DE102011084833A1

DE102011084833A1 - Ermittlung des Übersprechverhaltens eines Doppelkupplungssystems

Info

Publication number: DE102011084833A1
Application number: DE102011084833A
Authority: DE
Inventors: Erhard Hodrus
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2010-11-18
Filing date: 2011-10-20
Publication date: 2012-05-24
Also published as: CN103210230A; DE112011103807B4; WO2012065587A2; WO2012065587A3; CN103210230B; DE112011103807A5; WO2012065587A8

Abstract

Verfahren zur Ermittlung des Übersprechverhaltens eines Doppelkupplungssystems in einem Doppelkupplungsgetriebe im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs mit einer Antriebseinheit

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren mit den Merkmalen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Bei Doppelkupplungssystemen wird der Kraftschluss zwischen Verbrennungsmotor und Rad durch zwei parallele Pfade realisiert, die aus je einer Kupplung und einem Teilgetriebe bestehen. Die Pfade werden in Richtung Rad über das Differenzial zusammengeführt. Ein Beispiel eines bekannten Doppelkupplungssystems ist in 1 dargestellt.
Das Übersprechverhalten hat Einfluss auf

– Überschneidungen während des Wechsels des Kraftflusses von einem Teilgetriebe auf das andere und bei der
– Tastpunktermittlung über Auswertung der Getriebeeingangsdrehzahlen.

Einfluss des Übersprechverhaltens bei Überschneidungen während des Wechsels des Kraftflusses von einem Teilgetriebe auf das andere:
In den verschiedenen Fahrsituationen ist überwiegend eine Kupplung geschlossen, wobei ein Gang auf dem dazugehörigen Teilgetriebe eingelegt ist. Wechselt man den Kraftschluss von einem Teilgetriebe auf das andere, z. B. wird im Teilgetriebe 1 der 1. Gang eingelegt und mit geschlossener Kupplung gefahren und im Teilgetriebe 2 ist der 2. Gang vorgewählt, so wird die Kupplung 1 rampenförmig geöffnet und die Kupplung 2 auf Teilgetriebe 2 wird rampenförmig geschlossen.
Bei dieser sogenannten Überschneidung ergeben beide Kupplungsmomente in der Summe idealerweise das angelegte Motormoment. Schon kleine Abweichungen in einem Kupplungsmodell im Vergleich zum realen System können dabei aber zu Momentenüberhöhungen bzw. Momentenlöchern führen, die den Fahrkomfort, durch ein vom Fahrerwahrgenommenes Ruckeln, empfindlich stören können.
Untersuchungen haben gezeigt, dass das Übersprechverhalten der Kupplungen einen nicht vernachlässigbaren Einfluss hat, da der Tastpunkt der jeweils anderen Kupplung und damit das Kupplungsmodell sich wesentlich verändert. Zu Beginn einer Überschneidungsschaltung ist eine Kupplung sehr weit geschlossen, während die andere Kupplung gerade geschlossen wird. Die zu schließende Kupplung überträgt nach heutigen Erkenntnissen immer mehr Moment als erwartet, in der Summe würde dies zu einer Momentenüberhöhung führen. Bei ganz geschlossener Kupplung muss man so z. B. mit einer nicht unerheblichen Tastpunktverschiebung von 1–2 mm auf der anderen Kupplung rechnen.
Einfluss des Übersprechverhaltens bei der Tastpunktermittlung durch Auswertung der Getriebedrehzahlen:
Die spezielle Anordnung mit zwei parallelen Pfaden in einem Doppelkupplungsgetriebe erlaubt die Bestimmung der Tastpunkte über die Auswertung der Getriebeeingangsdrehzahlen. Derartiges ist beispielsweise in der deutschen Patentanmeldung mit der Anmeldenummer DE 10 2010 024 941.6 offenbart. Hierzu fährt man beispielsweise auf einem Teilgetriebe, während auf dem anderen Teilgetriebe der Gang ausgelegt und die Kupplung geöffnet ist. Durch Beobachtung des Drehzahlverlaufes der Getriebeeingangswelle, in einer ersten Phase, wird auf ein Schleppmoment geschlossen. Später in einer zweiten Phase, beim Schließen der Kupplung auf ein kleines Moment, wird auf ein Kupplungsmoment geschlossen. Durch Vergleich des angeforderten und des tatsächlich erreichten Kupplungsmomentes kann der Tastpunkt und damit das Modell auf der inaktiven Kupplung während der Fahrt ermittelt und damit adaptiert werden.
Wird das Übersprechverhalten der Kupplungen bei der Tastpunktermittelung über die Auswertung der Getriebeeingangsdrehzahlen bei aktuellen Bauständen nicht beachtet, dann kann der Tastpunkt nicht in ausreichender Genauigkeit ermittelt werden.
Modell des Übersprechverhaltens:
Es ist bekannt geworden, das Übersprechverhalten beispielsweise wie folgt zu kompensieren. Es wird die folgende Abhängigkeit der aktuellen Kupplungsposition x ~ verwendet, um über die Kupplungskennlinie f ein Moment M = f(x ~) (1) zu bestimmen.
Abhängig vom Index der Kupplung ergibt sich dabei x ~₁ = x₁ + a₁x₁ + b₁x 2 / 2 x ~₂ = x₂ + a₂x₂ + b₂x 2 / 1.
Für die beiden Kupplungen müssen demnach die Parameter a_i und b_i mit i ∈ {1; 2} ermittelt werden.
Ermittlung der Modellparameter auf einem Inbetriebnahmeprüfstand:
Es wurde bereits vorgeschlagen die Parameter a_i _und b_i des Übersprechmodells für jede Kupplung am Bandende auf einem Getriebeinbetriebnahmeprüfstand zu ermitteln und für die weitere Verwendung im E²Prom-Speicher des Steuergeräts abzulegen.
Beispielsweise schließt dabei die Routine die aktive Kupplung auf dem Getriebeprüfstand auf ein niedriges Moment, bei dem ein möglichst stabiles Kupplungsmoment übertragen wird. Der Prüfstand stellt einen vorher definierten Schlupf zwischen der Antriebs- und Abtriebseite der Kupplung ein, der über eine Regelung stabilisiert wird. Im aktiven Teilgetriebe ist ein Gang eingelegt, während im inaktiven Teilgetriebe Neutral vorgewählt ist. Die Routine schließt die inaktive Kupplung auf diesem Teilgetriebe mit einer Positionsrampe und öffnet sie anschließend wieder. Das Moment das über die aktive Kupplung übertragen wird verändert sich durch das Betätigen der inaktiven Kupplung.
Aus dem Verlauf des gemessenen Moments lassen sich dann die Parameter für das Übersprechmodell für jede Kupplung ermitteln.
Die Ermittlung der Modellparameter auf dem Inbetriebnahmeprüfstand dient dazu die Parameter vor dem ersten Betrieb zu lernen. Diese Ermittlung kann nachdem die Kupplung in die Getriebeglocke verbaut wurde auf dem Getriebeprüfstand nur einmalig erfolgen. Ein späteres nochmaliges Ermitteln der Parameter ist so ohne Getriebeprüfstand nicht möglich.
Wird im Servicefall nur das Doppelkupplungssystem ohne Getriebe in der Werkstatt ausgetauscht, muss auch für dieses Kupplungssystem das Übersprechverhalten ermittelt werden.
Für eine Implementierung im Steuergerät ist die polynomiale Darstellung des Übersprechens in bestimmten Fällen ungeeignet. Die Darstellung als Kennlinie oder Kennfeld erlaubt komplexere Formen.
Der vorliegenden Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren vorzuschlagen, welches die Ermittlung von Parametern für ein Übersprechmodell für beide Kupplungen der Doppelkupplung beispielsweise durch die Kupplungssteuersoftware im Fahrzeug ohne Zuhilfenahme eines Getriebeprüfstands erlaubt.
Die Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 gelöst.
Erfindungsgemäß wird ein Verfahren zur Ermittlung des Übersprechverhaltens eines Doppelkupplungssystems in einem Doppelkupplungsgetriebe im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs mit einer Antriebseinheit vorgeschlagen, wobei das Doppelkupplungsgetriebe zwei Teilgetriebe umfasst, wobei jedem Teilgetriebe je eine Reibungskupplung des Doppelkupplungssystems zugeordnet ist, die zwischen je einem Teilgetriebe und der Antriebseinheit angeordnet ist. Erfindungsgemäß ist dabei vorgesehen, dass in einem ersten, dem aktiven Teilgetriebe ein Gang vorgewählt ist und im anderen, dem inaktiven Teilgetriebe Neutral vorgewählt ist, beide Kupplungen der Teilgetriebe vollständig geöffnet sind, die Antriebseinheit mit einer Leerlaufdrehzahl läuft, das Fahrzeug durch eine Fahrzeugbremse im Stillstand gehalten wird, wobei nachfolgende Schritte nacheinander ausgeführt werden:

a) die Kupplung des inaktiven Teilgetriebes wird in eine Anfangsposition entlang des Verfahrwegs der Kupplung gefahren, in der die Kupplung zumindest teilweise geöffnet ist
b) die Kupplung des aktiven Teilgetriebes wird mehrmals ausgehend von der vollständig geöffnete Position bis zu einem vorgegebenen Moment das um einen vorgegebenen Wert größer ist als das vorgegebene Tastpunktmoment in Richtung Schließen gefahren, wobei jeweils die Position der Kupplung des aktiven Teilgetriebes an der das Drehmoment der Antriebseinheit gleich dem vorgegebenen Tastpunktmoment ist, als Tastpunktposition gewertet wird
c) der Mittelwert über die ermittelten Tastpunktpositionen die aufgrund des mehrmaligen Fahrens der Kupplung des aktiven Teilgetriebes in Richtung Schließen in Schritt b) ermittelt wurden wird gebildet
d) die Kupplung des inaktiven Teilgetriebes wird um eine vorgegebene Strecke in Richtung Schließen gefahren und das Verfahren wird in Schritt b) fortgesetzt bis die Kupplung des inaktiven Teilgetriebes eine Endposition erreicht hat, in der die Kupplung zumindest teilweise geschlossen ist.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist dabei vorgesehen, dass in Schritt a) die Anfangsposition der Kupplung des inaktiven Teilgetriebes die vollständig geöffnete Position ist.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass in Schritt b) die Kupplung des aktiven Teilgetriebes mehrmals jeweils rampenförmig in Richtung Schließen gefahren wird.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass in Schritt b) die Kupplung des aktiven Teilgetriebes dreimal in Richtung Schließen gefahren wird.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass in Schritt b) der vorgegebene Wert um den das vorgegebene Moment größer ist als das vorgegebene Tastpunktmoment 0,1 bis 75 Prozent des vorgegebenen Tastpunktmoments beträgt.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass in Schritt b) das vorgegebene Moment ein vorgegebenes Motormoment der Antriebseinheit ist.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die vorgegebene Strecke der Kupplung des inaktiven Teilgetriebes in Schritt d) bei jedem Durchlauf des Schrittes d) den gleichen Wert hat.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass in Schritt d) die Endposition der Kupplung des inaktiven Teilgetriebes die vollständig geschlossene Position ist.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass wenn in Schritt b) ausgehend von der vollständig geöffnete Position bis zu einem vorgegebenen Moment das um einen vorgegebenen Wert größer ist als das vorgegebene Tastpunktmoment in Richtung Schließen gefahren wird, eine Filterung eines Kupplungspositionssignals und des Momentensignals, insbesondere des Motormomentensignals mit einem Filter mit gleichen Eigenschaften durchgeführt wird.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass wenn bei vollständig geöffneter inaktiver Kupplung eine Tastpunktposition der aktiven Kupplung in Schritt b) ermittelt wird, die zu weit von der, zuvor durch ein anderes Verfahren zur Bestimmung der Tastpunktposition insbesondere einer Tastpunktinbetriebnahme ermittelten Tastpunktposition abweicht, darauf verzichtet wird die in Schritt b) ermittelte Tastpunktposition in der Mittelwertbildung des Schrittes c) zu berücksichtigen oder durch eine Gewichtung schwächer zu berücksichtigen.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ist damit die Ermittlung des Übersprechverhaltens für die bis jetzt als aktiv bezeichnete Kupplung durchgeführt. Das Übersprechverhalten liegt als der Mittelwert der ermittelten Tastpunktpositionen gegen die Kupplungsposition der inaktiven Kupplung vor. Für die bis jetzt als inaktiv bezeichnete Kupplung muss das Verfahren nun ebenfalls durchgeführt werden.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren kann in vorteilhafter Weise die wiederholte Durchführung der Ermittlung des Übersprechverhaltens – also der Parameterermittelung für das Übersprechmodell – auch während jedem Werkstattaufenthalt durchgeführt werden ohne dass die Zuhilfenahme eines Getriebeprüfstands von Nöten wäre.
Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der nachfolgenden Beschreibung sowie der nachfolgenden Figuren.
Es zeigen im Einzelnen:
1: ein Blockschaltbild eines in seinem Aufbau an sich bekannten Doppelkupplungsgetriebes mit zugehöriger elektronischer Steuereinrichtung
2: Positionsrampen auf der aktiven Kupplung beeinflussen das Motormoment und die Motordrehzahl
3: Beispielhaft ermittelte Kennlinien für das Übersprechen
4: Darstellung Moment über Position
5: schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Verfahrensverlaufs
Die Lösung der oben genannten Aufgabe sieht vor, die Parameter für das Übersprechmodell im Fahrzeug mittels einer dafür entwickelten Routine zu ermitteln und für die spätere Kompensation der Weganforderungen im Betrieb zu nutzen.
5 zeigt schematisch den erfindungsgemäßen Verfahrensverlauf zur Lösung der Aufgabe. Das Fahrzeug wird in Verfahrensschritt 510 für die Bestimmung des Übersprechverhaltens vorbereitet, indem in einem ersten, dem aktiven Teilgetriebe ein Gang vorgewählt wird und im anderen, dem inaktiven Teilgetriebe Neutral vorgewählt wird. Beide Kupplungen der Teilgetriebe werden vollständig geöffnet, die Antriebseinheit läuft mit einer Leerlaufdrehzahl, das Fahrzeug wird durch eine Fahrzeugbremse im Stillstand gehalten. Anschließend wir in Verfahrensschritt 510 noch die Kupplung des inaktiven Teilgetriebes in eine Anfangsposition entlang des Verfahrwegs der Kupplung gefahren, in der die Kupplung zumindest teilweise geöffnet ist.
In Verfahrensschritt 520 wird die Kupplung des aktiven Teilgetriebes mehrmals ausgehend von der vollständig geöffneten Position bis zu einem vorgegebenen Moment das um einen vorgegebenen Wert größer ist als das vorgegebene Tastpunktmoment in Richtung Schließen gefahren, wobei jeweils die Position der Kupplung des aktiven Teilgetriebes an der das Drehmoment der Antriebseinheit gleich dem vorgegebenen Tastpunktmoment ist, als Tastpunktposition gewertet wird.
In Verfahrensschritt 530 wird der Mittelwert über die ermittelten Tastpunktpositionen die aufgrund des mehrmaligen Fahrens der Kupplung des aktiven Teilgetriebes in Richtung Schließen in Verfahrensschritt 520 ermittelt wurde, gebildet.
In Verfahrensschritt 540 wird die Kupplung des inaktiven Teilgetriebes um eine vorgegebene Strecke in Richtung Schließen gefahren.
In Verfahrensschritt 550 wir überprüft ob die Kupplung des inaktiven Teilgetriebes eine Endposition erreicht hat. Ist dies der Falls wird das Verfahren in Verfahrensschritt 560 beendet. Ist dies nicht der Fall wird in Verfahrensschritt 520 fortgesetzt.
Im Folgenden wird das Verfahren noch detaillierter beschrieben.
Das Fahrzeug wird für die Bestimmung des Übersprechverhaltens vorbereitet, indem im aktiven Teilgetriebe ein Gang und im inaktiven Teilgetriebe Neutral vorgewählt wird. Der Antriebsmotor, in der Regel eine Verbrennungskraftmaschine, ist betriebsbereit und läuft mit Leerlaufdrehzahl. Beide Kupplungen sind vollständig geöffnet. Die Bremsen des Fahrzeugs sind betätigt. Dies erfolgt in Verfahrensschritt 510.
Auf der inaktiven Kupplung wird eine feste Position angefahren – was in Verfahrensschritt 510 erfolgt –, die in jedem Zyklus – was dem Verlauf von Verfahrensschritt 520 bis Verfahrensschritt 550 entspricht – auf den nächsten Wert erhöht wird, was in Verfahrensschritt 540 erfolgt. Es werden dabei mehrere Positionen im gesamten Verfahrweg des zur inaktiven Kupplung gehörenden Kupplungsaktors vorgegeben. Vorteilhaft erweist sich eine gleichmäßige Aufteilung des Gesamtweges in äquidistante Abschnitte zwischen der vollständig geöffneten und der vollständig geschlossenen Position – was in Verfahrensschritt 550 überprüft wird – einschließlich dieser beiden Positionen selbst.
Die aktive Kupplung wird nun mehrmals – im Verfahrensschritt 520 – je Zyklus rampenförmig bis auf ein kleines Moment über dem Tastpunktmoment geschlossen. In 2 ist beispielhaft ein Zyklus angegeben, bei dem die inaktive Kupplung 120 bei 35 mm fest steht, während auf der aktiven Kupplung drei Positionsrampen 110 bis knapp über den Tastpunkt gefahren werden.
Überschreitet das vom Fahrzeug gelieferte Motormomentensignal das fest definierte Tastpunktmoment so wird die aktuelle Kupplungsposition als Position für den Tastpunkt interpretiert, was in Verfahrensschritt 520 vorgesehen ist. Für jede einzelne Rampe im Zyklus kann so eine Tastpunktposition ermittelt werden. Am Ende des Zyklus wird dann anschließend über alle ermittelten Tastpunktpositionen gemittelt, was in Verfahrensschritt 530 erfolgt. Für einen Zyklus ergibt sich so genau eine gemittelte Tastpunktposition. Messungen zeigen, dass sich die gemittelte Tastpunktposition zu kleineren Werten verschiebt, je weiter die inaktive Kupplung geschlossen wird.
Trägt man die Abweichungen zwischen den gemittelten Tastpunktpositionen bei nicht vollständig geöffneter inaktiver Kupplung und die gemittelte Tastpunktposition bei vollständig geöffneter inaktiver Kupplung über der zugehörigen Position der inaktiven Kupplung auf, so erhält man eine Kennlinie, die das Übersprechverhalten wieder gibt. Die absoluten Tastpunktpositionen werden so um die Tastpunktposition bei geöffneter inaktiver Kupplung bereinigt. In 3 sind beispielhaft die ermittelten Kennlinien für das Übersprechen beider Kupplungen 210, 220 des Doppelkupplungssystems dargestellt.
Das oben beschriebene Verfahren ist also sowohl für die eine wie auch die andere Kupplung des Doppelkupplungssystems getrennt durchzuführen.
Schließen der aktiven Kupplung:
Für das Schließen der aktiven Kupplung bis auf ein Moment, das über dem Tastpunktmoment liegt, gibt es mehrere Möglichkeiten:

e) Die aktive Kupplung wird über eine Positionsrampe bis knapp über die aktuell in der Software hinterlegte Tastpunktposition geschlossen. Da die Tastpunktposition in jedem Zyklus unterschiedlich sein wird, besteht die Gefahr, dass der Antriebsmotor, speziell bei einer Verbrennungskraftmaschine, abwürgt.
f) Die aktive Kupplung wird über eine Positionsrampe so lange geschlossen bis der Motor ein Moment größer als das geforderte Tastpunktmoment anzeigt. Da das Motormomentensignal im Fahrzeug starken Rausch-/Störeinflüssen (z. B. durch Zuschalten elektrischer Verbraucher) unterliegen kann, kann es vorkommen dass die geforderte Momentenschwelle viel früher im vom Motor angezeigten Signal erreicht wird und so fälschlicherweise eine zu kleine Tastpunktposition für diese Rampe ermittelt wird.
g) Die aktive Kupplung wird über eine Positionsrampe so lange geschlossen bis die Motordrehzahl deutlich unter die Leerlaufdrehzahl sinkt. In 2 ist der Verlauf der Motordrehzahl beispielhaft dargestellt.

Es ist denkbar die Bedingungen e), f) und g) über eine geeignete Logik zu kombinieren.
Filterung der Signale:
Bei der Ermittlung des Tastpunktes während einer Rampe eines Zyklus kann bei Filterung des Positionssignals und des Motormomentensignals mit einem Filter mit gleichen Eigenschaften der Signalverlauf für die Auswertung des Erreichens der geforderten Momentenschwelle, die – wie oben beschrieben – ein kleines Moment über dem Tastpunktmoment liegt, geglättet werden.
Dabei wird nicht nur das gemessene Motormoment sondern auch die Kupplungsposition gefiltert und dann diese beiden Signale für die Auswertung zu verwenden. Beide Signale, das gemessene Motormoment, als auch die gemessene Kupplungsposition, werden dabei mit einem Filter mit gleichen Eigenschaften, d. h. gleichen Parametern, gefiltert.
Durch die Filterung der Signale mit einem Filter, der die gleichen Eigenschaften besitzt, wird das Signal der Kupplungsposition gleich verzögert, wie das Momentensignal. Dadurch entfällt die bislang vorherrschende Verzögerung des gefilterten Momentensignals gegenüber dem ungefilterten, gemessenen Kupplungspositionssignal.
Wird also das Positionssignal und das Momentensignal mit einem Filter mit gleichen Eigenschaften gefiltert, ergibt sich auf beiden Signalen die gleiche Phasenverschiebung, sodass bei der Darstellung der Kennlinie 330, Moment über Position die Phasenverschiebung keinen Einfluss mehr hat, wie aus 4 zu ersehen ist.
Beliebige Momentenschwelle:
Alternativ kann die Kupplung statt bis knapp über Tastpunktmoment auf jede beliebige andere Momentenschwelle geschlossen werden, es ist dabei aber zu beachten, dass je kleiner die Momentenschwelle wird, desto stärker wirken sich Rausch-/Störeinflüsse des Motormomentes aus. Je größer die Momentenschwelle angenommen wird, desto leichter könnte, bei Verwendung eines Verbrennungsmotors als Antriebsmaschine, der Motor abwürgen.
Plausibilitätsprüfung der ermittelten Tastpunktpositionen:
Die Mittelwertbildung der ermittelten Tastpunktpositionen bzw. Positionen die zur gewählten Momentenschwelle gehören, kann durch eine Plausibilitätsprüfung erweitert werden:

– Bei geöffneter inaktiver Kupplung wird ein Tastpunkt der aktiven Kupplung nahe dem zuvor durch die Tastpunktinbetriebnahme ermittelten Tastpunkt erwartet. Weicht der Tastpunkt, der durch die Rampe ermittelt wird, zu stark ab, kann z. B. verzichtet werden diese spezielle Messung in der Mittelwertbildung zu berücksichtigen oder durch eine geeignet gewählte Gewichtung schwächer zu berücksichtigen.
– Da die inaktive Kupplung in jedem Zyklus immer nur ein Stück weiter als im letzten Zyklus geschlossen wird, ist zu erwarten, dass sich neu ermittelte Tastpunkt-/Momentenschwellenpositionen innerhalb eines Bandes um die zuletzt ermittelte Tastpunkt-/Momentenschwellenposition des letzten Zyklus befindet.
– Aus Messungen ist bekannt, dass sich die Tastpunkt-/Momentenschwellenposition für eine weit geschlossene inaktive Kupplung monoton ändert. Es kann somit in diesem Bereich auf Monotonität geprüft werden.

Plausibilitätsprüfung des Motormoments:
Ist die aktive Kupplung vollständig geöffnet, dann sollte das vom Motor gelieferte Motormomentensignal konstant sein. Stärkere Veränderungen lassen darauf schließen, dass das Signal Störungen unterliegt. Den Begin der Rampe könnte man in diesem Fall verzögern bis sich das Motormomentensignal wieder stabilisiert hat oder den Vorgang gegebenenfalls abrechen.
Verzicht auf die Tastpunktinbetriebnahme:
Alternativ kann im Service auf die Tastpunktinbetriebnahme aus Zeitgründen verzichtet werden und die Tastpunktposition aus der Ermittlung der Tastpunkt-/Momentenschwellenposition für eine vollständig geöffnete inaktive Kupplung aus der hier vorgestellten Ermittlung der Parameter für das Übersprechmodell abgeleitet werden.
Nutzung der Motordrehzahlinformationen:
Alternativ kann statt einer Motormomentenschwelle, bei der eine zugehörige Kupplungsposition ermittelt wird, das Unterschreiten einer Motordrehzahlschwelle verwendet werden. Vorraussetzung ist aber, dass sich die Motorsteuerung nicht zu stark adaptiert und ein ähnliches Verhalten reproduzierbar ist.
Wiederholte Parameterermittlung während des Service oder der Inspektion:
Die wiederholte Durchführung der Parameterermittelung für das Übersprechmodell kann so auch während jedem Werkstattaufenthalt durchgeführt werden.
Um während dem Wechsel der Kraftübertragung von einer Teilkupplung auf die andere schädliche Einflüsse auf die Momentengenauigkeit zu vermeiden, und bei der Tastpunktadaption über die Auswertung der Getriebeeingangsdrehzahlen überhaupt ein Moment bereitstellen zu können, welches die Tastpunktadaption erlaubt, ist es notwendig genaue Parameter für das Übersprechverhalten der Kupplung zu ermitteln.
Es wurde bereits eine Ermittlung der Parameter für ein Übersprechmodell auf dem Inbetriebnahmeprüfstand vorgeschlagen, für den Austausch von Kupplungen im Servicefall in der Werkstatt gibt es derzeit noch keine Möglichkeit die Parameter für ein Übersprechmodell zu ermitteln. Die hier vorgestellte Methode erlaubt es die Parameter für ein Übersprechmodell direkt im Fahrzeug durch ausführen eines Diagnosebefehls zu ermitteln. Dies eröffnet dadurch auch die Möglichkeit, die Parameter des Übersprechmodells bei jeder Inspektion neu zu lernen und so dem Kupplungsverschleiß anzupassen.
Gemäß 1 weist ein an sich bekanntes Doppelkupplungs- bzw. Parallelschaltgetriebe eine beispielsweise von einer Brennkraftmaschine angetriebene Antriebswelle 6 auf, die wahlweise mit zwei Eingangswellen 8 und 10 drehfest verbindbar ist. Der Drehmomentfluss von der Antriebswelle 6 in die Eingangswellen 8 und 10 ist über je eine Kupplung K1 und K2 wahlweise steuerbar. Zwischen der Eingangswelle 8 und einer Ausgangswelle 12 sind über Radpaarungen, von denen nur eine dargestellt ist, verschiedene Übersetzungen schaltbar. Ebenso sind zwischen der Eingangswelle 10 und der Ausgangswelle 12 verschiedene Radpaarungen schaltbar, von denen nur eine dargestellt ist. Zum Betätigen der Kupplungen K1 und K2 sind Aktoren 14 und 16 vorgesehen. Zum Schalten der Radpaarungen, beispielsweise zum Herstellen einer drehfesten Verbindung zwischen dem auf der Eingangswelle 8 oder 10 angeordneten Rad mit der jeweiligen Eingangswelle 8 oder 10, das mit einem jeweiligen, mit der Ausgangswelle 12 ständig drehfest verbundenen Rad kämmt, sind Aktoren 18 und 20 vorgesehen, die beispielsweise jeder einen Schaltaktor und einen Wählaktor enthalten können. Insgesamt bilden die Eingangswelle 8 und die Ausgangswelle 12 sowie die Eingangswelle 10 und die Ausgangswelle 12 je ein Teilgetriebe 22 bzw. 24 des Doppelkupplungsgetriebes.
Zur Ansteuerung der Aktoren 14, 16, 18 und 20 dient eine elektronische Steuereinrichtung 26 mit Mikroprozessor und zugehörigen Programm- und Datenspeichern, deren Ausgänge jeweils einen der Aktoren ansteuern und deren Eingänge 28 mit Sensoren 30, 32 bzw. 34 verbunden sind, die die Drehzahl der Antriebswelle 6, der Eingangswelle 8 und der Eingangswelle 10 erfassen, sowie weiteren Sensoren zur Erfassung von Betriebsparametern des Fahrzeugantriebsstrangs, beispielsweise einem Sensor zur Erfassung der Drehzahl der angetriebenen Fahrzeugräder, einem Sensor zur Erfassung der Stellung eines Getriebewählhebels, einem Sensor zur Erfassung der Stellung eines Fahrpedals usw. Die dargestellte Steuereinrichtung 26 kann über ein Bus-System mit weiteren Steuergeräten des Fahrzeugs verbunden sein, beispielsweise einem Motorsteuergerät, mit dem ein Leistungsstellglied des Motors gesteuert wird. Die Aktoren können beispielsweise als Hebelaktoren gestaltet sein, die beispielsweise elektromotorisch angesteuert werden, wobei die Umdrehung jedes Elektromotors von einem Inkrementzähler (nicht dargestellt) erfasst wird.
Für die Funktion einer Kupplung ist das jeweils von der Kupplung übertragbare Moment wichtig und ist in einem Speicher der Steuereinrichtung 26 als Kurve abgelegt, die das übertragbare Kupplungsmoment abhängig von der Stellung eines Kupplungsstellgliedes, beispielsweise eines Kupplungshebels, angibt. Bei einer Änderung des Funktionszustandes der Kupplung durch Verschleiß und Ähnliches muss die Kennlinie aktualisiert werden, was durch Adaptionsverfahren erfolgt, wozu beispielsweise der Tastpunkt der Kupplung im Fahrbetrieb überprüft und an sich gegebenenfalls ergebende Veränderungen der Kupplungseigenschaften angepasst werden muss.
1 zeigt ein Blockschaltbild eines in seinem Aufbau an sich bekannten Doppelkupplungsgetriebes mit zugehöriger elektronischer Steuereinrichtung. Bei dem in 1 dargestellten Doppelkupplungsgetriebe kann in dem jeweiligen Teilgetriebe 22 oder 24, dessen Kupplung offen ist, jeweils ein Gang eingelegt werden, während die wirksame Übersetzung des Getriebes durch dasjenige Teilgetriebe bestimmt wird, dessen Kupplung geschlossen ist. Wenn im Teilgetriebe 22 beispielsweise ein Gang eingelegt ist und die Kupplung K1 geschlossen ist, dann ist dieser Gang für die Übersetzung zwischen der Antriebswelle 6 und der Ausgangswelle 12 wirksam. Gleichzeitig kann in dem anderen Teilgetriebe 24 ein neu zu schaltender Gang eingelegt werden. Beim Schalten des Getriebes von dem aktuell eingelegten Gang in den neu eingelegten Gang muss die Kupplung K1 geöffnet und, für eine zugkraftunterbrechungsfreie Verbindung zwischen der Antriebswelle 6 und der Ausgangswelle 12, die Kupplung K2 überschneidend geschlossen werden. Wenn die Kupplung K2 die Drehmomentübertragung übernimmt, würde, wenn nicht zumindest eine der Kupplungen K1, K2 gleichzeitig rutscht, das Getriebe durch Überbestimmung der Übersetzungen zerstört. Daher wird zumindest zeitweise, wenn beide Kupplungen K1, K2 gleichzeitig über ihren Tastpunkt hinaus geschlossen sind, wobei als Tastpunkt derjenige Punkt definiert ist, ab dem die Kupplung bei zunehmendem Schließen Drehmoment überträgt (im Tastpunkt wird ein Drehmoment von allenfalls wenigen Newtonmetern übertragen) ein schlupfender Zustand hergestellt, bei dem wenigstens eine der beiden Kupplungen K1, K2 schlupft.
Bezugszeichenliste

6: Antriebswelle
8: Eingangswelle
10: Eingangswelle
12: Ausgangswelle
14: Aktor
16: Aktor
18: Aktor
20: Aktor
22: Teilgetriebe
24: Teilgetriebe
26: Steuereinrichtung
28: Eingänge
30: Sensor
32: Sensor
34: Sensor
K1: Kupplung
K2: Kupplung
110: aktive Kupplung
120: inaktive Kupplung
210: Kupplung 1
220: Kupplung 2
310: gemessenes Moment über gemessener Position
320: gefiltertes Moment über gemessener Position
330: gefiltertes Moment über gefilterter Position
510: Verfahrensschritt
520: Verfahrensschritt
530: Verfahrensschritt
540: Verfahrensschritt
550: Verfahrensschritt
560: Verfahrensschritt

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102010024941 [0007]

Claims

Verfahren zur Ermittlung des Übersprechverhaltens eines Doppelkupplungssystems in einem Doppelkupplungsgetriebe im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs mit einer Antriebseinheit, wobei das Doppelkupplungsgetriebe zwei Teilgetriebe umfasst, wobei jedem Teilgetriebe je eine Reibungskupplung des Doppelkupplungssystems zugeordnet ist, die zwischen je einem Teilgetriebe und der Antriebseinheit angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass in einem ersten, dem aktiven Teilgetriebe ein Gang vorgewählt ist und im anderen, dem inaktiven Teilgetriebe Neutral vorgewählt ist, beide Kupplungen der Teilgetriebe vollständig geöffnet sind, die Antriebseinheit mit einer Leerlaufdrehzahl läuft, das Fahrzeug durch eine Fahrzeugbremse im Stillstand gehalten wird, wobei nachfolgende Schritte nacheinander ausgeführt werden: a) die Kupplung des inaktiven Teilgetriebes wird in eine Anfangsposition entlang des Verfahrwegs der Kupplung gefahren, in der die Kupplung zumindest teilweise geöffnet ist b) die Kupplung des aktiven Teilgetriebes wird mehrmals ausgehend von der vollständig geöffnete Position bis zu einem vorgegebenen Moment das um einen vorgegebenen Wert größer ist als das vorgegebene Tastpunktmoment in Richtung Schließen gefahren, wobei jeweils die Position der Kupplung des aktiven Teilgetriebes an der das Drehmoment der Antriebseinheit gleich dem vorgegebenen Tastpunktmoment ist, als Tastpunktposition gewertet wird c) der Mittelwert über die ermittelten Tastpunktpositionen die aufgrund des mehrmaligen Fahrens der Kupplung des aktiven Teilgetriebes in Richtung Schließen in Schritt b) ermittelt wurden wird gebildet d) die Kupplung des inaktiven Teilgetriebes wird um eine vorgegebene Strecke in Richtung Schließen gefahren und das Verfahren wird in Schritt b) fortgesetzt bis die Kupplung des inaktiven Teilgetriebes eine Endposition erreicht hat, in der die Kupplung zumindest teilweise geschlossen ist.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in Schritt a) die Anfangsposition der Kupplung des inaktiven Teilgetriebes die vollständig geöffnete Position ist.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in Schritt b) die Kupplung des aktiven Teilgetriebes mehrmals jeweils rampenförmig in Richtung Schließen gefahren wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass in Schritt b) die Kupplung des aktiven Teilgetriebes dreimal in Richtung Schließen verfahren wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass in Schritt b) der vorgegebene Wert um den das vorgegebene Moment größer ist als das vorgegebene Tastpunktmoment 0,1 bis 75 Prozent des vorgegebenen Tastpunktmoments beträgt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass in Schritt b) das vorgegebene Moment ein vorgegebenes Motormoment der Antriebseinheit ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die vorgegebene Strecke der Kupplung des inaktiven Teilgetriebes in Schritt d) bei jedem Durchlauf des Schrittes d) den gleichen Wert hat.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass in Schritt d) die Endposition der Kupplung des inaktiven Teilgetriebes die vollständig geschlossene Position ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass wenn in Schritt b) ausgehend von der vollständig geöffnete Position bis zu einem vorgegebenen Moment das um einen vorgegebenen Wert größer ist als das vorgegebene Tastpunktmoment in Richtung Schließen gefahren wird, eine Filterung eines Kupplungspositionssignals und des Momentensignals, insbesondere des Motormomentensignals mit einem Filter mit gleichen Eigenschaften durchgeführt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass wenn bei vollständig geöffneter inaktiver Kupplung eine Tastpunktposition der aktiven Kupplung in Schritt b) ermittelt wird, die zu weit von der, zuvor durch ein anderes Verfahren zur Bestimmung der Tastpunktposition insbesondere einer Tastpunktinbetriebnahme ermittelten Tastpunktposition abweicht, darauf verzichtet wird die in Schritt b) ermittelte Tastpunktposition in der Mittelwertbildung des Schrittes c) zu berücksichtigen oder durch eine Gewichtung schwächer zu berücksichtigen.