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Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Regelung einer geregelten Überbrückungskupplung im Schubbetrieb zur Einstellung einer vorgegebenen Drehzahldifferenz zwischen der Antriebseinheit und dem ein mittels der Überbrückungskupplung überbrückbares Anfahrelement aufweisenden Automatgetriebe eines Kraftfahrzeugs gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Insbesondere bezieht sich das Verfahren auf die Regelung einer geregelten Wandlerüberbrückungskupplung.
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Aus dem Stand der Technik ist bekannt, in den Antriebsstrang von Fahrzeugen umfassend ein Automatgetriebe in der Regel als Drehmomentwandler ausgeführte Anfahrelemente zu integrieren, die mittels einer Wandlerüberbrückungskupplung ganz oder teilweise überbrückt werden können, um dadurch Verluste und somit Kraftstoff-Mehrverbrauch so niedrig wie möglich zu halten. In der folgenden Beschreibung wird die Erfindung anhand einer als Wandlerüberbrückungskupplung ausgeführten Überbrückungskupplung zur Überbrückung eines als Drehmomentwandler ausgeführten Anfahrelementes erläutert.
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Gemäß dem Stand der Technik wird eine geregelte Wandlerüberbrückungskupplung über die Druckdifferenz zwischen der Öl-Zulauf- und der Öl-Ablaufseite des Drehmomentwandlers oder über eine eigene Steuerleitung, über die ein Betätigungsdruck auf die Wandlerüberbrückungskupplung wirkt, geregelt. Im Idealfall wäre eine Differenzdrehzahl zwischen der Antriebseinheit und der Getriebeeingangswelle von Null Umdrehungen, d. h. eine vollständige Überbrückung des Drehmomentwandlers der gewünschte Zustand, um Verluste zu minimieren und somit den Kraftstoffverbrauch zu reduzieren. Dies lässt sich jedoch nicht in allen Betriebsbereichen umsetzen, da z. B. die Optimierung der Akustik und eine angestrebte Schwingungsreduzierung im Antriebsstrang einen schlupfenden Betrieb der Wandlerüberbrückungskupplung in bestimmten Betriebszuständen erforderlich machen. Dies ist beispielweise bei niedrigen Absolutdrehzahlen, wo die Antriebseinheit des Fahrzeugs eine hohe Schwingneigung hat oder während einer Schaltung des Getriebes der Fall. Aus diesem Grund wird hierbei die Wandlerüberbrückungskupplung auf vordefinierte Schlupfwerte, d. h. auf eine vordefinierte Differenzdrehzahl zwischen der Antriebseinheit und dem Getriebe mittels Variation des Betätigungsdrucks oder der Druckdifferenz zwischen Wandlerzulauf und -ablauf geregelt.
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Aus der
EP 0 444 098 B1 der Anmelderin ist ein Verfahren zur Regelung einer innerhalb eines Antriebsstranges zwischen einer Antriebswelle und einer Abtriebswelle angeordneten Kupplung bekannt, im Rahmen dessen über eine Sensoreinrichtung Drehgeschwindigkeitsdifferenzen im Antriebsstrang erfasst werden, wobei mittels einer Regeleinrichtung in Abhängigkeit von diesen Regelgrößen die die Drehzahldifferenz im Antriebsstrang beeinflussende Stellgröße gesteuert wird. Hierbei weist die Regeleinrichtung eine Vergleichereinheit auf, in der ein Istwert der Drehgeschwindigkeitsdifferenz im Antriebsstrang hinter der Kupplung mit einem vorgegebenen festen Grenzwert verglichen wird, wobei bei Erreichen bzw. Überschreiten des Grenzwertes die Drehgeschwindigkeitsdifferenz durch Veränderung der Stellgröße der Kupplung auf den Grenzwert begrenzt wird.
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Des weiteren ist aus der
DE 197 44 697 A1 der Anmelderin ein Verfahren zur Adaption einer Wandlerüberbrückungskupplung bekannt, bei dem ein Anlegedruck adaptiert wird, wobei zu diesem Zweck nach Ausgabe des Anlegedrucks während einer Anlegephase von einer elektronischen Getriebesteuerung innerhalb eines ersten Intervalls eine Druckänderung nach einer Übergangsfunktion ausgegeben und das Vorhandensein der Reaktion der Wandlerüberbrückungskupplung geprüft wird, wobei bei nicht vorhandener Reaktion weitere Intervalle ausgegeben werden und wobei die Anlegephase dann beendet ist, wenn die Reaktion der Wandlerüberbrückungskupplung eintritt. Nach Ende der Anlegephase folgt die Steuer-/Regelphase für die Wandlerüberbrückungskupplung.
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Während der Regelung der Wandlerüberbrückungskupplung auf eine vordefinierte Differenzdrehzahl zwischen der Antriebseinheit und dem Getriebe im Schubbetrieb, d. h. bei negativem Antriebsmoment, kann es bedingt durch die Bauweise des Drehmomentwandlers und die Art der Ansteuerung der Wandlerüberbrückungskupplung vorkommen, dass obwohl die Regelung einen vordefinierten Schlupfwert zwischen der Primär- und der Sekundärseite des Antriebs herstellen soll, der Schlupfwert trotz einer Reduzierung des Betätigungsdrucks der Wandlerüberbrückungskupplung nicht reduziert werden kann; dieser Zustand wird als „Kleben” der Wandlerüberbrückungskupplung bezeichnet und hat zur Folge, dass der Betätigungsdruck der Wandlerüberbrückungskupplung seinen Mindestwert erreicht und die gewünschte Differenzdrehzahl zwischen Primär- und Sekundärseite auf einem Niveau nahe Null verharrt anstatt den gewünschten vordefinierten Wert von z. B. –40 Umdrehungen pro Minute anzunehmen.
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Hierbei unterliegt der bei anderen Betriebspunkten erforderliche Mindest-Betätigungsdruck der Wandlerüberbrückungskupplung gewissen Streuungen, was an nicht vollständig reproduzierbaren Verhältnissen der Hydrodynamik innerhalb des Drehmomentwandlers und auch an nicht vollständig reproduzierbaren Übertragungsverhältnissen des Belags der Wandlerüberbrückungskupplung liegt. Eine weitere Absenkung des Mindest-Betätigungsdrucks der Wandlerüberbrückungskupplung führt teilweise schlagartig zu einem völligen Öffnen der Wandlerüberbrückungskupplung, wobei eine danach folgende Erhöhung des Betätigungsdrucks erst bei viel höheren Druckwerten eine Wirkung auf die Wandlerüberbrückungskupplung zeigt (steiles Zusammenprallen der Primär- und Sekundärdrehzahl).
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Dies bedeutet einerseits, dass bei einer weiteren geregelten Absenkung des Betätigungsdrucks der Wandlerüberbrückungskupplung die Gefahr besteht, dass die Anbindung der Wandlerüberbrückungskupplung verloren geht, wodurch die Primärdrehzahl auf das Leerlaufniveau der Antriebseinheit fällt. Andererseits ist eine Wiederherstellung der Anbindung der Wandlerüberbrückungskupplung mit der Gefahr einer Drehzahlkollision zwischen Primär- und Sekundärdrehzahl verbunden, wie bereits erläutert.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Regelung einer geregelten Überbrückungskupplung zur Einstellung einer vorgegebenen Drehzahldifferenz im Schubbetrieb zwischen der Antriebseinheit und dem ein mittels der Überbrückungskupplung überbrückbares Anfahrelement aufweisenden Automatgetriebe eines Kraftfahrzeugs anzugeben, durch dessen Durchführung ein „Kleben” der Überbrückungskupplung im Schubbetrieb vermieden wird.
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Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Weitere erfindungsgemäße Ausgestaltungen und Vorteile gehen aus den Unteransprüchen hervor.
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Demnach wird ein Verfahren zur Regelung einer geregelten Überbrückungskupplung zur Einstellung einer vorgegebenen Drehzahldifferenz zwischen der Antriebseinheit und dem ein mittels der Überbrückungskupplung überbrückbares Anfahrelement aufweisenden Automatgetriebe eines Kraftfahrzeugs im Schubbetrieb vorgeschlagen, im Rahmen dessen ein „Kleben” der Überbrückungskupplung detektiert und durch einen negativen Druckpuls im Ansteuerdruck der Überbrückungskupplung gelöst wird.
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Die zeitliche Dauer, der Zeitpunkt der Aufschaltung, die Höhe und der zeitliche Verlauf des erfindungsgemäß aufzuschaltenden negativen Druckpulses sind variierbare und im Hinblick auf das hydraulische Verhalten des Gesamtsystems applizierbare Parameter.
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Gemäß der Erfindung wird ein „Kleben”, d. h. eine Nicht-Reduzierung des Schlupfwertes trotz einer Reduzierung des Ansteuerdrucks der Überbrückungskupplung dadurch detektiert, dass relevante Zustandsparameter ermittelt und ausgewertet werden, wobei anhand dieser Parameter der Zeitpunkt der Aufschaltung, die zeitliche Dauer, die Höhe und der Verlauf des negativen Druckpulses bestimmt wird.
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Als relevante Zustandsparameter für das Vorliegen eines „Klebens” der Überbrückungskupplung und/oder für die Bestimmung des Zeitpunktes der Aufschaltung, der zeitlichen Dauer, der Höhe und des Verlaufs des negativen Druckpulses werden beispielsweise der momentane Ansteuerdruck der Überbrückungskupplung, die momentane Differenzdrehzahl, das momentane Eingangsdrehmoment, die Dauer des „Klebens”, die momentane Abweichung der Ist- zur Soll-Differenzdrehzahl, die momentanen Absolutdrehzahlen der Primär- und Sekundärseite, die momentanen Drehmomente der Primär- und Sekundärseite, die aktuelle Getriebeübersetzung und/oder die momentane Getriebetemperatur herangezogen.
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Wenn die Überbrückungskupplung durch den erfindungsgemäß durchgeführten negativen Druckpuls im Ansteuerdruck wieder in den vorgegebenen schlupfenden Betrieb gebracht wird, kann die Regelung der Überbrückungskupplung anhand der aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren fortgesetzt werden.
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand der beigefügten Figuren beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:
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1: Ein Diagramm, welches die Verläufe des Ansteuerdrucks einer Überbrückungskupplung, der Ist- Primär- bzw. Antriebsdrehzahl, der Sekundär- bzw. Getriebeeingangsdrehzahl, der Soll- Primär- bzw. Antriebsdrehzahl bei einer Regelung einer Überbrückungskupplung im Schubbetrieb nach dem Stand der Technik als Funktion der Zeit darstellt; und
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2: Ein Diagramm, welches die Verläufe des Ansteuerdrucks einer Überbrückungskupplung, der Ist- Primär- bzw. Antriebsdrehzahl, der Sekundär- bzw. Getriebeeingangsdrehzahl, der Soll- Primär- bzw. Antriebsdrehzahl bei einer Regelung einer Überbrückungskupplung im Schubbetrieb gemäß der Erfindung als Funktion der Zeit darstellt.
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In 1 ist die Situation des Klebens einer Überbrückungskupplung veranschaulicht. Hierbei hat der Ansteuerdruck der Überbrückungskupplung, dessen zeitlicher Verlauf durch Kurve A wiedergegeben ist, zum Zeitpunkt t_0 den Basiswert erreicht, so dass eine weitere Absenkung im Rahmen der aus dem Stand der Technik bekannten Regelungsverfahren nicht möglich ist.
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Hierbei ist der Wert der Ist- Primär- bzw. Antriebsdrehzahl anhand Kurve B höher als der Wert der Soll- Primär- bzw. Antriebsdrehzahl anhand Kurve C, was bedeutet, dass die Ist-Differenzdrehzahl E, nämlich die Differenz zwischen der durch die Kurve D wiedergegebenen Sekundär- bzw. Getriebeeingangsdrehzahl und der Ist- Primär- bzw. Antriebsdrehzahl geringer ist, als die Soll-Differenzdrehzahl F, nämlich der Differenz zwischen Sekundär- bzw. Getriebeeingangsdrehzahl und der Soll- Primär- bzw. Antriebsdrehzahl; die Überbrückungskupplung verharrt bei einer zu niedrigen Differenzdrehzahl.
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Gemäß der Erfindung und bezugnehmend auf 2 wird ein „Kleben” der Überbrückungskupplung detektiert und durch einen negativen Druckpuls im Ansteuerdruck der Überbrückungskupplung gelöst, wobei die zeitliche Dauer, die Höhe und der zeitliche Verlauf des negativen Druckpulses applizierbare Parameter sind. Bei dem in 2 gezeigten Beispiel wird zwischen den Zeitpunkten t_1 und t_2 ein negativer Druckpuls im Ansteuerdruck der Überbrückungskupplung aufgeschaltet, wodurch die Überbrückungskupplung in den gewünschten Schlupfbereich gebracht wird. Wie 2 zu entnehmen ist, wird durch den negativen Druckpuls bewirkt, dass die Ist- Primär- bzw. Antriebsdrehzahl (Kurve B) sinkt und im Wesentlichen der Soll- Primär- bzw. Antriebsdrehzahl (Kurve C) entspricht, wodurch sich die Ist-Differenzdrehzahl der Soll-Differenzdrehzahl nähert.
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Durch die erfindungsgemäße Konzeption wird ein Verfahren zur Verfügung gestellt, durch dessen Durchführung ein „Kleben” der Überbrückungskupplung im Schubbetrieb auf einfache und kostengünstige Weise vermieden wird.
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Bezugszeichen
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- A
- Zeitlicher Verlauf des Ansteuerdrucks der Überbrückungskupplung
- B
- Zeitlicher Verlauf der Ist- Primär- bzw. Antriebsdrehzahl
- C
- Zeitlicher Verlauf der Soll- Primär- bzw. Antriebsdrehzahl
- D
- Zeitlicher Verlauf der Sekundär- bzw. Getriebeeingangsdrehzahl
- E
- Ist-Differenzdrehzahl
- F
- Soll-Differenzdrehzahl
- t_0
- Zeitpunkt
- t_1
- Zeitpunkt
- t_2
- Zeitpunkt
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 0444098 B1 [0004]
- DE 19744697 A1 [0005]
