stufenförmige Zeitverläufe des vorliegend als Stellparameter verwendeten Stelldruckes p_GK eines als hydraulischer oder pneumatischer Stellzylinder ausgebildeten Gangstellers abgebildet, mit denen eine Gangkupplung zur Ermittlung des betreffenden Synchronpunktes p_Sync angefahren werden kann.
In dem Steuerungsverlauf nach 3a wird der Stelldruck p_GK des betreffenden Gangstellers solange pro Einrückstufe jeweils um einen konstanten Stufenoffset Δp_St erhöht und über die Haltedauer Δt_St gehalten, bis der Synchronpunkt p_Sync erreicht bzw. ermittelt worden ist.
In dem Steuerungsverlauf nach 3b wird der Stelldruck p_GK solange pro Einrückstufe jeweils um einen variablen Stufenoffset Δp_St erhöht und über die Haltedauer Δt_St gehalten, bis der Synchronpunkt p_Sync erreicht bzw. ermittelt worden ist. Dabei wird der Stufenoffset Δp_St ausgehend von einem vergleichsweise hohen Anfangs-Stufenoffset Δp_{St_0} pro Einrückstufe jeweils um ein Stufendekrement Δp_D reduziert, wodurch sowohl die Schnelligkeit der Ermittlung des Synchronpunktes p_Sync als auch die Genauigkeit des ermittelten Synchronpunktes p_Sync erhöht werden kann.
Bei einer Variante eines stufenweisen Anfahrens des Synchronpunktes p_Sync nach 3c ist der sprunghafte Anstieg des Stellparameters p_GK pro Einrückstufe jeweils durch einen Rampenabschnitt mit den applizierbaren Kenngrößen Rampengradient (dp/dt)_R und Rampenzeit Δt_R abgeschwächt.
In einer weiteren bevorzugten Form eines stufenweisen Anfahrens des Synchronpunktes p_Sync nach 3d erfolgt die Erhöhung des Stellparameters p_GK pro Einrückstufe jeweils durch einen Stufenimpuls mit einem applizierbaren Impulsgradienten (dp/dt)_I, einer gegenüber dem letzten Impuls um einen applizierbaren Stufenoffset Δp_St erhöhten Impulshöhe, und einer applizierbaren Haltedauer Δt_St , sowie einem nachfolgenden Abschalten des Stellparameters p_GK für eine applizierbare Abschaltdauer Δt_off .
In den Diagrammen von 4 sind dagegen rampenförmige Zeitverläufe des vorliegend als Stellparameter verwendeten Stelldruckes p_GK eines als hydraulischer oder pneumatischer Stellzylinder ausgebildeten Gangstellers abgebildet, mit denen eine Gangkupplung zur Ermittlung des betreffenden Synchronpunktes p_Sy in Schließrichtung angefahren werden kann.
In dem Steuerungsverlauf nach 4a wird der Stelldruck p_GK des betreffenden Gangstellers solange mit einem konstanten Stellgradienten dp_GK/dt erhöht, bis der Synchronpunkt p_Sync erreicht bzw. ermittelt worden ist.
Im Unterschied dazu ist in dem Steuerungsverlauf nach 4b vorgesehen, dass der Stelldruck p_GK des betreffenden Gangstellers ausgehend von einem vergleichsweise hohen Anfangs-Stellgradienten (dp_GK/dt)₀ durch eine pro Zeittakt Δt um ein Gradientendekrement (dp/dt)_D erfolgende Reduzierung des Stellgradienten dp_GK/dt in einem degressiven Verlauf erhöht wird. Mit einem derartigen Anstiegsverlauf des Stelldruckes p_GK kann sowohl die Schnelligkeit der Ermittlung des Synchronpunktes p_Sync als auch die Genauigkeit des ermittelten Synchronpunktes p_Sync erhöht werden.
In den Diagrammen der 1 ist anhand von Zeitverläufen qualitativ dargestellt, wie während einer weitgehend stationären Fahrt der aktuelle Synchronpunkt p_Sync der Gangkupplung eines Gangs (beispielsweise G4) des momentan lastfreien Teilgetriebes gemäß einer ersten Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens ermittelt wird. Hierzu sind in dem Teildiagramm a) die Motordrehzahl n_M des Antriebsmotors M, die Drehzahl n_GE der Eingangswelle 4 des lastfreien Teilgetriebes und die Drehzahl n_Sync des ausgangsseitigen Teils der Gangkupplung gezeigt, in dem Teildiagramm b) das Kupplungsmoment M_K der zugeordneten Reibungskupplung K2 und das Reibmoment M_GK der Synchronisierung der Gangkupplung S4 dargestellt, und in dem Teildiagramm c) die vorliegend als Stellparameter verwendeten Stelldrücke p_K , p_GK des Kupplungsstellers der Reibungskupplung K2 und des Gangstellers der Gangkupplung S4 abgebildet.
Da die Drehzahldifferenz Δn_GK an der Gangkupplung S4 zunächst unterhalb einer für die Ermittlung des Synchronpunktes p_Sync festgelegten Mindestdrehzahldifferenz Δn_{GK_min} liegt, wird ab dem Zeitpunkt t1 zunächst der Kupplungssteller der zugeordneten Reibungskupplung K2 mit einem Fülldruck p_{K_F} beaufschlagt und dadurch die Reibungskupplung K2 teilweise eingerückt, wodurch die Eingangswelle 4 unter der Wirkung des eingestellten Kupplungsmomentes M_K in Richtung der Motordrehzahl n_M des Antriebsmotors M beschleunigt wird. Nach Ablauf einer Haltezeit Δt_K ist an der Gangkupplung S4 eine für die Ermittlung des Synchronpunktes p_Sync ausreichende Drehzahldifferenz Δn_GK erreicht (Δn_GK > Δn_{GK_min}), so dass die Reibungskupplung K2 zum Zeitpunkt t2 wieder vollständig ausgerückt wird.
Ab dem Zeitpunkt t3 wird der zugeordnete Gangsteller von seiner Neutralposition in Richtung der Schaltposition des betreffenden Gangs G4 verfahren, d.h. die Synchronisierung der Gangkupplung S4 des Gangs G4 sukzessive angefahren. Dies erfolgt vorliegend analog zu dem Steuerungsverlauf von 3b in einem stufenförmigen Anstieg des Stellparameters p_GK des betreffenden Gangstellers mit einem applizierbaren Stufenoffset Δp_St und einer applizierbaren Haltedauer Δt_St pro Einrückstufe, wobei der Stufenoffset Δp_St des Stellparameters p_GK ausgehend von einem relativ hohen Anfangs-Stufenoffset Δp_{St_0} mit der Annäherung an den bislang gültigen Synchronpunkt kontinuierlich um jeweils ein Stufendekrement Δp_D reduziert wird.
Zum Zeitpunkt t4 wird die Synchronisierung der Gangkupplung S4 erreicht und betätigt, so dass die zugeordnete Eingangswelle 4 unter der Wirkung des eingestellten Synchronmomentes M_Sync wieder in Richtung der Drehzahl n_Sync des ausgangsseitigen Teils der Gangkupplung verzögert wird. Nachdem die Drehzahldifferenz Δn_GK eine für die Erkennung des Synchronlaufs festgelegte Mindestdrehzahldifferenz Δn_{GK_min} unterschritten hat, die hier beispielhaft identisch mit der anfangs verwendeten Mindestdrehzahldifferenz Δn_{GK_min} zur Erkennung einer zu geringen Drehzahldifferenz Δn_GK ist, und dies sensorisch erfasst worden ist, wird der Gangsteller ab dem Zeitpunkt t5 wieder in seine Neutralposition verstellt. Dadurch nimmt die Drehzahl n_GE der Eingangswelle 4 wieder einen von den wirksamen Brems- und Schleppmomenten bestimmten Betrag ein. Der zuvor an dem Gangsteller eingestellte Wert p_Sync des Stelldruckes p_GK wird unverändert oder nach Abzug eines geeigneten Offsetwertes als aktueller Synchronpunkt p_Sync abgespeichert und nachfolgend zur Adaption des gültigen Synchronpunktes verwendet.
Aufgrund vergleichsweise einfacher Steuerungsabläufe und genau sensierbarer Drehzahlwerte ist das erfindungsgemäße Verfahren zur Ermittlung des Synchronpunktes p_Sync einer Gangkupplung S4 relativ schnell und präzise. Zudem wird zur Steuerung des Verfahrensablaufs nur auf die Sensorsignale ohnehin vorhandener Drehzahl- und Stellparametersensoren zurückgegriffen.
In einer zweiten Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens, das in 2 analog zu 1 dargestellt ist, erfolgt das Anfahren des aktuellen Synchronpunktes p_Sync der Gangkupplung S4 analog zu dem Steuerungsverlauf von 4b in einem weitgehend kontinuierlichen rampenförmigen Anstieg des Stellparameters p_GK des betreffenden Gangstellers mit einem applizierbaren Stellgradienten dp_GK/dt, wobei der Stellgradient dp_GK/dt des Stellparameters p_GK ausgehend von einem relativ hohen Anfangs-Stellgradienten (dp_GK/dt)₀ mit der Annäherung an den bislang gültigen Synchronpunkt kontinuierlich reduziert wird. Gegenüber dem stufenförmigen Anfahren der Synchronisierung der Gangkupplung S4 ist die kontinuierliche rampenförmige Bewegung des Gangstellers bzw. der zugeordneten Schaltstange schwieriger steuerbar, sie kann bei einem niedrigen Stellgradienten dp_GK/dt zum Zeitpunkt des Erreichens des Synchronpunktes p_Sync jedoch zu einer präziseren Ermittlung des Synchronpunktes p_Sync führen.
Bezugszeichenliste

1: Doppelkupplungsgetriebe
2: Triebwelle des Antriebsmotors
3: Erste Eingangswelle
4: Zweite Eingangswelle
5: Vorgelegewelle
6: Ausgangswelle
7: Ausgangsstufe
G1 - G6: Vorwärtsgänge
K1: Erste Reibungskupplung
K2: Zweite Reibungskupplung
M: Antriebsmotor, Drehmoment
M_GK: Reibmoment an der Synchronisierung der Gangkupplung
M_K: Kupplungsmoment, Drehmoment der Reibungskupplung
M_Sync: Synchronmoment an der Gangkupplung
n: Drehzahl
n_GE: Drehzahl der Eingangswelle
n_M: Motordrehzahl
n_Sync: Synchrondrehzahl an der Gangkupplung
p: Druck
p_GK: Stelldruck, Stellparameter des Gangstellers
p_K: Stelldruck, Stellparameter des Kupplungsstellers
p_{K_F}: Fülldruck des Kupplungsstellers
p_Sync: Synchrondruck, Synchronpunkt des Gangstellers
R: Rückwärtsgang
S1 - S4: Schaltpakete
t: Zeit
t1 - t5: Zeitpunkte
(dp/dt)_D: Gradientendekrement
(dp/dt)_I: Impulsgradient
(dp/dt)_R: Rampengradient
dp_GK/dt: Stellgradient
(dp_GK/dt)₀: Anfangs-Stellgradient
Δn: Drehzahldifferenz
Δn_GK: Drehzahldifferenz an der Gangkupplung
Δn_{GK_min}: Differenzdrehzahlschwelle
Δp: Druckdifferenz
Δp_D: Stufendekrement
Δp_St: Stufenoffset
Δp_{St_0}: Anfangs-Stufenoffset
Δt: Zeitspanne, Zeittakt
Δt_K: Haltezeit (der Reibungskupplung)
Δt_off: Abschaltdauer
Δt_R: Rampenzeit
Δt_{S_max}: Synchronisierungszeit (der Gangkupplung)
Δt_St: Haltedauer pro Einrückstufe

Claims

Verfahren zur Synchronpunktermittlung eines automatisierten Doppelkupplungsgetriebes, das zwei Teilgetriebe mit jeweils einer über eine Reibungskupplung (K1, K2) mit der Triebwelle (2) eines Antriebsmotors (M) verbindbaren Eingangswelle (3, 4) und mehrere über jeweils eine reibsynchronisierte Gangkupplung (S1 - S4) schaltbare Gänge (G1 - G6, R) umfasst, wobei bei laufendem Antriebsmotor (M) durch das Anfahren der Synchronisierung einer Gangkupplung (S1, S3; S2, S4) und die Erfassung einer signifikanten Änderung mindestens eines Betriebsparameters ein aktueller Wert des Synchronpunktes des zugeordneten Gangstellers mit folgenden Verfahrensschritten ermittelt wird: - Auswahl der Gangkupplung (S1, S3; S2, S4) eines Gangs (G1, G3, G5; G2, G4, G6, R) eines momentan lastfreien Teilgetriebes, - bedarfsweises Verstellen des zugeordneten Gangstellers in die Neutralposition, - sukzessives Verstellen des zugeordneten Gangstellers in Richtung der Schaltposition des ausgewählten Gangs (G1, G3, G5; G2, G4, G6, R), solange bis an der Gangkupplung (S1, S3; S2, S4) innerhalb einer applizierten Schwelle Synchronlauf erreicht ist (Δn_GK ≈ 0), - Ermitteln des aktuellen Synchronpunktes (p_Sync) der Gangkupplung (S1, S3; S2, S4) aus dem aktuellen Stellparameter (p_GK) des zugeordneten Gangstellers, - Adaption des gültigen Synchronpunktes der Gangkupplung (S1, S3; S2, S4) mit dem aktuellen Synchronpunkt (p_Sync), wobei die Gangkupplung (S1, S3; S2, S4) desjenigen Ganges (G1, G3, G5; G2, G4, G6, R) des lastfreien Teilgetriebes zur Ermittlung eines aktuellen Synchronpunktes (p_Sync) bestimmt wird, dessen Gangkupplung für eine nachfolgende Ermittlung des Berührpunktes der zugeordneten Reibungskupplung (K1; K2) vorgesehen ist.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ermittlung eines aktuellen Synchronpunktes (p_Sync) und die Adaption des gültigen Synchronpunktes einer Gangkupplung (S1, S3; S2, S4) bei Fahrzeugstillstand jeweils für mindestens einen Gang (G1, G3, G5; G2, G4, G6, R) beider Teilgetriebe durchgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ermittlung eines aktuellen Synchronpunktes (p_Sync) und die Adaption des gültigen Synchronpunktes einer Gangkupplung (S1, S3; S2, S4) während der Fahrt für mindestens einen Gang (G1, G3, G5; G2, G4, G6, R) des momentan lastfreien Teilgetriebes durchgeführt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn - zeichnet, dass vor der Ermittlung eines aktuellen Synchronpunktes (p_Sync) einer Gangkupplung (S1, S3; S2, S4) zunächst der Einrückungsgrad der zugeordneten Reibungskupplung (K1; K2) überprüft wird, und dass die betreffende Reibungskupplung (K1; K2) im Fall eines zumindest teilweise eingerückten Zustands vollständig ausgerückt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn - z e ich n e t, dass vor der Ermittlung eines aktuellen Synchronpunktes (p_Sync) einer Gangkupplung (S1, S3; S2, S4) zunächst der Schaltzustand des betreffenden Teilgetriebes überprüft wird, und dass im Fall eines eingelegten Gangs (G1, G3, G5; G2, G4, G6, R) der betreffende Gang ausgelegt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn - zeichnet, dass vor der Ermittlung eines aktuellen Synchronpunktes (p_Sync) einer Gangkupplung (S1, S3; S2, S4) die zugeordnete Reibungskupplung (K1; K2) zur bedarfsweisen Einstellung einer vorgegebenen Mindestdrehzahldifferenz (Δn_{GK_min}) an der Gangkupplung mit einem applizierten Einrückungsgrad (p_{K_F}) teilweise eingerückt und nach einer applizierten Haltezeit (Δt_K) wieder vollständig ausgerückt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn - zeichnet, dass vor der Ermittlung eines aktuellen Synchronpunktes (p_Sync) einer Gangkupplung (S1, S3; S2, S4) überprüft wird, ob an der betreffenden Gangkupplung eine applizierte Mindestdrehzahldifferenz (Δn_{GK_min}) vorliegt (Δn_GK ≥ Δn_{GK_min}), und dass die zugeordnete Reibungskupplung (K1; K2) nur bei Vorliegen einer geringeren Drehzahldifferenz (Δn_GK) an der Gangkupplung (Δn_GK < Δn_{GK_min}) zur Einstellung der Mindestdrehzahldifferenz (Δn_{GK_min}) teilweise eingerückt und wieder vollständig ausgerückt wird.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die zugeordnete Reibungskupplung (K1; K2) mit einem applizierten Einrückungsgrad (p_{K_F}) teilweise eingerückt und dann wieder vollständig ausgerückt wird, wenn die Drehzahldifferenz (Δn_GK) an der Gangkupplung (S1, S3; S2, S4) die Mindestdrehzahldifferenz (Δn_{GK_min}) innerhalb einer applizierten Haltezeit (Δt_K) erreicht oder überschritten hat (Δn_GK ≥ Δn_{GK_min}), oder wenn die Haltezeit (Δt_K) abgelaufen ist.
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Ermittlung eines aktuellen Synchronpunktes (p_Sync) einer Gangkupplung (S1, S3; S2, S4) abgebrochen wird, wenn die Haltezeit (Δt_K) ohne das Erreichen oder Überschreiten der Mindestdrehzahldifferenz (Δn_{GK_min}) abgelaufen ist, und dass in diesem Fall der Einrückungsgrad (p_{K_F}) der zugeordneten Reibungskupplung (K1; K2) bei einer nachfolgenden Ermittlung eines aktuellen Synchronpunktes (p_Sync) derselben Gangkupplung (S1, S3; S2, S4) erhöht wird (p_{K_F} = p_{K_F} + Δp_{K_F}).
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Ermittlung eines aktuellen Synchronpunktes (p_Sync) einer Gangkupplung (S1, S3; S2, S4) abgebrochen wird, wenn die Drehzahldifferenz (Δn_GK) an der Gangkupplung (S1, S3; S2, S4) die Mindestdrehzahldifferenz (Δn_{GK_min}) innerhalb der applizierten Haltezeit (Δt_K) erreicht oder überschritten hat, danach die Mindestdrehzahldifferenz (Δn_{GK_min}) innerhalb einer festgelegten Wartezeit (Δt_W) aber wieder unterschritten hat, und dass in diesem Fall die zugeordnete Reibungskupplung (K1; K2) während einer nachfolgenden Ermittlung eines aktuellen Synchronpunktes (p_Sync) derselben Gangkupplung (S1, S3; S2, S4) teilweise eingerückt bleibt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch ge - kennzeichnet, dass die Gangkupplung (S1, S3; S2, S4) desjenigen Ganges (G1, G3, G5; G2, G4, G6, R) des lastfreien Teilgetriebes zur Ermittlung eines aktuellen Synchronpunktes (p_Sync) bestimmt wird, für den die letzte Adaption des gültigen Synchronpunktes am längsten zurückliegt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch ge - kennzeichnet, dass die Gangkupplung (S1, S3; S2, S4) desjenigen Ganges (G1, G3, G5; G2, G4, G6, R) des lastfreien Teilgetriebes zur Ermittlung eines aktuellen Synchronpunktes (p_Sync) bestimmt wird, der wahrscheinlich schaltungsbedingt als nächster Gang eingelegt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch ge - kennzeichnet, dass das Anfahren des aktuellen Synchronpunktes (p_Sync) einer Gangkupplung (S1, S3; S2, S4) in einem stufenförmigen Anstieg des Stellparameters (p_GK) des betreffenden Gangstellers mit einem applizierten Stufenoffset (Δp_St) und einer applizierten Haltedauer (Δt_St) pro Einrückstufe erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Stufenoffset (Δp_St) des Stellparameters (p_GK) bis zur Ermittlung des aktuellen Synchronpunktes (p_Sync) pro Einrückstufe jeweils konstant gehalten wird.
Verfahren nach Anspruch 13, dadurch ge- kennzeichnet, dass der Stufenoffset (Δp_St) des Stellparameters (p_GK) ausgehend von einem Anfangs-Stufenoffset (Δp_{St_0}) bis zur Ermittlung des aktuellen Synchronpunktes (p_Sync) pro Einrückstufe jeweils um ein vorgegebenes Stufendekrement (Δp_D) reduziert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch ge - kennzeichnet, dass das Anfahren des aktuellen Synchronpunktes (p_Sync) einer Gangkupplung (S1, S3; S2, S4) in einem kontinuierlichen rampenförmigen Anstieg des Stellparameters (p_GK) des betreffenden Gangstellers mit einem applizierten Stellgradienten (d p_GK/d t) erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Stellgradient (dp_GK/dt) des Stellparameters (p_GK) bis zur Ermittlung des Synchronpunktes konstant gehalten wird.
Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Stellgradient (dp_GK/dt) des Stellparameters (p_GK) bis zur Ermittlung des Synchronpunktes ausgehend von einem Anfangs-Stellgradienten ((dp_GK/dt)₀) in einem applizierten Zeittakt (Δt) um ein vorgegebenes Gradientendekrement ((dp/dt)_D) reduziert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch ge - kennzeichnet, dass die Ermittlung eines aktuellen Synchronpunktes (p_Sync) einer Gangkupplung (S1, S3; S2, S4) abgebrochen wird, wenn während des Verstellens des zugeordneten Gangstellers ein vorgegebener Grenzwert des Stellparameters (p_{GK_max}) erreicht oder überschritten wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch ge - kennzeichnet, dass die Ermittlung eines aktuellen Synchronpunktes (p_Sync) einer Gangkupplung (S1, S3; S2, S4) abgebrochen wird, wenn während des Verstellens des zugeordneten Gangstellers eine vorgegebene Synchronisierungszeit (Δt_{S_max}) erreicht oder überschritten wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch ge - kennzeichnet, dass die erfolgreiche Ermittlung eines aktuellen Synchronpunktes (p_Sync) einer Gangkupplung (S1, S3; S2, S4) mindestens einmal wiederholt wird, und der ermittelte Synchronpunkt (p_Sync) nur dann zur Adaption des gültigen Synchronpunktes verwendet wird, wenn die mindestens zwei ermittelten Werte des Synchronpunktes (p_Sync) innerhalb vorgegebener Toleranzgrenzen miteinander übereinstimmen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 15 und 21, dadurch geken nzeichnet, dass bei einer Wiederholung der Ermittlung eines aktuellen Synchronpunktes (p_Sync) einer Gangkupplung (S1, S3; S2, S4) der Stufenoffset (Δp_St) des Stellparameters (p_GK) spätestens ab der letzten Einrückstufe der vorhergehenden Ermittlung des betreffenden Synchronpunktes (p_Sync) reduziert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 18 und 21, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Wiederholung der Ermittlung eines aktuellen Synchronpunktes (p_Sync) einer Gangkupplung (S1, S3; S2, S4) der Stellgradient (dp_GK/dt) des Stellparameters (p_GK) spätestens ab dem letzten Zeittakt der vorhergehenden Ermittlung des betreffenden Synchronpunktes (p_Sync) reduziert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 23, dadurch ge- kennzeichnet, dass nach einer applizierten Anzahl von Abbrüchen der Ermittlung eines aktuellen Synchronpunktes (p_Sync) derselben Gangkupplung (S1, S3; S2, S4) eine gangbezogene Fehlermeldung in einem Fehlerspeicher abgespeichert wird, und die betreffende Gangkupplung (S1, S3; S2, S4) zumindest für Sonderfunktionen gesperrt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 24, dadurch ge - kennzeichnet, dass die Ermittlung eines aktuellen Synchronpunktes (p_Sync) einer Gangkupplung (S1, S3; S2, S4) nur bei Vorliegen eines stationären Betriebs des betreffenden Kraftfahrzeugs gestartet und bei Auftreten eines den stationären Betrieb störenden oder aufhebenden Betriebsereignisses abgebrochen wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 25, dadurch ge- kennzeichnet, dass während der Fahrt mittels geeigneter Sensoren der Fahrbahnzustand ermittelt wird, und dass bei Erkennung einer Schlechtwegestrecke die Ermittlung eines aktuellen Synchronpunktes (p_Sync) einer Gangkupplung (S1, S3; S2, S4) abgebrochen wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 26, dadurch ge - kennzeichnet, dass während des Fahrbetriebs mittels geeigneter Sensoren eine auf einem Rollenprüfstand simulierte Fahrt ermittelt wird, und dass bei Erkennung einer Rollenprüfstandsfahrt die Ermittlung eines aktuellen Synchronpunktes (p_Sync) einer Gangkupplung (S1, S3; S2, S4) abgebrochen wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 27, dadurch ge- kennzeichnet, dass nach einer erfolgreichen Bestimmung und nach einem Abbruch der Ermittlung eines aktuellen Synchronpunktes (p_Sync) die Reibungskupplung (K1, K2) vollständig ausgerückt wird, der betreffende Gangsteller in seine Neutralstellung verstellt wird, und bedarfsweise der zuvor ausgelegte Gang (G1, G3, G5; G2, G4, G6, R) oder ein inzwischen angeforderter Gang eingelegt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 28, dadurch ge- kennzeichnet, dass der adaptierte Synchronpunkt einer Gangkupplung (S1, S3; S2, S4) in Abhängigkeit des in dem anderen Teilgetriebe eingelegten Fahrgangs (G3) und des zur Ermittlung eines aktuellen Synchronpunktes (p_Sync) synchronisierten Zielgangs (G4) parametriert abgespeichert wird.