DE102010054257A1 - Method for determining the crosstalk behavior of a dual-clutch system - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ermitteln des Übersprechverhaltens eines Doppelkupplungssystems mit zwei Teilkupplungen, wobei die Betätigung einer der Teilkupplungen das übertragbare Drehmoment der anderen Teilkupplung beeinflusst. Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass mindestens ein Tastpunkt beziehungsweise Änderungen des Tastpunkts mindestens einer der Teilkupplungen bei der Ermittlung des Übersprechverhaltens berücksichtigt wird beziehungsweise werden.The invention relates to a method for determining the crosstalk behavior of a double clutch system with two sub-clutches, the actuation of one of the sub-clutches influencing the transmittable torque of the other sub-clutch. The invention is characterized in that at least one touch point or changes in the touch point of at least one of the partial clutches is or are taken into account when determining the crosstalk behavior.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ermitteln des Übersprechverhaltens eines Doppelkupplungssystems mit zwei Teilkupplungen, wobei die Betätigung einer der Teilkupplungen das übertragbare Drehmoment der anderen Teilkupplung beeinflusst.The invention relates to a method for determining the crosstalk behavior of a dual-clutch system with two partial clutches, the actuation of one of the partial clutches influencing the transmittable torque of the other partial clutch.
Aus der deutschen Offenlegungsschrift
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren bereitzustellen, durch welches das Übersprechverhalten eines Doppelkupplungssystems mit zwei Teilkupplungen schnell, einfach und/oder möglichst genau ermittelt werden kann. Insbesondere soll das erfindungsgemäße Verfahren eine quantitative Ermittlung des Übersprechens ermöglichen.The object of the invention is to provide a method by which the crosstalk behavior of a dual clutch system with two partial clutches can be determined quickly, easily and / or as accurately as possible. In particular, the method according to the invention should enable a quantitative determination of the crosstalk.
Die Aufgabe ist bei einem Verfahren zum Ermitteln des Übersprechverhaltens eines Doppelkupplungssystems mit zwei Teilkupplungen, wobei die Betätigung einer der Teilkupplungen das übertragbare Drehmoment der anderen Teilkupplung beeinflusst, dadurch gelöst, dass mindestens ein Tastpunkt beziehungsweise Änderungen des Tastpunkts mindestens einer der Teilkupplungen bei der Ermittlung des Übersprechverhaltens berücksichtigt wird beziehungsweise werden. Die Teilkupplungen werden durch Aktoren betätigt. Der Einfluss der Aktorposition der einen Teilkupplung auf das übertragbare Drehmoment der anderen Teilkupplung wird auch Übersprechen genannt. Beim Übersprechen entspricht das übertragbare Drehmoment nicht mehr einem nominellen Drehmoment. Wenn das übertragbare Drehmoment größer oder kleiner als das nominelle Drehmoment ist, spricht man von einem positiven oder negativen Übersprechen. Das erfindungsgemäße Verfahren wird vorzugsweise bei der Inbetriebnahme von Doppelkupplungssystemen auf einem Inbetriebnahmeprüfstand durchgeführt. Der Tastpunkt beschreibt eine definierte Aktorposition, bei der die dem jeweiligen Aktor zugeordnete Teilkupplung ein bestimmtes Drehmoment, von zum Beispiel drei Newton Meter, überträgt. Bei einer Tastpunktveränderung oder Tastpunktverschiebung wird die Kennlinie der Teilkupplung parallel verschoben. Der Tastpunkt kann über eine Auswertung von Getriebeeingangsdrehzahlen ermittelt werden.The object is in a method for determining the crosstalk behavior of a dual clutch system with two partial clutches, wherein the actuation of one of the partial clutches affects the transmittable torque of the other sub-clutch, achieved in that at least one touch point or changes the Tastpunkts at least one of the partial clutches in determining the crosstalk behavior is or will be considered. The partial clutches are actuated by actuators. The influence of the actuator position of one sub-clutch on the transmittable torque of the other sub-clutch is also called crosstalk. In crosstalk, the transmittable torque no longer corresponds to a nominal torque. If the transmittable torque is greater or less than the nominal torque, it is called a positive or negative crosstalk. The inventive method is preferably carried out when commissioning dual clutch systems on a commissioning test. The touch point describes a defined actuator position, in which the partial coupling assigned to the respective actuator transmits a specific torque, for example three Newton meters. With a touch point change or touch point shift, the characteristic of the part coupling is shifted in parallel. The touch point can be determined via an evaluation of transmission input speeds.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Reibwert beziehungsweise Änderungen des Reibwerts mindestens einer der Teilkupplungen bei der Ermittlung des Übersprechverhaltens berücksichtigt wird beziehungsweise werden. Die Änderungen des Reibwerts können, ebenso wie die Änderungen des Tastpunkts, durch eine numerische Analyse von Messdaten bestimmt werden, die in einem Prüfstandzyklus ermittelt werden.A preferred embodiment of the method is characterized in that at least one coefficient of friction or changes in the coefficient of friction of at least one of the partial clutches is taken into account in determining the crosstalk behavior. The changes in the coefficient of friction, as well as the changes in the touch point, can be determined by a numerical analysis of measured data, which are determined in a test bench cycle.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass korrigierte Drehmomente T1 und T2 mit Hilfe der folgenden Formeln ermittelt werden:
T1,nom() und T2,nom() sind die nominellen Momente als Funktionen ihrer Aktorpositionen x1 und x2. Die Konstanten a1, b1, a2 und b2 sind Modellparameter. Sie sind für jeden Baustand zu kontrollieren. Die auf Basis der Prüfungstandsmessungen ermittelten Werte können einer Tabelle entnommen werden.T 1, nom () and T 2, nom () are the nominal moments as functions of their actuator positions x 1 and x 2 . The constants a 1 , b 1 , a 2 and b 2 are model parameters. They are to be checked for every building condition. The values determined on the basis of the test bench measurements can be taken from a table.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass das Übersprechverhalten mit Hilfe von Kennfeldern ermittelt wird. Die Kennfelder können in einem Prüfstandzyklus und/oder in einem Fahrzyklus ermittelt werden.A further preferred embodiment of the method is characterized in that the crosstalk behavior is determined by means of maps. The maps can be determined in a test cycle and / or in a driving cycle.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass für ein Übersprechmodell auf einem Inbetriebnahmeprüfstand mittels einer speziellen Routine individuelle Parameter ermittelt werden. Der Inbetriebnahmeprüfstand ist zum Beispiel am Bandende in der Produktion des Kupplungssystems angeordnet.A further preferred embodiment of the method is characterized in that individual parameters are determined for a crosstalk model on a commissioning test bench by means of a special routine. The commissioning test stand is arranged, for example, at the end of the tape in the production of the coupling system.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass die ermittelten Parameter für eine spätere Kompensation von Weganforderungen im Betrieb des Doppelkupplungssystems in einem Steuergerät gespeichert werden. Die ermittelten Parameter können zum Beispiel in einem EEPROM des Steuergeräts gespeichert werden. Dabei ist EEPROM die Abkürzung für electrically erasable programmable read only memory. Das bedeutet elektrisch löschbarer, programmierbarer Nur-Lese-Speicher. A further preferred embodiment of the method is characterized in that the determined parameters for a later compensation of travel requirements during operation of the dual clutch system are stored in a control unit. The determined parameters can be stored, for example, in an EEPROM of the controller. EEPROM is the abbreviation for electrically erasable programmable read only memory. This means electrically erasable, programmable read-only memory.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass durch die Routine eine Teilkupplung auf ein niedriges Antriebsmoment geschlossen wird, bei dem ein möglichst stabiles Kupplungsmoment übertragen wird. Dabei wird versucht, möglichst wenig Energie in die Kupplung einzutragen, um störende Effekte, wie zum Beispiel eine Erwärmung der Kupplung, auszuschließen.A further preferred embodiment of the method is characterized in that the routine closes a partial clutch to a low drive torque, in which the most stable clutch torque is transmitted. An attempt is made to enter as little energy as possible into the clutch in order to exclude disturbing effects, such as heating of the clutch.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Antriebsseite und der Abtriebsseite der Teilkupplung ein definierter Schlupf eingestellt wird, der über eine Regelung stabilisiert wird. Auf dem aktiven Teilgetriebe ist für eine möglichst gute Messauflösung ein günstiger Gang eingelegt. Die Wahl des Gangs hängt davon ab, ob die Momentenmessung motorseitig oder getriebeseitig stattfindet.A further preferred embodiment of the method is characterized in that a defined slip is set between the drive side and the output side of the partial clutch, which is stabilized via a control. On the active part gearbox a favorable gear is engaged for the best possible measurement resolution. The choice of the gear depends on whether the torque measurement takes place on the engine side or on the transmission side.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass auf einem aktiven Teilgetriebe ein Gang und auf einem inaktiven Teilgetriebe kein Gang eingelegt wird. Auf dem inaktiven Teilgetriebe ist zum Beispiel neutral vorgewählt.A further preferred exemplary embodiment of the method is characterized in that a gear is not engaged on an active partial transmission and no gear is engaged on an inactive partial transmission. On the inactive part transmission is for example neutral preselected.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass durch die Routine die inaktive Teilkupplung auf dem inaktiven Teilgetriebe mit einer Positionsrampe geschlossen und anschließend wieder geöffnet wird. Dieser Vorgang kann einmal oder mehrmals durchgeführt werden.A further preferred embodiment of the method is characterized in that closed by the routine, the inactive part clutch on the inactive part transmission with a position ramp and then reopened. This process can be performed once or several times.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass aus einer Messung des Antriebsmoments und der aktuellen Position der inaktiven Teilkupplung eine Kennlinie
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass eine geschätzte Kupplungsposition aus der Umkehrfunktion der Kennlinie ermittelt wird. Mit der vorab genannten Formel für die Kennlinie ergibt sich dann für die geschätzte Position A further preferred exemplary embodiment of the method is characterized in that an estimated clutch position is determined from the inverse function of the characteristic curve. With the above-mentioned formula for the characteristic then results for the estimated position
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass Parameter ai und bi aus einer Minimierung des Problems ermittelt werden. Dabei sind die Position x1 und die Kennlinie bekannt.A further preferred embodiment of the method is characterized in that parameters a i and b i from a minimization of the problem be determined. The position x 1 and the characteristic are known.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass das Öffnen und Schließen der inaktiven Teilkupplung mehrmals wiederholt wird. Dadurch kann die Qualität der Kennlinie verbessert werden.A further preferred embodiment of the method is characterized in that the opening and closing of the inactive part coupling is repeated several times. As a result, the quality of the characteristic can be improved.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der ein Ausführungsbeispiel ausführlich beschrieben ist.Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the following description in which an embodiment is described in detail.
Bei Doppelkupplungssystemen wird der Kraftschluss zwischen einem Verbrennungsmotor und einem Antriebsrad durch zwei parallele Drehmomentübertragungspfade realisiert, die jeweils eine Teilkupplung und ein Teilgetriebe umfassen. Die Drehmomentübertragungspfade werden in Richtung Antriebsrad über ein Differential zusammengeführt.In dual-clutch systems, the frictional connection between an internal combustion engine and a drive wheel is realized by two parallel torque transmission paths, each comprising a partial clutch and a partial transmission. The torque transmission paths are merged in the direction of the drive wheel via a differential.
Im Betrieb eines Kraftfahrzeugs mit einem derartigen Doppelkupplungssystem ist in verschiedenen Fahrsituationen überwiegend eine Teilkupplung geschlossen, wobei ein Gang auf dem dazugehörigen Teilgetriebe eingelegt ist. Wechselt man den Kraftschluss von einem Teilgetriebe auf das andere, zum Beispiel wird im ersten Teilgetriebe der erste Gang eingelegt und mit geschlossener Kupplung gefahren und im zweiten Teilgetriebe der zweite Gang vorgewählt, so wird die erste Teilkupplung rampenförmig geöffnet und die zweite Teilkupplung auf dem zweiten Teilgetriebe rampenförmig geschlossen.During operation of a motor vehicle with such a dual-clutch system, a partial clutch is predominantly closed in various driving situations, a gear being engaged on the associated partial transmission. If you change the frictional connection of a partial transmission to the other, for example, in the first partial transmission, the first gear and driven with closed clutch and preselected in the second partial transmission, the second gear, the first partial clutch is opened in ramp form and the second partial clutch on the second partial transmission closed in a ramp.
Bei dieser so genannten Überschneidung ergeben beide Kupplungsmomente in der Summe idealerweise das angelegte Motormoment. Schon kleine Abweichungen in einem Kupplungsmodell im Vergleich zum realen System können dabei zu Momentenüberhöhungen beziehungsweise Momentenlöchern führen, die den Fahrkomfort, zum Beispiel durch ein vom Fahrer wahrgenommenes Ruckeln, empfindlich stören können.In the case of this so-called overlap, the two coupling moments in the sum ideally result in the applied engine torque. Even small deviations in a clutch model compared to the real system can lead to torque peaks or torque holes that can disturb the ride comfort, for example, by a perceived by the driver, sensitive.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wurde herausgefunden, dass das Übersprechverhalten der Teilkupplungen einen nicht vernachlässigbaren Einfluss hat, da der Tastpunkt der jeweils anderen Teilkupplung und damit das Kupplungsmodell sich wesentlich verändert. Zu Beginn einer Überschneidungsschaltung ist eine Kupplung sehr weit geschlossen, während die andere Kupplung gerade geschlossen wird. Es wurde festgestellt, dass die schließende Kupplung immer mehr Moment überträgt als erwartet. In der Summe würde dies zu einer Momentenüberhöhung führen. Bei ganz geschlossener Kupplung muss man so zum Beispiel mit einer nicht unerheblichen Tastpunktverschiebung auf der anderen Teilkupplung rechnen.In the context of the present invention, it has been found that the crosstalk behavior of the partial clutches has a non-negligible influence, since the touch point of the respective other partial clutch and thus the clutch model changes substantially. At the beginning of a crossover circuit, one clutch is very far closed, while the other clutch is being closed. It was found that the closing clutch transmits more and more momentum than expected. In sum, this would lead to a momentum increase. At whole closed clutch must be expected so for example with a considerable touch point shift on the other part clutch.
Die spezielle Anordnung mit zwei parallelen Drehmomentübertragungspfaden in dem Doppelkupplungssystem erlaubt die Bestimmung der Tastpunkte über die Auswertung der Getriebeeingangsdrehzahlen, wie es zum Beispiel in der europäischen Patentschrift
In einer Steuersoftware für das Doppelkupplungssystem kann eine Kompensation des Übersprechverhaltens vorgesehen werden. Dabei kann die folgende Abhängigkeit der aktuellen Kupplungsposition verwendet werden, um über die Kupplungskennlinie f ein Moment
Abhängig vom Index der Kupplung ergibt sich dabei für die aktuellen Kupplungspositionen.
Dabei entsprechen x1 und x2 den Aktorpositionen. Für die beiden Teilkupplungen müssen die Parameter ai und bi ermittelt werden, wobei i der Menge der Zahlen 1 und 2 zu entnehmen ist.In this case, x 1 and x 2 correspond to the actuator positions. For the two partial clutches, the parameters a i and b i must be determined, where i is given in the quantity of the numbers 1 and 2.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Ermittlung von individuellen Parametern für ein Übersprechmodell für jede Teilkupplung durch die Kupplungssteuersoftware auf dem Inbetriebnahmeprüfstand, der zum Beispiel am Bandende in der Produktion des Kupplungssystems angeordnet ist. Die Parameter für das Übersprechmodell auf dem Inbetriebnahmeprüfstand werden mittels einer dafür entwickelten Routine ermittelt und für eine spätere Kompensation der Weganforderungen im Betrieb des Doppelkupplungssystems dauerhaft im Speicher eines Steuergeräts des Doppelkupplungssystems abgespeichert.The object of the present invention is the determination of individual parameters for a crosstalk model for each partial clutch by the clutch control software on the commissioning test stand, which is arranged for example at the end of the tape in the production of the coupling system. The parameters for the crosstalk model on the commissioning test stand are determined by means of a routine developed for this purpose and permanently stored in the memory of a control unit of the dual clutch system for a later compensation of the travel requirements during operation of the dual clutch system.
Die Routine schließt eine Kupplung auf dem Inbetriebnahmeprüfstand beziehungsweise einem Getriebeprüfstand auf ein niedriges Moment, bei dem ein möglichst stabiles Kupplungsmoment übertragen wird. Es wird dabei versucht, möglichst wenig Energie in die Kupplung einzutragen, um störende Effekte, wie zum Beispiel Erwärmung der Kupplung, auszuschließen.The routine closes a clutch on the start-up test bench or a transmission test bench to a low torque, in which the most stable possible clutch torque is transmitted. It is trying to enter as little energy in the clutch to eliminate disturbing effects, such as heating of the clutch.
Der Prüfstand stellt einen vorher definierten Schlupf zwischen einer Antriebsseite und einer Abtriebsseite einer der Teilkupplungen ein, wobei der Schlupf über eine Regelung stabilisiert wird. Auf dem aktiven Teilgetriebe ist eine möglichst gute Messauflösung ein günstiger Gang eingelegt. Die Wahl des Gangs hängt davon ab, ob die Momentenmessung motorseitig oder getriebeseitig stattfindet.The test stand adjusts a previously defined slip between a drive side and an output side of one of the partial clutches, wherein the slip is stabilized via a control. On the active part transmission the best possible measurement resolution is a favorable gear engaged. The choice of the gear depends on whether the torque measurement takes place on the engine side or on the transmission side.
Auf dem inaktiven Teilgetriebe ist kein Gang eingelegt, also neutral vorgewählt. Die Routine schließt die inaktive Kupplung auf diesem Teilgetriebe mit einer Positionsrampe und öffnet sie anschließend wieder. Aus der Messung des Antriebsmoments MÜ und der aktuellen Kupplungsposition x der inaktiven Kupplung kann eine Kennlinie
Mit der Gleichung für das Antriebsmoment ergibt sich dann für die geschätzte Position With the equation for the drive torque then results for the estimated position
Die Parameter ai und bi können dann zum Beispiel für die erste Teilkupplung aus der Minimierung des Problems berechnet werden, wobei die Position x1 und die Kennlinie bekannt sind. Für eine bessere Ermittlung der Kennlinie fÜ kann das Schließen und Öffnen der inaktiven Kupplung mehrmals wiederholt werden.The parameters a i and b i can then, for example, for the first partial clutch from the minimization of the problem are calculated, the position x 1 and the characteristic are known. For a better determination of the characteristic curve f Ü , the closing and opening of the inactive coupling can be repeated several times.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann für alle Anwendungen verwendet werden, bei denen die Tastpunktadaption über die Auswertung der Getriebeeingangswellendrehzahl eingesetzt wird. Dies sind insbesondere alle Anwendungen mit Start-Stopp-Funktion, da hier eine Schätzung des Motormomentenoffsets durch das Fehlen von Leerlaufphasen unmöglich wird.The inventive method can be used for all applications in which the Tastpunktadaption is used on the evaluation of the transmission input shaft speed. These are in particular all applications with start-stop function, since an estimation of the engine torque offset by the absence of idle phases is impossible.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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