DE102010039172A1

DE102010039172A1 - Verfahren zur Ermittlung eines Anlegebetätigungsdruckwertes eines reibschlüssigen Schaltelements

Info

Publication number: DE102010039172A1
Application number: DE102010039172A
Authority: DE
Inventors: Gerhard Martin; Bernd Ummer; Wilfrid EBERHARD
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2010-08-11
Filing date: 2010-08-11
Publication date: 2012-02-16
Anticipated expiration: 2030-08-12
Also published as: CN102426098B; US20120041652A1; US8583334B2; DE102010039172B4; CN102426098A

Abstract

Es wird ein Verfahren zur Ermittlung eines Anlegebetätigungsdruckwertes (p_ABDW) eines reibschlüssigen Schaltelements einer Getriebebeinrichtung beschrieben, zu dem eine Übertragungsfähigkeit des Schaltelements wenigstens annähernd Null ist und zu dem eine Erhöhung des Betätigungsdruckes (p_IBD) zu einem Anstieg der Übertragungsfähigkeit des Schaltelementes führt. Das Schaltelement wird mit einem vordefinierten Soll-Betätigungsdruckwert (p_SBDW_1) beaufschlagt, zu dem die Übertragungsfähigkeit Null ist. Anschließend wird der Soll-Betätigungsdruck (p_SBD) zu einem Prüfzeitpunkt (T6) um einen definierten Druckoffsetwert (p_DOW) auf ein Druckniveau (p_eSBDW_1) angehoben, um das Schaltelement in einen vordefinierten Betriebszustand zu überführen, wobei eine Zeitüberwachung gestartet und ein Verlauf des Ist-Betätigungsdruckes (p_IBD) des Schaltelementes ermittelt wird. Nach einem dem Prüfzeitpunkt (T6) folgenden Auswertezeitpunkt (T_A1), zu dem in Abhängigkeit des Verlaufs des Ist-Betätigungsdruckes (p_IBD) der vordefinierte Betriebszustand des Schaltelementes bestimmt wird, wird ein Überwachungszeitraum (t1) einem definierten Referenzzeitraum (t0) gegenübergestellt und bei Ermittlung des Überwachungszeitraumes (t1) kleiner oder gleich dem Referenzzeitraum (t0) wird der Anlegebetätigungsdruckwert (p_ABDW) dem vordefinierten Soll-Betätigungsdruckwert (p_SBDW_1) gleich gesetzt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ermittlung eines Anlegebetätigungsdruckwertes eines reibschlüssigen Schaltelements einer Getriebeeinrichtung gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 näher definierten Art.
Die Übertragungsfähigkeit eines reibschlüssigen Schaltelementes, beispielsweise einer Lamellenkupplung, einer Lamellenbremse oder dergleichen, einer Getriebeeinrichtung eines Fahrzeugantriebsstranges, insbesondere eines Stufenautomatgetriebes oder eines Querverteilergetriebes, oder einer Allradverteilerkupplung ist üblicherweise durch Anlegen einer Betätigungskraft zwischen einem Minimum, zu dem das reibschlüssige Schaltelement vollständig geöffnet ist und die Übertragungsfähigkeit im Wesentlichen gleich Null ist, und einem Maximum, zu dem das reibschlüssige Schaltelement im Wesentlichen vollständig geschlossen ist und sich in einem schlupffreien Betriebszustand befindet, variierbar.
Um beispielsweise von einer übergeordneten Fahrstrategie angeforderte Betriebszustandsänderungen des reibschlüssigen Schaltelementes, zu welchen jeweils das reibschlüssige Schaltelement in einen Kraftfluss eines Fahrzeugantriebsstranges zuzuschalten ist, bei gleichzeitig hohem Fahrkomfort durchführen zu können, ist die Kenntnis einer exakten Anlegebetätigungskraft des zuzuschaltenden reibschlüssigen Schaltelementes erforderlich, zu der eine Übertragungsfähigkeit des Schaltelements im Wesentlichen Null ist und von der ausgehend eine Erhöhung der Betätigungskraft einen Anstieg der Übertragungsfähigkeit des Schaltelementes bewirkt. Schaltelementhälften des reibschlüssigen Schaltelements liegen während einer Betätigung mit der Anlegebetätigungskraft aneinander an bzw. sind miteinander in Kontakt, ohne dass jedoch ein nennenswertes Drehmoment von einer Schaltelementhälfte auf die andere Schaltelementhälfte übertragen wird, wobei ein derartiger Betriebszustand eines reibschlüssigen Schaltelementes auch als Touchpoint bezeichnet wird. Werden Schaltelemente von Getriebeeinrichtungen hydraulisch betätigt, wird die Anlegebetätigungskraft durch einen definierten und sich über der Lebensdauer verändernden Anlegebetätigungsdruckwert zur Verfügung gestellt.
Reibschlüssige Schaltelemente, die hydraulisch betätigte Quersperren von Querverteilergetrieben oder Allradverteilerkupplungen sind, werden bekannterweise im Dauerschlupf betrieben. Neben einer robusten Auslegung werden an derartige reibschlüssige Schaltelemente besonders hohe Anforderungen an die Stellgenauigkeit, Stelldynamik und auch Öffnungsdynamik gestellt, um eine optimal an die aktuelle Fahrsituation angepasste Fahrdynamik zur Verfügung stellen zu können. Diese Anforderungen sind jedoch nur bei Kenntnis des Touchpoints eines reibschlüssigen Schaltelementes in gewünschtem Umfang umsetzbar.
Bei aus der Praxis bekannten Getriebeeinrichtungen wird der Touchpoint von reibschlüssigen Schaltelementen jeweils über der Lebensdauer eines reibschlüssigen Schaltelements zyklisch ermittelt, wobei der Anlegebetätigungsdruckwert über im Bereich der Schaltelementhälften angeordnete Drehzahlsensoren bzw. Drehmomentsensoren zu bestimmen ist. Bei einer vom Schaltelement beabstandet angeordneten Sensorik sind ausreichend gute Messwerte aufgrund von Bauteiltoleranzen nur mit hohem messtechnischem Aufwand zur Verfügung stellbar.
Zudem benötigt eine im Bereich von rotierenden Bauteilen angeordnete Sensorik Bauraum und erhöht die Herstellkosten einer Getriebeeinrichtung. Des Weiteren ist eine lebensdauerabhängige Adaption des Betätigungsdruckwertes bei einem Funktionsausfall im Bereich der Sensorik nicht mehr durchführbar, womit auch der Wartungsaufwand einer Getriebeeinrichtung in unerwünschtem Umfang erhöht ist.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Verfügung zu stellen, mit welchem eine lebensdauerabhängige Adaption eines Anlegebetätigungsdruckwert eines reibschlüssigen Schaltelementes mit geringem konstruktivem Aufwand kosten- und bauraumgünstig sowie niedrigem Wartungsaufwand durchführbar ist.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit einem Verfahren zur Ermittlung eines Anlegebetätigungsdruckwertes mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Ermittlung eines Anlegebetätigungsdruckwertes eines reibschlüssigen Schaltelements einer Getriebebeinrichtung, zu dem eine Übertragungsfähigkeit des Schaltelements wenigstens annähernd Null ist und zu dem eine Erhöhung des Betätigungsdruckes zu einem Anstieg der Übertragungsfähigkeit des Schaltelementes führt, wird das Schaltelement mit einem vordefinierten Soll-Betätigungsdruckwert beaufschlagt, zu dem die Übertragungsfähigkeit Null ist. Der Soll-Betätigungsdruck wird anschließend zu einem Prüfzeitpunkt um einen definierten Druckoffsetwert auf ein Druckniveau angehoben, um das Schaltelement in einen vordefinierten Betriebszustand zu überführen, wobei eine Zeitüberwachung gestartet und ein Verlauf des Ist-Betätigungsdruckes des Schaltelementes ermittelt wird. Zu einem dem Prüfzeitpunkt folgenden Auswertezeitpunkt, zu dem in Abhängigkeit des Verlaufs des Ist-Betätigungsdruckes der vordefinierte Betriebszustand des Schaltelementes bestimmt wird, wird ein Überwachungszeitraum einem definierten Referenzzeitraum gegenübergestellt, wobei bei Ermittlung eines Überwachungszeitraumes kleiner oder gleich dem Referenzzeitraum der Anlegebetätigungsdruckwert dem vordefinierten Soll-Betätigungsdruckwert gleich gesetzt wird.
Mittels der erfindungsgemäßen Vorgehensweise ist ein aktueller Anlegebetätigungsdruckwert, zu dem von einem reibschlüssigen Schaltelement gerade noch kein Drehmoment übertragen wird, Schaltelementhälften des Schaltelements wenigstens annähernd aneinander anliegen und von dem ausgehend eine Erhöhung des Betätigungsdruckwertes einen sofortigen Anstieg der Übertragungsfähigkeit zur Folge hat, auf konstruktiv einfache und kostengünstige Art und Weise ohne eine im Bereich des reibschlüssigen Schaltelementes angeordnete Sensorik, wie dem reibschlüssigen Schaltelement zugeordnete Drehzahlsensoren oder Drehmomentsensoren, mit geringem Bauraumbedarf ermittelbar. Zur Ermittlung des sich über der Lebendauer einer Getriebeeinrichtung verändernden Anlegebetätigungsdruckwertes eines reibschlüssigen Schaltelementes ist dabei nur die Kenntnis des jeweils am reibschlüssigen Schaltelement anliegenden Ist-Betätigungsdrucks erforderlich, der beispielsweise jeweils über eine in mit hydraulischen Schaltelementen ausgeführten Getriebeeinrichtungen üblicherweise vorhandene Drucksensorik und geringem Wartungsaufwand messtechnisch ermittelbar ist.
Bei einer Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es vorgesehen, dass bei Vorliegen eines Überwachungszeitraumes größer als der Referenzzeitraum der Soll-Betätigungsdruckwert um einen definierten Druckwert erhöht wird, wobei das Schaltelement anschließend mit dem erhöhten Soll-Betätigungsdruckwert beaufschlagt wird und wiederum anschließend zu einem weiteren Prüfzeitpunkt im Bereich des Schaltelementes ein um den Druckoffsetwert vergrößerter Soll-Betätigungsdruckwert angelegt wird, wobei bei Ermittlung eines aktuellen Überwachungszeitraumes kleiner oder gleich dem Referenzzeitraum der Anlegebetätigungsdruckwert dem um den Druckwert erhöhten Soll-Betätigungsdruckwert gleich gesetzt wird. Durch eine entsprechende Wahl des Druckwerts, welcher auf Erfahrungswerten oder versuchstechnisch ermittelten Ergebnissen beruhen kann, ist der Anlegebetätigungsdruckwert auf einfache und schnelle Weise ermittelbar.
Bei Vorliegen eines aktuellen Überwachungszeitraumes größer als der Referenzzeitraum wird der um den Druckwert erhöhte Soll-Betätigungsdruckwert bei einer weiteren Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens um einen weiteren Druckwert angehoben, wobei das Schaltelement anschließend mit dem erhöhten Soll-Betätigungsdruckwert beaufschlagt wird und wiederum anschließend zu einem weiteren Prüfzeitpunkt im Bereich des Schaltelementes ein um den Druckoffsetwert vergrößerter Soll-Betätigungsdruckwert angelegt wird. Bei Ermittlung eines aktuellen Überwachungszeitraumes kleiner oder gleich dem Referenzzeitraum wird der Anlegebetätigungsdruckwert gleich dem um den weiteren Druckwert erhöhten Soll-Betätigungsdruckwert gesetzt. Der Soll-Betätigungsdruckwert wird solange um einen definierten Druckwert erhöht, bis der Überwachungszeitraum kleiner oder gleich dem Referenzzeitraum ist oder ein weiteres Abbruchkriterium ermittelt wird, wobei der Anlegebetätigungsdruckwert des reibschlüssigen Schaltelementes bei der Verwendung kleiner Druckwerte mit hoher Genauigkeit ermittelt wird.
Bei einer vorteilhaften Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens wird vor Ermittlung des Anlegebetätigungsdruckwertes ein um den Druckoffsetwert erhöhter Soll-Betätigungsdruck vorgegeben. Anschließend wird überprüft, ob der Ist-Betätigungsdruck des reibschlüssigen Schaltelementes einen vordefinierten Druckbereich erreicht, wobei die Bestimmung des Anlegebetätigungsdruckwertes bei positivem Abfrageergebnis mit dem Soll-Betätigungsdruckwert und bei negativem Abfrageergebnis mit einem um einen zusätzlichen Druckwert erhöhten Soll-Betätigungsdruckwert gestartet wird. Wenn der zusätzliche Druckwert einen Wert größer als der Druckwert aufweist, wird der aktuelle Anlegebetätigungsdruckwert innerhalb kurzer Betriebszeiten ermittelt.
Um einen konstanten, nur geringe Schwankungen aufweisenden Ist-Betätigungsdruck vor der Vorgabe des um den definierten Druckoffsetwert erhöhten Soll-Betätigungsdruckwertes zu erzielen, ist es bei einer vorteilhaften Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgesehen, dass ein mit dem Ist-Betätigungsdruck beaufschlagbarer Druckraum des Schaltelementes vor der Ermittlung des Anlegebetätigungsdruckwertes vollständig entleert und anschließend während einer Befüllphase und einer sich daran anschließenden Füllausgleichsphase mit Hydraulikfluid befüllt und ein dem Soll-Betätigungsdruckwert entsprechender Ist-Betätigungsdruck angelegt wird.
Sowohl die in den Patentansprüchen angegebenen Merkmale als auch die in den nachfolgenden Ausführungsbeispielen des erfindungsgemäßen Gegenstandes angegebenen Merkmale sind jeweils für sich alleine oder in beliebiger Kombination miteinander geeignet, den erfindungsgemäßen Gegenstand weiterzubilden. Die jeweiligen Merkmalskombinationen stellen hinsichtlich der Weiterbildung des Gegenstandes nach der Erfindung keine Einschränkung dar, sondern weisen im Wesentlichen lediglich beispielhaften Charakter auf.
Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Gegenstandes ergeben sich aus den Patentansprüchen und den nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnung prinzipmäßig beschriebenen Ausführungsbeispielen.
Es zeigt:
1 eine schematische Darstellung eines Antriebsstranges eines Kraftfahrzeugs mit einem Verteilergetriebe und einem sperrbaren Differentialgetriebe;
2 erste Abschnitte von Druckverläufen eines Soll-Betätigungsdruckes und eines Ist-Betätigungsdruckes eines reibschlüssigen Schaltelementes, die sich während einer erfindungsgemäßen Ermittlung eines Anlegebetätigungsdruckwertes eines reibschlüssigen Schaltelements des Antriebsstranges gemäß 1 bzw. eines Touchpoints des Schaltelementes einstellen;
3 zweite Abschnitte der Druckverläufe des Soll-Betätigungsdruckes und des Ist-Betätigungsdruckes des reibschlüssigen Schaltelementes während der erfindungsgemäßen Bestimmung des Touchpoints des Schaltelementes, die sich an die ersten Abschnitte der Druckverläufe gemäß 2 anschließen;
4 eine 2 entsprechende Darstellung der Druckverläufe des Soll-Betätigungsdruckes und des Ist-Betätigungsdruckes des reibschlüssigen Schaltelementes während der erfindungsgemäßen Bestimmung des Touchpoints des Schaltelementes, die gemäß einer ersten Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt; und
5 eine 2 entsprechende Darstellung der Druckverläufe des Soll-Betätigungsdruckes und des Ist-Betätigungsdruckes des reibschlüssigen Schaltelementes während der erfindungsgemäßen Bestimmung des Touchpoints des Schaltelementes, die gemäß einer zweiten Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt.
1 zeigt eine stark schematisierte Darstellung eines Antriebsstranges 1 eines allradgetriebenen Fahrzeugs. Der Antriebsstrang 1 umfasst eine Antriebsmaschine 2 und ein Hauptgetriebe 3, welches jedes an sich aus der Praxis bekannte Getriebe sein kann und mittels welchem verschiedene Übersetzungen für Vorwärts- und Rückwärtsfahrt darstellbar sind.
Der Antriebsstrang 1 weist zwei antreibbare Fahrzeugachsen 4, 5 auf, die in bekannter Weise auf jeder Fahrzeugseite mit wenigstens einem Antriebsrad 6A, 6B bzw. 7A, 7B verbunden sind und von denen die Fahrzeugachse 4 vorliegend die Fahrzeughinterachse und die Fahrzeugachse 5 die Fahrzeugvorderachse ist. Zwischen dem Hauptgetriebe 3 und den Fahrzeugachsen 4, 5 ist eine als Längsverteilergetriebe ausgebildete Getriebeeinrichtung 8 angeordnet, mittels der ein an einer in der Zeichnung nicht näher dargestellten Eingangswelle anliegendes Antriebsdrehmoment der Antriebsmaschine 2 über eine erste Fahrzeuglängswelle 15A und eine zweite Fahrzeuglängswelle 15B zwischen der Fahrzeughinterachse 4 und der Fahrzeugvorderachse 5 verteilt wird. Um einen Verteilungsgrad des Antriebsdrehmoments zwischen der Fahrzeughinterachse 4 und der Fahrzeugvorderachse 5 variabel einstellen zu können, weist das Längsverteilergetriebe 8 vorliegend ein als Lamellenkupplung ausgebildetes reibschlüssiges Schaltelement 9 auf.
Zur Verteilung des jeweils den Fahrzeugachsen 4, 5 zugeführten Anteils des Antriebsmoments zwischen jeweils zwei einer Fahrzeugachse 4, 5 zugeordneten und jeweils mit den Antriebsrädern 6A, 6B bzw. 7A, 7B verbundenen Ausgangswellen 10A, 10B bzw. 11A, 11B ist zwischen dem Längsverteilergetriebe 8 und den Antriebsrädern 6A, 6B bzw. 7A, 7B jeweils ein Querverteilergetriebe 12 bzw. 13 vorgesehen. Sowohl das der Fahrzeugvorderachse 5 zugeordnete Querverteilergetriebe 12 als auch das der Fahrzeughinterachse 4 zugeordnete Querverteilergetriebe 13 ist als Differentialgetriebe ausgebildet. Das im Bereich der Fahrzeughinterachse 4 angeordnete Differentialgetriebe 13 weist dabei ebenfalls ein reibschlüssiges Schaltelement 14 auf, mittels welchem ein an der Fahrzeuglängswelle 15B des Differentialgetriebes 13 anliegendes Drehmoment variabel zwischen den Ausgangswellen 10A und 10B des Differentialgetriebes 13 und den Antriebsrädern 6A, 6B der Fahrzeughinterachse 4 verteilbar ist. Das vorliegend als hydraulisch betätigbare Lamellenkupplung ausgebildete und eine Differentialsperre darstellende reibschlüssige Schaltelement 14 ist bei alternativen Ausführungen der Erfindung auch mit pneumatischen Mitteln betätigbar. Zur Betätigung der Lamellenkupplungen 9 und 14 ist vorliegend ein Hydrauliksteuergerät 16 vorgesehen, welches von einer elektronischen Getriebesteuerung 17 angesteuert wird.
Die Lamellenkupplung 14 ist vorliegend zwischen einer Ausgangswelle 10A des Differentialgetriebes 13 und einem nicht näher gezeigten Differentialkorb des Differentialgetriebes 13 angeordnet. In geöffnetem Betriebszustand der Lamellenkupplung 14 wird ein an dem Differentialgetriebe 13 anliegendes Drehmoment zu gleichen Teilen zwischen den Ausgangswellen 10A, 10B verteilt. Die Höhe des auf die Ausgangswellen 10A, 10B übertragbaren Drehmoments steht dabei in Abhängigkeit der Ausgangswelle 10A bzw. 10B bzw. in Abhängigkeit des jeweils damit verbundenen Antriebsrades 6A, 6B, in dessen Bereich von im aktuellen Betriebszustand des Antriebsstranges 1 das geringere Drehmoment übertragbar ist. Wenn ein beispielsweise auf Glatteis stehendes Antriebsrad 6A bzw. 6B durchdreht, wird dem anderen Antriebsrad 6B bzw. 6A somit kein höheres Moment als dem durchdrehenden Antriebsrad 6A bzw. 6B zugeführt, auch wenn es auf griffigem Untergrund steht. In einer solchen Fahrsituation kann das Fahrzeug aufgrund der Ausgleichstätigkeit des Differentialgetriebes 13, welches eine Drehzahldifferenz zwischen den beiden Ausgangswellen 10A, 10B ermöglicht, nachteilhafterweise nicht anfahren.
Um einer solchen Situation entgegenzuwirken, ist durch eine Veränderung der Übertragungsfähigkeit der Lamellenkupplung 14 ein Sperrgrad des Differentialgetriebes 13 derart variierbar, dass auf die Ausgangswelle 10A bzw. 10B, welche mit dem einen geringeren Schlupf aufweisenden Antriebsrad 6A bzw. 6B verbunden ist, ein Drehmoment übertragen wird.
Hierfür wird von der elektronischen Getriebesteuerung 17 eine zur Erzielung eines gewünschten Verteilungsgrades erforderliche Soll-Übertragungsfähigkeit des Schaltelementes 14 bzw. ein hierzu äquivalentes und über das Schaltelement 14 zu führendes Soll-Drehmoment vorgegeben. Im Bereich des hydraulischen Steuergeräts 16 wird der zur Darstellung der vorgegebenen Soll-Übertragungsfähigkeit erforderliche Soll-Betätigungsdruck p_SBD ausgegeben. Die Übertragungsfähigkeit der Lamellenkupplung 14 steigt mit zunehmendem Ist-Betätigungsdruck p_IBD an, wobei das über das Schaltelement 14 führbare Drehmoment ebenfalls ansteigt.
Dies führt dazu, dass ein an der Fahrzeuglängswelle 15B des Differentialgetriebes 13 anliegendes Drehmoment mit einem der aktuellen Fahrsituation angepassten Verteilungsgrad zwischen den Ausgangswellen 10A, 10B verteilt wird. Je nach Höhe des in Abhängigkeit des Soll-Drehmoments vorgegebenen Soll-Betätigungsdrucks p_SBD kann der Verteilungsgrad an sich ändernde Fahrsituationen angepasst werden.
Eine schnelle und genaue Einstellung eines gewünschten Verteilungsgrads setzt dabei die Kenntnis des Touchpoints der Lamellenkupplung 14 bzw. eines hierzu äquivalenten Anlegebetätigungsdruckwertes p_ABDW eines an der Lamellenkupplung 14 tatsächlich anliegenden Ist-Betätigungsdruckes p_IBD voraus, zu dem eine Übertragungsfähigkeit der Lamellenkupplung 14 wenigstens annähernd Null ist und von dem ausgehend eine Erhöhung des an der Lamellenkupplung 14 anliegenden Ist-Betätigungsdrucks p_IBD zu einem Anstieg der Übertragungsfähigkeit der Lamellenkupplung 14 führt. Der Anlegebetätigungsdruckwert p_ABDW variiert über der Lebensdauer der Lamellenkupplung 14 beispielsweise aufgrund von Verschleiß im Bereich der Belaglamellen, wobei ein Bereich des Anlegebetätigungsdruckwertes p_ABDW der Lamellenkupplung 14 vorliegend zwischen 1,0 bar und 1,8 bar liegt.
Um die an die Lamellenkupplung 14 gestellten hohen Anforderungen hinsichtlich Stellgenauigkeit, Stelldynamik und Öffnungsdynamik über die gesamte Lebensdauer des Schaltelementes 14 in gewünschtem Umfang erfüllen zu können, wird ein aktueller Anlegebetätigungsdruckwert p_ABDW bzw. der Touchpoint des Schaltelementes 14 zyklisch in der nachfolgend näher beschriebenen Art und Weise ermittelt, wobei ein Zyklus beispielsweise einer definierten Betriebsdauer oder einer vorgegebenen Fahrleistung des Differentials 13 entspricht.
Das nachbeschriebene Verfahren ist in analoger Weise auch zur Bestimmung des Touchpoints der Lamellenkupplung 9 des Längsverteilergetriebes 8 oder auch von anderen reibschlüssigen Schaltelementen, wie Kupplungen oder Bremsen weiterer Getriebeeinrichtungen, beispielsweise von Stufenautomatgetrieben oder dergleichen, einsetzbar.
Wird der Ablauf eines Zyklus ermittelt, wird zunächst überprüft, ob ein vordefinierter Betriebszustand des Antriebsstranges 1 vorliegt, während dem das Schaltelement 14 unabhängig von der Sollwertvorgabe eines Momentsollwertgebers betätigbar ist. Während der Ermittlung des Anlegebetätigungsdruckwertes p_ABDW wird die Lamellenkupplung 14 nicht mit einem zur Einstellung einer aktuellen, vom Momentsollwertgeber der Getriebesteuerung 17 angeforderten Soll-Übertragungsfähigkeit erforderlichen Betätigungsdruck beaufschlagt, sondern gemäß einem vorgegebenen, von der aktuell einzustellenden Soll-Übertragungsfähigkeit losgelösten Verlauf des Soll-Betätigungsdruck p_SBD betätigt.
Zusätzlich wird verifiziert, ob eine aktuell von der Getriebesteuerung 17 angeforderte Soll-Übertragungsfähigkeit des Schaltelementes 14 unterhalb eines definierten Maximalwerts über einen vorgegebenen Zeitraum nahezu konstant ist und einen definierten zulässigen Schwankungsbereich nicht verlässt. Diese Prüffunktionalität ist vorzugsweise in den Momentsollwertgeber implementiert, der die Ermittlung des Anlegebetätigungsdruckwertes p_ABDW bei Vorliegen eines zulässigen Verlaufes der Soll-Übertragungsfähigkeit gegebenenfalls unter Berücksichtigung weiterer Betriebsparameter, wie beispielsweise eines unterhalb einer Neigungsschwelle liegenden aktuellen Neigungswertes einer Fahrbahn, freigibt.
In Abhängigkeit des jeweils vorliegenden Anwendungsfalles wird unter Umständen vor dem Start der Bestimmung des aktuellen Anlegebetätigungsdruckwertes p_ABDW auch überprüft, ob eine aktuelle Fahrgeschwindigkeit in einem definierten Geschwindigkeitsbereich, beispielsweise zwischen 30 km/h und 150 km/h liegt, eine aktuelle Drehzahl der Antriebsmaschine 2 in einem definierten Drehzahlbereich angeordnet ist, eine mittels eines Temperatursensors gemessene, aktuelle Betriebstemperatur des hinteren Differentialgetriebes 13 einen vorgegebenen Minimalwert überschreitet, ein fahrdynamisches Regelsystem aktiv ist, ein Lenkradwinkel zur Sicherstellung einer wenigstens annähernd konstanten Geradeausfahrt innerhalb eines vordefinierten Bereiches liegt und eine zur Messung des Ist-Betätigungsdrucks p_IBD des Schaltelementes 14 vorgesehene Drucksensorik funktionsfähig ist. Zusätzlich wird überprüft, ob ein Betriebszustandsverlauf des Fahrzeugs im Wesentlichen konstant ist, wobei ein konstanter Betriebszustandsverlauf dann erkannt wird, wenn keine Anforderung für einen Wechsel der im Hauptgetriebe 3 aktuell eingelegten Übersetzungsstufe vorliegt sowie eine aktuelle Fahrgeschwindigkeit, eine aktuelle Fahrpedalbetätigung, ein aktueller Lenkradwinkel und eine aktuelle Drehzahl der Antriebsmaschine 2 in einem jeweils vordefinierten Bereich liegen.
Wird bei der Prüfung festgestellt, dass zumindest ein Prüfkriterium der vorgenannten Prüfkriterien, bei Varianten des Verfahrens nur eine Auswahl der Prüfkriterien oder auch weitere geeignete Einstiegsbedingungen, nicht erfüllt ist, wird die Ermittlung des Anlegebetätigungsdruckwertes p_ABDW nicht durchgeführt. Sind die jeweils vorgegebenen Startbedingungen erfüllt, insbesondere über einen vordefinierten Zeitraum, beispielsweise über einen Zeitraum von 2 s, wird das Verfahren zur Ermittlung des Anlegebetätigungsdruckwertes p_ABDW gestartet.
Das Verfahren wird abgebrochen, wenn während des Verfahrens eine der vorstehend aufgeführten Bedingungen nicht mehr eingehalten wird. Des Weiteren wird das Verfahren bei einer weiteren Variante auch dann beendet, wenn ein während der Ermittlung des Anlegebetätigungsdruckwertes p_ABDW an der Lamellenkupplung 14 anliegender Ist-Betätigungsdruck p_IBD größer als ein von dem Momentsollwertgeber aufgrund der aktuellen Fahrsituation vorgegebener Soll-Betätigungsdruckwert ist.
Eine Plausibilität der aus dem aktuell am Schaltelement 14 anliegenden Ist-Betätigungsdruck p_IBD resultierende Ist-Übertragungsfähigkeit wird mit Hilfe der angeforderten Soll-Übertragungsfähigkeit des Schaltelementes überwacht. Um während der Ermittlung des Anlegebetätigungsdruckwertes p_ABDW von der permanent durchgeführten Plausibilitätsroutine generierte Fehlermeldungen zu vermeiden, wird eine in der Getriebesteuerung 17 hinterlegte, berechnete Ist-Übertragungsfähigkeit des Schaltelementes 17 durch die vorgegebene Soll-Übertragungsfähigkeit ersetzt.
In 2 sind ein Verlauf des Soll-Betätigungsdruckes p_SBD und ein Verlauf des Ist-Betätigungsdruckes p_IBD dargestellt, die während der Ermittlung des Anlegebetätigungsdruckwertes p_ABDW vorgegeben werden bzw. sich in Abhängigkeit der Sollwertvorgabe einstellen. Der in der Getriebesteuerung 17 aktuell hinterlegte Anlegebetätigungsdruckwert p_ABDW ist in 2 ebenfalls dargestellt.
Zu einem Zeitpunkt T0 liegt eine Anforderung zur Ermittlung des Anlegebetätigungsdruckwertes p_ABDW vor. Ausgehend von einem vom Momentsollwertgeber zum Zeitpunkt T0 vorgegebenen Soll-Betätigungsdruckwert p_SBD wird ein mit dem Ist-Betätigungsdruck p_IBD beaufschlagbarer und von einem Hydraulikkolben begrenzter Druckraum der Lamellenkupplung 14 zunächst über eine bis zu einem Zeitpunkt T1 andauernde Druckrampe des Soll-Betätigungsdrucks p_SBD vollständig entleert. Zum Zeitpunkt T1 ist der Soll-Betätigungsdruck p_SBD wenigstens annähernd Null und wird bis zu einem Zeitpunkt T2 auf diesem Druckniveau gehalten.
Während einer sich daran anschließenden Befüllphase zwischen den Zeitpunkten T2 und T3 wird ein Druckpuls des Soll-Betätigungsdrucks p_SBD vorgegeben. Während einer sich wiederum hieran anschließenden Füllausgleichsphase wird der Sollbetätigungsdruck p_SBD zwischen dem Zeitpunkt T3 und einem Zeitpunkt T4 über eine Druckrampe auf einen Wert unterhalb eines ersten Soll-Betätigungsdruckwertes p_SBDW_1 abgesenkt. Wiederum anschließend wird der Soll-Betätigungsdruck p_SBD über eine weitere bis zu einem Zeitpunkt T5 andauernde Druckrampe auf einen Wert oberhalb des ersten Soll-Betätigungsdruckwertes p_SBDW_1 angehoben. Zum Zeitpunkt T5 ist eine Differenz zwischen dem aktuell am Schaltelement 14 anliegenden Ist-Betätigungsdruck p_IBD und dem aktuell vorgegebenen Soll-Betätigungsdruck p_SBD kleiner als ein vordefinierter Schwellwert und der Soll-Betätigungsdruck p_SBD wird anschließend auf das Druckniveau des ersten Soll-Betätigungsdruckwerts p_SBDW_1 geführt.
Über die zwischen den Zeitpunkten T0 bis T5 durchgeführte Vorgehensweise soll der Ist-Betätigungsdruck p_IBD innerhalb kurzer Betriebszeiten auf den ersten Soll-Betätigungsdruckwert p_SBDW_1 eingestellt werden. Des Weiteren wird durch die Vorgehensweise zur Einstellung des Ist-Betätigungsdruckes p_IBD ein aktueller Ist-Betätigungsdruckwert in Abhängigkeit eines aktuellen Soll-Betätigungsdruckwertes bei gleichzeitig geringen Belastungen im Bereich eines Druckreglers eingestellt.
Durch die zwischen dem Zeitpunkt T5 und einem darauf folgenden Zeitpunkt T6 vorgesehene Sollwertvorgabe des ersten Soll-Betätigungsdruckwertes p_SBDW_1 wird die Lamellenkupplung 14 in einen definierten Betriebszustand überführt, in dem über das Schaltelement 14 kein Drehmoment weitergeleitet wird. Dies resultiert aus der Tatsache, dass der erste Soll-Betätigungsdruckwert p_SBDW_1 kleiner als der aktuelle hinterlegte Anlegebetätigungsdruckwert p_ABDW ist. Im vorliegend beschriebenen Ausführungsbeispiel schwankt der Anlegebetätigungsdruckwert p_ABDW betriebszustandsabhängig zwischen 1,0 bar und 1,8 bar, weshalb der erste Soll-Betätigungsdruckwert p_SBDW_1 auf einen Wert von 0,9 bar eingestellt wird.
Zum Zeitpunkt T6 wird der erste Soll-Betätigungsdruckwert p_SBDW_1 um einen vordefinierten Druckoffsetwert p_DOW angehoben, der vorliegend 0,5 bar beträgt. Durch die Vorgabe des ersten erhöhten Soll-Betätigungsdruckwert p_eSBDW_1 soll die Lamellenkupplung 14 in einen weiteren vordefinierten, insbesondere schlupffreien Betriebszustand überführt werden.
Gleichzeitig wird zum Zeitpunkt T6 bzw. zum Prüfzeitpunkt eine Zeitüberwachung gestartet und ein Überwachungszeitraum t1 ermittelt, der zu einem Auswertezeitpunkt T_A1 endet, zu dem in Abhängigkeit des Verlaufs des Ist-Betätigungsdrucks p_IBD der weitere definierte, schlupffreie Betriebszustand der Lamellenkupplung 14 bestimmt wird, wobei der Ist-Betätigungsdruck p_IBD zum Zeitpunkt T_A1 dem erhöhten Soll-Betätigungsdruckwert p_eSBDW entspricht. Um die in Abhängigkeit des Soll-Betätigungsdruckes p_SBD stehende Veränderung des Ist-Betätigungsdruckes p_IBD nach der Erhöhung des ersten Soll-Betätigungsdruckwerts p_SBDW_1 um den Druckoffsetwert p_DOW nicht zu beeinflussen, wird der Druckregler zu dem Zeitpunkt T6 deaktiviert.
Um festzustellen, ob der erste Soll-Betätigungsdruckwert p_SBDW_1 dem Anlegebetätigungsdruckwert p_ABDW des Schaltelementes 14 entspricht, wird der Überwachungszeitraum t1 einem vorliegend vom Prüfzeitpunkt T6 bis zu einem Zeitpunkt T_R andauernden Referenzzeitraum t0 gegenübergestellt. Ist der Überwachungszeitraum t1 größer als der Referenzzeitraum t0, wird festgestellt, dass der erste Soll-Betätigungsdruckwert p_SBDW_1 kleiner als der zur Darstellung des Touchpoints des Schaltelementes 14 erforderliche Anlegebetätigungsdruckwert p_ABDW ist. Ist der ermittelte Überwachungszeitraum t1 kleiner oder gleich dem Referenzzeitraum t0, wird der erste Soll-Betätigungsdruckwert als der neue Anlegebetätigungsdruckwert p_ABDW festgelegt.
Letztgenannte Vorgehensweise beruht auf der Kenntnis, dass der Auswertezeitpunkt T_A1 vor dem Referenzzeitpunkt T_R liegt, wenn der Sollbetätigungsdruck p_SBD ausgehend von einem dem Anlegebetätigungsdruckwert p_ABDW entsprechenden Druckniveau oder einem darüber liegenden Druckniveau um den Druckoffsetwert p_DOW erhöht wird. Ist der Auswertezeitpunkt T_A1 jedoch dem Referenzzeitpunkt T_R zeitlich nachgelagert, wird erkannt, dass die Erhöhung des Soll-Betätigungsdruckes p_SBD zum Zeitpunkt T6 um den Druckoffsetwert p_DOW ausgehend von einem unter dem Druckniveau des Anlegebetätigungsdruckwertes p_ABDW liegenden Druckniveau erfolgte.
Der Referenzzeitraum t0 wird vorzugsweise empirisch ermittelt, wobei ein von einem insbesondere mit Hilfe von Drehmomentsensoren messtechnisch ermittelter Anlegebetätigungsdruckwert p_ABDW um den Druckoffsetwert p_DOW beaufschlagt wird und ein Zeitraum ermittelt wird, nach dessen Ablauf die Lamellenkupplung 14 den weiteren vordefinierten Betriebszustand aufweist.
Der der erfindungsgemäßen Adaption zugrundegelegte Wert des Referenzzeitraums t0 wird vorliegend über der Lebensdauer nicht verändert, wobei der Wert in Abhängigkeit des jeweils vorliegenden Anwendungsfalles über der Lebendauer des Schaltelementes 14 auch in geeignetem Umfang verändert werden kann, um eine Güte der Adaption des Anlegebetätigungsdruckwertes des Schaltelementes 14 zu verbessern.
Da der Überwachungszeitraum t1 größer als der Referenzzeitraum t0 ist wird der Soll-Betätigungsdruck p_SBD ab einem Zeitpunkt T7 über eine bis zu einem weiteren Zeitpunkt T8 andauernde Druckrampe im Wesentlichen auf Null abgesenkt und der Druckraum des Schaltelementes 14 aufgrund des ebenfalls abfallenden Ist-Betätigungsdruckes p_IBD entleert.
Daran anschließend wird der Soll-Betätigungsdruck p_SBD in der in 3 dargestellten Art und Weise bis zu einem weiteren Zeitpunkt T9 auf diesem Druckniveau gehalten. Ab dem Zeitpunkt T9 wird die zu 2 beschriebene Vorgehensweise zwischen den Zeitpunkten T2 bis T6 jeweils zu den Zeitpunkten T9 bis 13 wiederholt. Der erste Soll-Betätigungsdruckwert p_SBDW_1 wird um einen definierten Druckwert, vorliegend um 0,02 bar, auf einen zweiten Soll-Betätigungsdruckwert p_SBDW_2 erhöht.
Zwischen den Zeitpunkten T9 und T10 weist der Verlauf des Soll-Betätigungsdruckes p_SBD wiederum einen Druckpuls auf, während sich daran bis zum Zeitpunkt T11 die zuvor zum Zeitpunkt T4 endende negative Druckrampe anschließt. Daran schließt sich die sich zuvor bis zum Zeitpunkt T5 erstreckende positive Druckrampe an, die zum Zeitpunkt T12 endet. Bis zum Zeitpunkt T13 wird der Soll-Betätigungsdruck p_SBD auf dem Niveau des zweiten Soll-Betätigungsdruckwertes p_SBDW_2 gehalten.
Zum Zeitpunkt T13, zu dem der Ist-Betätigungsdruck p_IBD wiederum in gleichem Umfang wie zum Zeitpunkt T6 wenigstens annähernd dem Soll-Betätigungsdruck p_SBD entspricht, wird der zweite Soll-Betätigungsdruckwert p_SBDW_2 wiederum um den konstanten Druckoffsetwert p_DOW angehoben und die Zeitüberwachung erneut gestartet.
Aufgrund des gegenüber dem ersten Soll-Betätigungsdruckwertes p_SBDW_1 um den Druckwert erhöhten zweiten Soll-Betätigungsdruckwertes p_SBDW_2 ist ein über die Zeitüberwachung ermittelter zweiter Überwachungszeitraum t2, der vorliegend zum Zeitpunkt T_A2 endet, kürzer als der erste Überwachungszeitraum t1. Dies resultiert daraus, dass der zweite Soll-Betätigungsdruckwert p_SBDW_2 näher an dem Anlegebetätigungsdruckwert p_ABDW liegt und der weitere definierte Betriebszustand des Schaltelementes 14 früher vorliegt.
Der ermittelte zweite Überwachungszeitraum t2 ist vorliegend kleiner als der Referenzzeitraum t0, weshalb der zweite Soll-Betätigungsdruckwert p_SBDW_2 zunächst als der neue Anlegebetätigungsdruckwert p_ABDW festgelegt wird. Um die Adaptionsgüte zu erhöhen und eine fehlerhafte Bestimmung des Anlegebetätigungsdruckwertes p_ABDW mit hoher Wahrscheinlichkeit ausschließen zu können, wird die zwischen den Zeitpunkten T7 bis T14 durchgeführte zweite Adaptionsschleife vorliegend mit dem zweiten Soll-Betätigungsdruckwert p_SBDW oder einem geringfügig höheren Druck noch zweimal im vorbeschrieben Umfang wiederholt und das Verfahren bei jeweils gleichem Endergebnis wie zum Zeitpunkt T_14 beendet.
Andernfalls wird die Adaptionsschleife mit jeweils einem gegenüber der vorgehenden Adaptionsschleife um den Druckwert erhöhten Soll-Betätigungsdruckwert solange wiederholt, bis während drei aufeinanderfolgender Adaptionsschleifen mit jeweils demselben Soll-Betätigungsdruckwert der Überwachungszeitraum kleiner oder gleich dem Referenzzeitraum ist. Anschließend wird der aktuelle Soll-Betätigungsdruckwert als der neue Anlegebetätigungsdruckwert in der Getriebesteuerung 17 hinterlegt und für den weiteren Betrieb des Schaltelementes 14 herangezogen sowie das Verfahren beendet.
Ist der zweite Überwachungszeitraum t2 größer als der Referenzzeitraum t0 wird der Druckraum des Schaltelementes 14 ab dem Zeitpunkt T14 im gleichen Umfang wie nach dem Zeitpunkt T7 entleert und die Adaptionsschleife zwischen den Zeitpunkten T8 bis T14 mit einem gegenüber dem zweiten Soll-Betätigungsdruckwert p_SBDW um den definierten Druckwert erhöhten weiteren Soll-Betätigungsdruckwert durchgeführt. Auch in diesem Fall wird die Adaptionsschleife solange wiederholt, bis während drei aufeinanderfolgender Adaptionsschleifen mit jeweils demselben Soll-Betätigungsdruckwert ein Überwachungszeitraum kleiner oder gleich dem Referenzzeitraum ermittelt wird. Anschließend wird der Soll-Betätigungsdruckwert als der neue Anlegebetätigungsdruckwert in der Getriebesteuerung 17 hinterlegt und für den weiteren Betrieb des Schaltelementes 14 herangezogen sowie das Verfahren beendet.
Der Druckwert ist in Abhängigkeit des jeweils vorliegenden Anwendungsfalles für jede Adaptionsschleife gleich oder wird betriebszustandsabhängig verändert, um eine hohe Adaptionsgüte zu erreichen.
Bei beendetem Verfahren wird der Soll-Betätigungsdruck p_SBD ausgehend von dem am Ende des Verfahrens vorgegebenen Soll-Betätigungsdruck auf ein aktuell vom Momentsollwertgeber vorgegebenes Druckniveau eingestellt.
Mit Ausnahme jeweils eines zwischen den Zeitpunkten T4 und T5 bzw. T11 und T12 liegenden Zeitraumes sind sämtliche durch jeweils zwei benachbarte Zeitpunkte begrenzte Zeiträume während aufeinanderfolgender Adaptionsschleifen jeweils gleich lang, wobei jeweils eine vorteilhafte Dauer der verschiedenen Zeiträume versuchstechnisch ermittelt wird. Bei einer alternativen Ausführung der Erfindung können die verschiedenen Zeiträume während unterschiedlicher Adaptionsschleifen auch unterschiedlich lang vorgesehen werden.
Bei einer Variante des Verfahrens ist es vorgesehen, dass die vorbeschriebene und jeweils zwischen den Zeitpunkten T0 bis T6 bzw. T7 bis T13 vorgesehene Vorbereitungsphase des Schaltelementes 14 während aufeinanderfolgender Adaptionsschleifen auch in anderem Umfang durchgeführt wird oder vollständig entfällt. In letzterem Fall wird der Soll-Betätigungsdruck während einer ersten Adaptionsschleife von dem vom Momentsollwertgeber vorgegebenen Solldruckniveau direkt auf das Druckniveau des ersten Soll-Betätigungsdruckwert geführt, wobei die Ermittlung des Überwachungszeitraumes und die anschließende Auswertung in unveränderter Art und Weise durchgeführt werden.
Wird die Ermittlung des Anlegebetätigungsdruckwertes p_ABDW während eines Prüfzyklus abgebrochen, beispielsweise weil der vordefinierte Fahrzustand nicht mehr vorliegt, wird der Soll-Betätigungsdruck p_SBD ausgehend von einem aktuellen Soll-Betätigungsdruckwert direkt auf ein Druckniveau geführt, das vom Momentsollwertgeber vorgegeben wird. Sind die oben genannten Einstiegsbedingungen zu einem späteren Zeitpunkt erneut erfüllt und liegt der vordefinierte Fahrzustand vor, wird die Ermittlung des Anlegebetätigungsdruckwertes p_ABDW mit der Adaptionsschleife fortgesetzt, während der das Ermittlungsverfahren abgebrochen wurde.
Um sicherzustellen, dass die Lamellenkupplung 14 während der ersten Adaptionsschleife nach der Erhöhung des ersten Soll-Betätigungsdruckwertes p_SBDW_1 um den Druckoffsetwert p_DOW in einem schlupffreien Betriebszustand vorliegt und somit vergleichbare Prüfbedingungen für sämtliche Adaptionsschleifen vorliegen, wird der Soll-Betätigungsdruck während einer der ersten Adaptionsschleife vorgeschalteten Überprüfungsroutine in gleichem Umfang wie während der ersten Adaptionsschleife vorgegeben. Mittels der vorgeschalteten Überprüfungsroutine wird überprüft, ob der Ist-Betätigungsdruck p_IBD ein Druckniveau erreicht, das innerhalb einem um den nach dem Zeitpunkt T6 vorliegenden erhöhten Soll-Betätigungsdruckwert p_eSBDW_1 angeordneten definierten Druckbereich liegt.
Bei positivem Abfrageergebnis der Überprüfungsroutine ist gewährleistet, dass die Lamellenkupplung 14 mit einem dem erhöhten ersten Soll-Betätigungsdruckwert p_eSBDW_1 entsprechenden Ist-Betätigungsdruck beaufschlagt wird und während der sich an die Überprüfungsroutine anschließenden ersten Adaptionsschleife in einen schlupffreien Betriebszustand überführbar ist.
Bei negativem Abfrageergebnis wird erkannt, dass die Lamellenkupplung 14 durch die Vorgabe des erhöhten Soll-Betätigungsdruckwerts p_eSBDW_1 während der ersten Adaptionsschleife nicht in den schlupffreien Betriebszustand überführbar ist und der erste Soll-Betätigungsdruckwert p_SBDW_1 vom zu ermittelnden Anlegebetätigungsdruckwert p_ABDW zu weit abweicht.
Um einen für sämtliche Adaptionsschleifen vergleichbaren vordefinierten Betriebszustand der Lamellenkupplung 14 bei um den Druckoffsetwert p_DOW erhöhtem Soll-Betätigungsdruckwert p_eSBDW herzustellen und eine schnelle Ermittlung des Anlegebetätigungsdruckwertes p_ABDW zu ermöglichen, wird der für die erste Adaptionsschleife vorgegebene erste Soll-Betätigungsdruckwert p_SBDW_1 bei negativem Abfrageergebnis der Überprüfungsroutine um einen zusätzlichen Druckwert von beispielsweise 0,1 bar erhöht, welcher insbesondere größer als der Druckwert ist. Anschließend wird die Überprüfungsroutine mit dem um den zusätzlichen Druckwert erhöhten Soll-Betätigungsdruckwert erneut durchgeführt und verifiziert, ob der Ist-Betätigungsdruck das vordefinierte Druckniveau erreicht. Diese Vorgehensweise wird ebenfalls solange durchgeführt, bis die Überprüfungsroutine ein positives Abfrageergebnis liefert.
Alternativ hierzu kann nach einmaligem Durchlauf der Überprüfungsroutine auch direkt mit der ersten Adaptionsschleife begonnen werden, wobei während der ersten Adaptionsschleife dann der um den zusätzlichen Druckwert erhöhte erste Soll-Betätigungsdruckwert verwendet wird.
Der Auswertezeitpunkt T_A ist am Ende einer jeden Adaptionsschleife jeweils über eine nachfolgend anhand der Darstellung gemäß 4 oder gemäß 5 näher beschriebenen Auswerteroutine oder auch gleichzeitig über beide Auswerteroutinen ermittelbar.
Der Auswertezeitpunkt T_A1 wird während der ersten Adaptionsschleife in der in 4 näher gezeigten Art und Weise dann ermittelt, wenn der Ist-Betätigungsdruck p_IBD nach dem Prüfzeitpunkt T6 wenigstens annähernd dem erhöhten ersten Soll-Betätigungsdruckwert p_eSBDW_1 entspricht. Da der Ist-Betätigungsdruck p_IBD in Abhängigkeit des jeweils vorliegenden Betriebszustandes des Schaltelementes 14 und des das Schaltelement 14 mit Betätigungsdruck beaufschlagenden Hydrauliksystems schwankt, wird der Zeitpunkt als erster Auswertezeitpunkt T_A1 ermittelt, ab dem der Ist-Betätigungsdruck p_IBD innerhalb einem von einem oberen Druckgrenzwert p_oDGW und einem unteren Druckgrenzwert p_uDGW begrenzten und um den erhöhten ersten Soll-Betätigungsdruckwert p_eSBDW_1 angeordneten Druckbereiches liegt und wenigstens über einen vorgegebenen Zeitraum t_vor ausgehend von diesem Zeitpunkt innerhalb des Druckbereiches verbleibt.
Um den durch den oberen Druckgrenzwert p_oDGW und den unteren Druckgrenzwert p_uDGW definierten Druckbereich möglichst eng um den der jeweiligen Adaptionsschleife zugewiesenen erhöhten Soll-Betätigungsdruckwert legen zu können und um fehlerhafte Ermittlungen des Anlegebetätigungsdruckwertes p_ABDW zu verhindern, ist es bei einer Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgesehen, vor einer ersten Adaptionsschleife eine Einstellroutine durchzuführen. Während der Einstellroutine, die im Wesentlichen der Vorgehensweise zwischen den Zeitpunkten T0 bis T6 entspricht, wird ein Ist-Druckoffsetwert ermittelt, welcher einer Differenz zwischen einem zu einem definierten Zeitpunkt nach einer Beaufschlagung der Lamellenkupplung 14 mit dem Druckoffsetwert p_DOW vorliegenden Ist-Betätigungsdruckwertes und eines zu dem Zeitpunkt T6 vorliegenden Ist-Betätigungsdruckwertes entspricht.
Die Einstellroutine wird mehrmals, vorzugsweise dreimal, durchlaufen, wobei ein Minimum und ein Maximum der jeweils ermittelten Ist-Druckoffsetwerte für eine weitere Auswertung verwendet werden. Ist die Differenz zwischen dem maximalen, während einer der durchgeführten Einstellroutinen ermittelten Ist-Druckoffsetwert und einem minimalen, während einer weiteren Einstellroutine ermittelten Ist-Druckoffsetwert größer als ein vorgegebener Schwellwert, war die Ermittlung des Ist-Druckoffsetwertes nicht erfolgreich und wird erneut durchgeführt.
Die das um den erhöhten ersten Soll-Betätigungsdruckwert p_eSBDW_1 angeordnete Druckfenster definierenden Druckgrenzwerte p_uDGW und p_oDGW werden für jede neue Adaptionsschleife, die jeweils mit einem um den Druckwert erhöhten Soll-Betätigungsdruckwert p_SBDW durchgeführt werden, ebenfalls um den Druckwert angehoben. In Abhängigkeit des jeweils vorliegenden Anwendungsfalles besteht jedoch auch die Möglichkeit, die Druckgrenzwerte p_uDGW und p_oDGW in anderer geeigneter Art und Weise an die veränderten Auswertebedingungen anzupassen.
Während der zweiten Auswerteroutine zur Ermittlung des ersten Auswertezeitpunktes T_A1 gemäß 5 wird ein Gradient p_G des Verlaufs des Ist-Betätigungsdruckes p_IBD ermittelt und jeweils während einer Adaptionsschleife zur Bestimmung des Auswertezeitpunkt T_A herangezogen. Der Auswertezeitpunkt T_A1 wird während der ersten Adaptionsschleife bei Vorliegen eines Maximums des Gradienten p_G nach dem Zeitpunkt T6 oder während weiterer Adaptionsschleifen jeweils nach einem dem Zeitpunkt T6 entsprechenden Zeitpunkt ermittelt.
Um Fehler bei der Ermittlung des ersten Auswertezeitpunktes T_A1 zu reduzieren, wird ein Maximum des Gradienten p_G des Verlaufes des Ist-Betätigungsdruckes p_IBD nur dann ermittelt, wenn der Ist-Betätigungsdruck p_IBD gleichzeitig größer als ein Druckschwellwert p_DSW und/oder das Maximum des Gradienten p_G größer als ein nicht näher gezeigter Schwellwert ist. Diese Variante der zweiten Auswerteroutine für die Bestimmung des Auswertezeitpunktes T_A beruht auf der Kenntnis, dass der Gradient p_G des Verlaufs des Ist-Betätigungsdrucks p_IBD kurz vor Erreichen eines schlupffreien Betriebszustandes der Lamellenkupplung 14 sein Maximum aufweist.
Der Druckschwellwert p_DSW und der Schwellwert der Gradienten p_G werden bei den den Adaptionsschleifen jeweils zugrundeliegenden veränderten Soll-Betätigungsdruckwerten ebenfalls in geeigneter Weise an die veränderten Auswertebedingungen angepasst.
Da sich der über die erste Auswerteroutine ermittelte Auswertezeitpunkt T_A von dem über die zweite Auswerteroutine ermittelten Auswertezeitpunkt T_A unterscheiden kann, ist es bei einer weiteren Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgesehen, dass der jeweils während einer Adaptionsschleife herangezogene Referenzzeitraum in Abhängigkeit der Auswerteroutine variiert.
Wird während einer Adaptionsschleife sowohl ein Auswertezeitpunkt T_A über die erste Auswerteroutine als auch über die zweite Auswerteroutine ermittelt, ist es bei einer weiteren Variante des Verfahrens vorgesehen, dass der Anlegebetätigungsdruckwert p_ABDW dem ersten Soll-Betätigungsdruckwert p_SBDW_1 gleich gesetzt wird, wenn einer der ermittelten Überwachungszeiträume kleiner oder gleich dem entsprechenden Referenzzeitraum t0 ist. Weiterhin kann es auch vorgesehen sein, dass der Anlegebetätigungsdruckwert p_ABDW nur dann dem ersten Soll-Betätigungsdruckwert p_SBDW_1 gleich gesetzt wird, wenn beide Überwachungszeiträume kleiner oder gleich dem jeweiligen Referenzzeitraum sind.
Bei einer wiederum weiteren Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens wird zusätzlich überwacht, ob ein die Lamellenkupplung 14 in Öffnungsrichtung betätigendes Rückstellelement, insbesondere eine Federeinrichtung, einen monoton steigenden Verlauf aufweist und sich der Druckraum zwischen den Zeitpunkten T6 und T7 während der Ermittlung des Anlegebetätigungsdruckwertes p_ABDW nicht vergrößert. Damit wird auf einfache Art und Weise ein fehlerfreies Ermitteln des Anlegebetätigungsdruckwertes p_ABDW sichergestellt.
Bezugszeichenliste

1: Antriebsstrang
2: Antriebsmaschine
3: Hauptgetriebe
4: Fahrzeughinterachse
5: Fahrzeugvorderachse
6A, 6B: Antriebsrad
7A, 7B: Antriebsrad
8: Längsverteilergetriebe
9: Lamellenkupplung
10A, 10B: Ausgangswelle
11A, 11B: Ausgangswelle
12: vorderes Diffferentialgetriebe
13: hinteres Differentialgetriebe
14: Lamellenkupplung
15A, 15B: Fahrzeuglängswelle
16: hydraulisches Steuergerät
17: elektronische Getriebesteuerung
p_ABDW: Anlegebetätigungsdruckwert
p_DOW: Druckoffsetwert
p_DSW: Druckschwellwert
p_DW: Druckwert
p_eSBDW_1: erhöhter erster Soll-Betätigungsdruckwert
p_G: Gradient des Verlaufs des Ist-Betätigungsdruckes
p_IBD: Ist-Betätigungsdruck
p_oDGW: oberer Druckgrenzwert
p_SBD: Soll-Betätigungsdruck
p_SBDW_1: erster Soll-Betätigungsdruckwert
p_uDGW: unterer Druckgrenzwert
T0 bis T14, T_R: diskreter Zeitpunkt
T_A: Auswertezeitpunkt
t0: Referenzzeitraum
t1: erster Überwachungszeitraum
t2: zweiter Überwachungszeitraum
t_vor: vorgegebener Zeitraum

Claims

Verfahren zur Ermittlung eines Anlegebetätigungsdruckwertes (p_ABDW) eines reibschlüssigen Schaltelements (14) einer Getriebebeinrichtung (8, 13), zu dem eine Übertragungsfähigkeit des Schaltelements (14) wenigstens annähernd Null ist und zu dem eine Erhöhung des Betätigungsdruckes (p_IBD) zu einem Anstieg der Übertragungsfähigkeit des Schaltelementes (14) führt, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltelement (14) mit einem vordefinierten Soll-Betätigungsdruckwert (p_SBDW_1) beaufschlagt wird, zu dem die Übertragungsfähigkeit Null ist und der Soll-Betätigungsdruck (p_SBD) anschließend zu einem Prüfzeitpunkt (T6) um einen definierten Druckoffsetwert (p_DOW) auf ein Druckniveau (p_eSBDW_1) angehoben wird, um das Schaltelement (14) in einen vordefinierten Betriebszustand zu überführen, wobei eine Zeitüberwachung gestartet und ein Verlauf des Ist-Betätigungsdruckes (p_IBD) des Schaltelementes (14) ermittelt wird und nach einem dem Prüfzeitpunkt (T6) folgenden Auswertezeitpunkt (T_A1), zu dem in Abhängigkeit des Verlaufs des Ist-Betätigungsdruckes (p_IBD) der vordefinierte Betriebszustand des Schaltelementes (14) bestimmt wird, ein Überwachungszeitraum (t1) einem definierten Referenzzeitraum (t0) gegenübergestellt und bei Ermittlung des Überwachungszeitraumes (t1) kleiner oder gleich dem Referenzzeitraum (t0) der Anlegebetätigungsdruckwert (p_ABDW) dem vordefinierten Soll-Betätigungsdruckwert (p_SBDW_1) gleich gesetzt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei Vorliegen eines Überwachungszeitraumes (t1) größer als der Referenzzeitraum (t0) der Soll-Betätigungsdruckwert (p_SBDW_1) um einen definierten Druckwert erhöht wird, wobei das Schaltelement (14) anschließend mit dem erhöhten Soll-Betätigungsdruckwert (p_SBBW_2) beaufschlagt wird und wiederum anschließend zu einem weiteren Prüfzeitpunkt (T6) im Bereich des Schaltelementes (14) ein um den Druckoffsetwert (p_DOW) vergrößerter Soll-Betätigungsdruckwert (p_eSBDW_2) angelegt wird, wobei bei Ermittlung eines aktuellen Überwachungszeitraumes (t2) kleiner oder gleich dem Referenzzeitraum (t0) der Anlegebetätigungsdruckwert (p_ABDW) dem um den Druckwert erhöhten Soll-Betätigungsdruckwert (p_SBDW_2) gleich gesetzt wird.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass wiederum bei Vorliegen eines aktuellen Überwachungszeitraumes größer als der Referenzzeitraum (t0) der um den Druckwert erhöhte Soll-Betätigungsdruckwert um einen weiteren Druckwert angehoben wird, wobei das Schaltelement (14) anschließend mit dem erhöhten Soll-Betätigungsdruckwert beaufschlagt wird und wiederum anschließend zu einem weiteren Prüfzeitpunkt im Bereich des Schaltelementes (14) ein um den Druckoffsetwert (p_DOW) vergrößerter Soll-Betätigungsdruckwert angelegt wird, wobei bei Ermittlung eines aktuellen Überwachungszeitraumes kleiner oder gleich dem Referenzzeitraum (t0) der Anlegebetätigungsdruckwert (p_ABDW) gleich dem um den weiteren Druckwert erhöhten Soll-Betätigungsdruckwert gesetzt wird und der Soll-Betätigungsdruckwert solange um einen definierten Druckwert erhöht wird, bis der Überwachungszeitraum kleiner oder gleich dem Referenzzeitraum (t0) ist oder ein weiteres Abbruchkriterium ermittelt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der vordefinierte Betriebszustand des Schaltelementes (14) einem wenigstens annähernd schlupffreien Betriebszustand des Schaltelementes (14) entspricht.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Zeitüberwachung jeweils zum Prüfzeitpunkt (T6, T13) gestartet wird.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der aktuelle Überwachungszeitraum (t1, t2) sich jeweils zwischen dem Prüfzeitpunkt (T6, T13) und dem Auswertezeitpunkt (T_A1, T_A2) erstreckt, zu dem der Ist-Betätigungsdruckwert (p_IBD) im Wesentlichen dem um den Druckoffsetwert (p_DOW) erhöhten Soll-Betätigungsdruckwert (p_eSBDW_1, p_eSBDW_2) entspricht.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Ende des Überwachungszeitraumes (t1) bei Vorliegen eines Ist-Betätigungsruckwertes (p_IBD) ermittelt wird, der innerhalb eines von einer oberen (p_oDGW) und einer unteren Druckgrenze (p_uDGW) begrenzten und um den um den Druckoffsetwert (p_DOW) erhöhten Soll-Betätigungsdruckwert (p_eSBDW_1, p_eSBDW_2) liegenden Druckbereich angeordnet ist.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Ende des Überwachungszeitraumes (t1) ermittelt wird, wenn der Ist-Betätigungsdruck (p_IBD) wenigstens über einen vorgegebenen Zeitraum (t_vor) innerhalb des Druckbereiches liegt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein Ende des Überwachungszeitraumes (t1) bei Vorliegen eines Maximums eines Gradienten (p_G) des Verlaufs des Ist-Betätigungsdruckes (p_IBD) ermittelt wird.
Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Maximum des Gradienten (p_G) des Verlaufs des Ist-Betätigungsdruckes (p_IBD) ermittelt wird, wenn der Ist-Betätigungsdruck (p_IBD) und/oder der Gradient (p_G) des Verlaufes des Ist-Betätigungsdruckes (p_IBD) größer als ein Schwellwert (p_DSW) ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass vor Ermittlung des Anlegebetätigungsdruckwertes (p_ABDW) ein um den Druckoffsetwert (p_DOW) erhöhter Soll-Betätigungsdruckwert (p_eSBDW_1) vorgegeben und überprüft wird, ob der Ist-Betätigungsdruck (p_IBD) einen vordefinierten Druckbereich erreicht, wobei die Bestimmung des Anlegebetätigungsdruckwertes (p_ABDW) bei positivem Abfrageergebnis mit dem Soll-Betätigungsdruckwert (p_SBDW_1, p_SBDW_2) und bei negativem Abfrageergebnis mit einem um einen zusätzlichen Druckwert erhöhten Soll-Betätigungsdruckwert gestartet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass ein mit dem Ist-Betätigungsdruck (p_IBD) beaufschlagbarer Druckraum des Schaltelementes (14) vor der Ermittlung des Anlegebetätigungsdruckwertes (p_ABDW) vollständig entleert und anschließend während einer Befüllphase und einer sich daran anschließenden Füllausgleichsphase mit Hydraulikfluid befüllt und ein dem Soll-Betätigungsdruckwert (p_SBDW_1, p_SBDW_2) entsprechender Ist-Betätigungsdruck (p_IBD) angelegt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass bei Vorliegen eines Überwachungszeitraumes (t1) größer als der Referenzzeitraum (t0) der Druckraum des Schaltelementes (14) vor einer erneuten Adaptionsschleife entleert und anschließend während einer Befüllphase und einer sich daran anschließenden Füllausgleichsphase mit Hydraulikfluid befüllt und ein dem um den Druckwert erhöhten Soll-Betätigungsdruckwert (p_SBDW_2) entsprechender Ist-Betätigungsdruck (p_IBD) angelegt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Anlegebetätigungsdruckwert (p_ABDW) ein Anlegebetätigungsdruckwert eines Schaltelementes (14) einer Getriebeeinrichtung (8, 13) eines Antriebsstrangs (1) eines Fahrzeuges, insbesondere eines Quer- oder eines Längsverteilergetriebes, ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Anlegebetätigungsdruckwert (p_ABDW) bei Vorliegen eines vordefinierten Betriebszustandes des Antriebsstranges (1) vorzugsweise zyklisch ermittelt wird, wobei die Bestimmung des Anlegebetätigungsdruckwertes (p_ABDW) bei Erkennen einer Abweichung vom vordefinierten Betriebszustand des Antriebsstranges (1) größer als eine Schwelle vorzugsweise abgebrochen und bei erneutem Vorliegen des vordefinierten Betriebszustandes vorzugsweise mit dem zum Abbruch vorliegenden Stand weitergeführt wird.