DE102010052145A1

DE102010052145A1 - Verfahren zur Steuerung einer automatisierten Reibungskupplung

Info

Publication number: DE102010052145A1
Application number: DE102010052145A
Authority: DE
Inventors: Mario Jung; Ekkehard Dr. Reibold
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2009-12-03
Filing date: 2010-11-22
Publication date: 2011-06-09

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung einer automatisierten, in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs zwischen einer Brennkraftmaschine und einem Getriebe angeordneten Reibungskupplung mit einem von einem Steuergerät gesteuerten Kupplungsaktor, wobei ein über die Reibungskupplung zu übertragendes Moment in Form von einem Axialweg des Kupplungsaktors zugeordneten Stellgrößen vorgegeben wird, eine Kalibrierung der Stellgrößen des zu übertragenden Moments zum Axialweg zumindest durch Ermittlung eines Tastpunktes bei beginnender Übertragung von Moment erfolgt, indem an der Reibungskupplung durch den Kupplungsaktor bei in dem Getriebe eingelegtem Gang und vom Kupplungsaktor eingestelltem, dem Öffnungszustand der Reibungskupplung entsprechendem Axialweg ein vorgebbares Tastmoment eingestellt wird und bei daraus erfolgender Belastung der Brennkraftmaschine mit einer Größe über ein vorgegebenes Lastmoment der Tastpunkt adaptiert wird. Um bei stark veränderten Tastpunkten ohne Einwirkung auf den Fahrkomfort eine verbesserte Tastpunktadaption vorzuschlagen, wird der Tastpunkt zweigeteilt als kurzfristiger Tastpunkt aus zumindest einem unmittelbar zuvor ermittelten Tastpunkt und als langfristiger Tastpunkt aus mehreren, zeitlich vor dem zumindest einen Tastpunkten zur Ermittlung des kurzfristigen Tastpunkts ermittelten Tastpunkten ermittelt und abhängig von dem Verhalten des kurzfristigen zum langfristigen Tastpunkt die Höhe des Tastmoments vorgegeben.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung einer automatisierten, in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs zwischen einer Brennkraftmaschine und einem Getriebe angeordneten Reibungskupplung mit einem von einem Steuergerät gesteuerten Kupplungsaktor, wobei ein über die Reibungskupplung zu übertragendes Moment in Form von einem Axialweg des Kupplungsaktors zugeordneten Stellgrößen vorgegeben wird, eine Kalibrierung der Stellgrößen des zu übertragenden Moments zum Axialweg zumindest durch Ermittlung eines Tastpunktes bei beginnender Übertragung von Moment erfolgt, indem an der Reibungskupplung durch den Kupplungsaktor eingestelltem, dem Öffnungszustand der Reibungskupplung entsprechendem Axialweg ein vorgebbares Tastmoment eingestellt wird und bei daraus erfolgender Belastung der Brennkraftmaschine mit einer Größe über ein vorgegebenes Lastmoment der Tastpunkt adaptiert wird.
Automatisierte Reibungskupplungen sind beispielsweise aus Antriebssträngen von handgeschalteten Getrieben oder automatisiert geschalteten Handschaltgetrieben oder Doppelkupplungsgetrieben bekannt, wobei diese zwischen einer Brennkraftmaschine und dem Getriebe wirksam angeordnet sind. Dabei wird ein über Reibungskupplung zu übertragendes Moment durch einen von einem Steuergerät gesteuerten Kupplungsaktor vorgegeben, der hierzu an der Reibungskupplung einen Axialweg einstellt, der proportional zu dem übertragenden Moment ist. Dabei wird der Zusammenhang des zu übertragenden Moments und dem Axialweg in dem Steuergerät beispielsweise in Form von Kennlinien oder anhand eines Funktionszusammenhangs rechnerisch ermittelt und das zu übertragende Moment von dem Kupplungsaktor in Form einer Regelung und/oder Steuerung des entsprechenden Axialwegs eingestellt. Abhängig von dem Betriebszustand des Fahrzeugs und der Reibungskupplung kann dabei sowohl die Steigung als auch der als Tastpunkt der Reibungskupplung bekannte Nullpunkt variieren, so dass zumindest der Tastpunkt der Reibungskupplung, bei dem die Reibungskupplung beginnt Moment zu übertragen, regelmäßig an den vom Kupplungsaktor eingestellten Axialweg der Reibungskupplung adaptiert wird.
Als vorteilhaft hat sich dabei erwiesen, die Reibungskupplung aus der geöffneten Stellung zu schließen und währenddessen die Reaktion der Brennkraftmaschine auszuwerten. Dabei wird ein vorgegebener Axialweg, der einem sogenannten unter den aktuell eingestellten Bedingungen adaptierten Tastmoment entspricht, von dem Kupplungsaktor beispielsweise in Form einer Rampe eingestellt und bei Erreichen einer Reaktion der Brennkraftmaschine infolge eines durch die Reibungskupplung ausgebildeten Reibeingriffs abgegebenen Lastmoments der aktuelle Axialweg als Tastpunkt übernommen, das heißt adaptiert, wobei der alte Tastpunkt wie Axialweg überschrieben und der aktuell ermittelte Axialweg dem neuen Tastmoment zugeordnet wird.
Es hat sich dabei gezeigt, dass insbesondere bei sich schnell oder in großem Umfang ändernden Tastpunkten Fehler bei der Tastpunktadaption auftreten können, indem beispielsweise während des Aufbaus einer Momentenrampe des Tastpunkts bereits zu Beginn ein vorgegebenes Lastmoment an der Brennkraftmaschine erfasst wird, so dass der Tastpunkt zu schnell bei zu hoher Belastung der Brennkraftmaschine adaptiert wird. Andererseits kann bei in andere Richtung verstelltem Tastpunkt bei Erreichen des vorgegebenen Tastmoments das Verhalten der Brennkraftmaschine nicht ohne Weiteres auf Erreichen des Tastpunkts ausgewertet werden, so dass die Ermittlung des Tastpunkts zu lange andauert und gegebenenfalls abgebrochen werden muss.
Diese Fehladaptionen können zu unkomfortablen Kupplungsvorgängen führen. Bei einer ausschließlichen Änderung der Größen wie Schwellen des Tast- oder Lastmoments kann zwar teilweise eine Verbesserung der Tastpunktadaption erzielt werden, gleichzeitig werden diese Adaptionsvorgänge durch die Einträge vergleichsweise hoher Momente in den Antriebsstrang spürbar und werden von den Fahrzeuginsassen als unkomfortabel empfunden.
Daraus ergibt sich die Aufgabe, ein Verfahren vorzuschlagen, bei dem eine Tastpunktadaption ohne Störung des Fahrzeugkomforts in verbesserter Weise durchgeführt werden kann.
Die Aufgabe wird durch ein Verfahren zur Steuerung einer automatisierten, in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs zwischen einer Brennkraftmaschine und einem Getriebe angeordneten Reibungskupplung mit einem von einem Steuergerät gesteuerten Kupplungsaktor gelöst, wobei ein über die Reibungskupplung zu übertragendes Moment in Form von einem Axialweg des Kupplungsaktors zugeordneten Stellgrößen vorgegeben wird, eine Kalibrierung der Stellgrößen des zu übertragenden Moments zum Axialweg zumindest durch Ermittlung eines Tastpunktes bei beginnender Übertragung von Moment erfolgt, indem an der Reibungskupplung durch den Kupplungsaktor eingestelltem, dem Öffnungszustand der Reibungskupplung entsprechendem Axialweg ein vorgebbares Tastmoment eingestellt wird, bei daraus erfolgender Belastung der Brennkraftmaschine mit einer Größe über ein vorgegebenes Lastmoment der Tastpunkt adaptiert wird, der Tastpunkt zweigeteilt als kurzfristiger Tastpunkt aus zumindest einem unmittelbar zuvor ermittelten Tastpunkt und als langfristiger Tastpunkt aus mehreren, zeitlich vor dem zumindest einen Tastpunkt zur Ermittlung des kurzfristigen Tastpunkts ermittelten Tastpunkten ermittelt wird und abhängig von dem Verhalten des kurzfristigen zum langfristigen Tastpunkt die Höhe des Tastmoments vorgegeben wird.
Durch die Aufteilung des adaptierten Tastpunkts in einen kurzfristigen Anteil, der beispielsweise aus der Adaption des Tastpunktes oder aus einer Mittelung weniger davorliegender Adaptionen gebildet wird und einen langfristigen Anteil, der aus einem oder mehreren gemittelten Tastpunkten vor längerer Zeit, beispielsweise Betriebszuständen zurückliegender Fahrten oder Tastpunkten im Neuzustand des Fahrzeugs ermittelt wird, kann ein akutes Verhalten des Tastpunkts und ein langfristiges Verhalten des Tastpunkts berücksichtigt werden. Beispielsweise kann bei Stadtfahrten und/oder stark erwärmter Reibungskupplung eine häufige Adaption des Tastpunktes in Form des kurzfristigen Anteils ermittelt werden, der sich von dem Anteil einer abgekühlten Reibungskupplung deutlich unterscheidet.
Gemäß einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel kann das Tastmoment bei gegenüber dem langfristigen Tastpunkt kleinerem kurzfristigem Tastpunkt aus der Summe einer vorgegebenen Basisgröße und einer Korrekturgröße, die abhängig von einer Differenz des langfristigen und kurzfristigen Tastpunkts ermittelt wird, gebildet werden. Dabei wird die Korrekturgröße mittels einer Konstante auf die Dimension eines Moments abgebildet. Um schlecht vorhersehbare Tastmomentvorgaben zu vermeiden, kann die Korrekturgröße auf eine maximal vorgegebene Größe, beispielsweise 50% der Basisgröße beschränkt werden.
Beispielsweise kann eine Lage des aktuellen Tastpunktes ausgehend von einer Nullstellung des Kupplungsaktors bei einem Axialweg von 10 mm eingestellt sein. Liegt der in dem Steuergerät abgelegte langfristige Tastpunkt mit 9,9 mm knapp neben diesem aktuell ermittelten Tastpunkt und der als kurzfristiger Tastpunkt abgelegte Tastpunkt mit 8,9 mm weiter daneben, ergibt eine Differenzbildung beider Tastpunkte bei lediglich die Dimension korrigierender Konstante einen Korrekturwert von 1 Nm, der zu der Basisgröße des Tastmoments von 2 Nm addiert wird, so dass ein in diesem Fall gerechtfertigtes und damit nicht den Komfort negativ beeinflussendes größeres Tastmoment appliziert werden kann, um schnell den diesem größeren Tastmoment zugrundeliegenden Axialweg anzufahren. Hierbei wird der vorgegebene maximale Wert der Korrekturgröße von beispielsweise 2 Nm nicht überschritten.
Wird beispielsweise der maximale Wert für die Korrekturgröße überschritten, kann gegebenenfalls trotz der Kombination des langfristigen und kurzfristigen Tastpunkts eine Änderung der Belastung der Brennkraftmaschine über das vorgegebene Lastmoment bei erfolgter Einstellung des Tastmoments ausbleiben. Es kann daher bei Erkennen dieses Zustands das Tastmoment erhöht werden, bis das Lastmoment erreicht oder überschritten wird. Um eine gegenläufige Reaktion des ansteigenden Tastmoments, das über den Zusammenhang mit dem Axialweg zu höheren Axialwegen führt, abzufedern, kann die Schwelle für das vorgegebene Lastmoment zur Erkennung des Tastpunktes um einen vorgegebenen Betrag verringert werden.
Gemäß einem weiteren vorteilhaften Verfahrensschritt kann bei Überschreiten des vorgegebenen Lastmoments bei noch nicht erreichtem Tastmoment die Adaption des Tastpunktes abgebrochen und der Tastpunkt bei dem bei Überschreiten des Lastmoments anliegenden Tastmoment adaptiert werden. Weiterhin kann bei Überschreiten des vorgegebenen Lastmoments bei noch nicht erreichtem Tastmoment die Adaption des Tastpunktes abgebrochen und die Adaption bei einem geringeren Axialweg des Kupplungsaktors neu adaptiert werden, wenn das Lastmoment überschritten wird.
Für den Fall, dass beispielsweise nach einer Nachstellung einer selbstnachstellenden Reibungskupplung der kurzfristige Tastpunkt kleiner als der langfristige Tastpunkt ist, kann das Tastmoment auf die Basisgröße beschränkt werden. Hierdurch wird vermieden, dass ein fälschlicherweise erhöht berechnetes Tastmoment bei der oder den folgenden Tastpunktadaptionen nicht zur Anwendung kommt.

Claims

Verfahren zur Steuerung einer automatisierten, in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs zwischen einer Brennkraftmaschine und einem Getriebe angeordneten Reibungskupplung mit einem von einem Steuergerät gesteuerten Kupplungsaktor, wobei ein über die Reibungskupplung zu übertragendes Moment in Form von einem Axialweg des Kupplungsaktors zugeordneten Stellgrößen vorgegeben wird, eine Kalibrierung der Stellgrößen des zu übertragenden Moments zum Axialweg zumindest durch Ermittlung eines Tastpunktes bei beginnender Übertragung von Moment erfolgt, indem an der Reibungskupplung durch den Kupplungsaktor bei in dem Getriebe eingelegtem Gang und vom Kupplungsaktor eingestelltem, dem Öffnungszustand der Reibungskupplung entsprechendem Axialweg ein vorgebbares Tastmoment eingestellt wird und bei daraus erfolgender Belastung der Brennkraftmaschine mit einer Größe über ein vorgegebenes Lastmoment der Tastpunkt adaptiert wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Tastpunkt zweigeteilt als kurzfristiger Tastpunkt aus zumindest einem unmittelbar zuvor ermittelten Tastpunkt und als langfristiger Tastpunkt aus mehreren, zeitlich vor dem zumindest einen Tastpunkt zur Ermittlung des kurzfristigen Tastpunkts ermittelten Tastpunkten ermittelt wird und abhängig von dem Verhalten des kurzfristigen zum langfristigen Tastpunkt die Höhe des Tastmoments vorgegeben wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Tastmoment bei gegenüber dem langfristigen Tastpunkt kleinerem kurzfristigem Tastpunkt aus der Summe einer vorgegebenen Basisgröße und einer Korrekturgröße, die abhängig von einer Differenz des langfristigen und kurzfristigen Tastpunkts ermittelt wird, gebildet wird.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Korrekturgröße auf eine maximal, vorgegebene Größe beschränkt wird.
Verfahren nach den Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass bei Ausbleiben einer Änderung der Belastung der Brennkraftmaschine über das vorgegebene Lastmoment bei erfolgter Einstellung des Tastmoments das Tastmoment erhöht wird, bis das Lastmoment erzielt wird.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das vorgegebene Lastmoment um einen vorgegebenen Betrag verringert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass bei Überschreiten des vorgegebenen Lastmoments bei noch nicht erreichtem Tastmoment die Adaption des Tastpunktes abgebrochen und der Tastpunkt bei dem bei Überschreiten des Lastmoments anliegenden Tastmoment adaptiert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass bei Überschreiten des vorgegebenen Lastmoments bei noch nicht erreichtem Tastmoment die Adaption des Tastpunktes abgebrochen und die Adaption bei einem geringeren Axialweg des Kupplungsaktors neu adaptiert wird, wenn das Lastmoment überschritten wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass bei kleinerem kurzfristigem Tastpunkt als der langfristige Tastpunkt das Tastmoment auf die Basisgröße beschränkt wird.