DE102011085039A1

DE102011085039A1 - Verfahren zur Steuerung einer automatisierten Kupplung und/oder eines automatisierten Getriebes

Info

Publication number: DE102011085039A1
Application number: DE201110085039
Authority: DE
Inventors: Hans-Peter Tschan; Erhard Hodrus
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2010-11-22
Filing date: 2011-10-21
Publication date: 2012-05-24

Abstract

Verfahren zur Steuerung einer automatisierten Kupplung und/oder eines automatisierten Getriebes in einem Kraftfahrzeug, wobei die automatisierte Kupplung und/oder das automatisierte Getriebe mit jeweils mindestens einem Aktor betätigt wird, wobei jeder Aktor zur Betätigung mindestens einen elektrisch betriebenen Elektromotor aufweist und wobei dem Aktor eine Sollposition vorgegeben wird indem einem Lageregler ein Sollwert vorgegeben wird woraufhin sich der Aktor in die Sollposition bewegt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren mit den Merkmalen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1
In Doppelkupplungsgetriebesystemen sind in der Aktorik häufig zwei elektrisch betriebene Kupplungsmotoren und zwei elektrisch betriebene Getriebemotoren verbaut, wie dies in 5 dargestellt ist.
In DE 10 2004 037 708 A1 wird ein Verfahren zum Steuern und/oder Regeln zumindest einer Kupplung eines Getriebes eines Fahrzeuges mit einem Motor in einem Antriebsstrang vorgeschlagen, bei dem die Kupplung in Abhängigkeit einer zu bestimmenden Drehzahl des Motors angesteuert wird. Über eine solche Drehzahlregelung kann gleichzeitig eine Lageregelung der Kupplung erfolgen, bei der der Endwert direkt als Sollwert vorgegeben wird, wie z. B. bei einem Schließen der Kupplung bis zu einem gewünschten Sollmoment.
Üblicherweise gibt es im Bereich der Aktorik keine besonderen Maßnahmen zur Reduzierung von Anlauf-, Verfahr- und Abbremsgeräuschen. Vielmehr werden Positionsvorgaben, die häufig sprungartig geändert werden, direkt als Sollwert an den Lageregler übergeben. Dieser wird die neue Sollposition so schnell wie möglich einstellen. Des Weiteren wird oft eine gewünschte Verfahrgeschwindigkeit des Aktors vorgegeben, um z. B. den Gang einzulegen, dabei gelten in der Regel Kraftbegrenzungen.
Bei den verwendeten EC-Motoren – die üblicherweise mit Hallsensoren ausgestattet sind – ist eine ausreichende Messbarkeit der Motordrehzahl, gerade bei kleineren Drehzahlen, nicht gegeben.
Der Lageregler versucht die neue Position unverzüglich einzuregeln, d. h. der EC-Motor wird gemäß der Reglervorgabe bestromt und setzt sich unverzüglich in Bewegung. Aufgrund von mechanischem Spiel – sog. Lose –, kann es zu einer kurzen unangenehmen Geräuschentwicklung – einem „Klack” – kommen, sobald die mechanischen Körper in Berührung kommen.
Beim Verfahren des Elektromotors selber, können die Verfahrgeräusche als unangenehmes Brummen empfunden werden. Die Verfahrgeräusche nehmen bei höheren Verfahrgeschwindigkeiten deutlich zu.
Mit dem Erreichen der Zielposition wird der Aktor stark abgebremst. Die Motorspannung bzw. der Motorstrom wird dabei schlagartig reduziert; es ist auch möglich dass, sich die Richtung des Motorstroms kurzzeitig ändert. Das Abbremsen kann ebenfalls als kurzes unangenehmes Geräusch wahrgenommen werden.
Aufgrund der nicht ausreichenden Drehzahl-Signalqualität scheidet die Maßnahme der Geräuschminderung mittels genereller Drehzahlbegrenzung aus. Je kleiner die Drehzahl wird, desto ungenauer wird diese, wenn das Drehzahlsignal aus Hallsensorsignalen berechnet werden muss.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Möglichkeit anzugeben, Geräusche beim Anlauf und beim Abbremsen des Elektromotors und des Aktors sowie dabei auftretende Verfahrgeräusche zu reduzieren.
Die Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 gelöst.
Die Aufgabe wird durch das nachfolgend beschriebene Verfahren gelöst.
Erfindungsgemäß ist ein Verfahren zur Steuerung einer automatisierten Kupplung und/oder eines automatisierten Getriebes in einem Kraftfahrzeug vorgesehen, wobei die automatisierte Kupplung und/oder das automatisierte Getriebe mit jeweils mindestens einem Aktor betätigt wird, wobei jeder Aktor zur Betätigung mindestens einen elektrisch betriebenen Elektromotor aufweist und wobei dem Aktor eine Sollposition vorgegeben wird indem einem Lageregler ein Sollwert vorgegeben wird woraufhin sich der Aktor in die Sollposition bewegt. Erfindungsgemäß ist dabei vorgesehen, dass wenn eine Änderung der vorgegebenen Sollposition sprungartig erfolgt und einen Sollpositionsänderungsgrenzwert übersteigt, die Änderung der vorgegebenen Sollposition gemäß einem Sollwertpositionsprofil erfolgt, gemäß dem Sollwerte für den Lageregler ermittelt und diesem vorgegeben werden, wobei die Änderung der vorgegebenen Sollposition gemäß dem Sollwertpositionsprofil den Fahrkomfort erhöht.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist dabei vorgesehen, dass das Sollwertpositionsprofil eine stückweise lineare Funktion bildet, wobei die stückweise lineare Funktion aus drei aneinandergereihten Rampen mit vorgegebener Steigung und vorgegebener Dauer besteht.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist dabei alternativ vorgesehen, dass das Sollwertpositionsprofil aus einer Aneinanderreihung einer linearen Funktion sowie einer Kurve zweiten Grades gebildet wird, wobei die lineare Funktion eine Rampe mit vorgegebener Steigung und vorgegebener Dauer und die Kurve zweiten Grades ein Parabelast ist.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Kurve zweiten Grades ein Parabelast mit kontinuierlich abnehmender Steigung ist.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist dabei alternativ vorgesehen, dass das Sollwertpositionsprofil aus einer Aneinanderreihung zweier Kurven zweiten Grades gebildet wird, wobei die Kurven zweiten Grades zwei Parabeläste sind.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Kurven zweiten Grades zwei Parabeläste sind, die punktsymmetrisch zueinander verlaufen und/oder derart verlaufen, dass keine Knickstelle im Kurvenverlauf des Sollwertpositionsprofils vorliegt.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Verfahren abgebrochen wird, wenn eine oder mehrere der folgenden Situationen vorliegt:

– der Regler sich nicht oder nicht mehr in einem positionsgeregelten Modus befindet
– eine zeitkritische Situation erkannt wird
– die vorgegebene Sollposition für den Aktor geändert wird, bevor die unmittelbar zuvor vorgegebene Sollposition für den Aktor durch den Aktor erreicht ist.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass ein Wendemanöver des Fahrzeugs als zeitkritische Situation bewertet wird.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass eine Änderung der vorgegebenen Sollposition als sprungartig erfolgt bewertet wird, wenn die Änderung der vorgegebenen Sollposition innerhalb eines Zeitraums erfolgt, der kleiner oder gleich einem vorgegebenen Zeitraumgrenzwert ist und die Änderung einen Sollpositionsänderungsgrenzwert übersteigt.
Welche konkreten Werte für den Zeitraumgrenzwert und den Sollpositionsänderungsgrenzwert gewählt werden, hängt vom angestrebten Ziel der Komfortverbesserung bzw. der Verschleissreduktion sowie unter anderem vom verwendeten Lageregler und dessen Taktung sowie von der Taktung der Positionsvorgabe sowie der konkreten Kupplung bzw. vom Getriebe ab. Werte für den Zeitraumgrenzwert und den Sollpositionsänderungsgrenzwert müssen vom Fachmann entsprechend der Gegebenheiten ausgewählt werden.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, als Zeitraumgrenzwert mindestens die Zeitdauer zu wählen in der der dem Aktor als Sollposition vorgegebene Wert jeweils aktualisiert wird.
In einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, als Zeitraumgrenzwert die Zeitdauer zu wählen in der der dem Aktor als Sollposition vorgegebene Wert jeweils aktualisiert wird. Diese Aktualisierung erfolgt gemäß dem Stand der Technik üblicherweise alle 10 Millisekunden mittels Interrupt.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird der Sollpositionsänderungsgrenzwert so gewählt, dass er ausserhalb der Reglerhysterese liegt. Der Sollpositionsänderungsgrenzwert wird also größer als der Wert der Reglerhysterese gewählt.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die automatisierte Kupplung eine Doppelkupplung und/oder das automatisierte Getriebe ein Doppelkupplungsgetriebe ist und/oder der Elektromotor ein EC-Motor ist.
Das erfindungsgemäße Verfahren hat den Vorteil, dass Geräusche im Bereich der mechanischen Aktoren von Kupplung und/oder Getriebe sowie deren Elektromotoren insbesondere beim Anlauf und beim Abbremsen der Aktorik sowie Verfahrgeräusche der Aktorik reduziert werden. Zusätzlich wird dadurch der Verschleiß in den Aktoren minimiert.
Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der nachfolgenden Beschreibung sowie der Figuren und deren Beschreibung.
Es zeigen im Einzelnen:
1 sprungartige Positionsvorgabe und Sollwertpositionsvorgabe mittels Sollwertpositionsprofil mit stückweise linearer Funktion
2 Positions- und Drehzahlverlauf ohne und mit Sollwertformung
3 sprungartige Positionsvorgabe und Sollwertpositionsvorgabe mittels Sollwertpositionsprofil mit linearer Startrampe und parabolischer Funktion.
4 sprungartige Positionsvorgabe und Sollwertpositionsvorgabe mittels Sollwertpositionsprofil mit punktsymmetrischen Parabelästen.
5 Blockschaltbild eines in seinem Aufbau bekannten Doppelkupplungsgetriebes mit zugehöriger elektronischer Steuereinrichtung.
Es wird vorgeschlagen, sprungartige Positionsänderungen 110 nicht direkt an den Lageregler zu übergeben, sondern ein Sollwertpositionsprofil 120 zu generieren, aus dem der Sollwert für den Lageregler bestimmt wird. Dadurch ist ein sanftes Anlaufen und Abbremsen sowie eine Reduzierung der Verfahrgeschwindigkeit auch ohne präzise Drehzahlinformationen möglich. Die Besonderheiten beim Anlaufen und Abbremsen können entsprechend berücksichtigt werden.
Üblicherweise wird dem Aktor alle 10 Millisekunden eine Sollposition vorgegeben bzw. die dem Aktor vorgegebene Sollposition wird nach jeweils 10 Millisekunden aktualisiert. Wenn die Vorgabe der Sollposition nicht dieselbe bleibt erfolgt also eine sprungartige Positionsänderung. In diesem Sinne sei der Begriff sprungartig verstanden.
Um die erforderliche Rechenleistung und den Speicherbedarf möglichst gering zu halten, wird ein Sollwertprofil 120 bestehend aus drei aneinandergereihten Rampen, unterschiedlicher Steigung und Länge verwendet um damit eine stückweise lineare Funktion nachzubilden. In 1 ist dies dargestellt.
Die Rampensteigung und -dauer in den Zeitintervallen A und C sowie die Rampensteigung im Zeitintervall B sind als Parameter von Außen vorgegeben und können vom Fachmann beliebig konfiguriert werden, die Dauer des Zeitintervalls B wird aus diesen Werten und der Sprunghöhe berechnet. Mit der Vorgabe der Steigungen m₁, m₂ und m₃ wird die maximale Verfahrgeschwindigkeit des Aktors bestimmt. Die Steigungen werden für bestimmte Elektromotoren beispielsweise im Bereich von 30 bis 90 Millimeter pro Sekunde für Schaltmotoren und im Bereich 75 bis 225 Millimeter pro Sekunde für Wählmotoren sowie im Bereich von 20 bis 100 Millimeter pro Sekunde für Kupplungsmotoren gewählt. Diese Werte sind jedoch abhängig vom tatsächlich verwendeten Elektromotor daher können auch andere Bereiche dem Fachmann sinnvoll erscheinen. In 1 gilt m₂> m₁, m₂ > m₃ und m₁ > m₃. Dadurch wird im Zeitintervall die größte Verfahrgeschwindigkeit gefordert, welche aber immer noch viel kleiner ist, als die Verfahrgeschwindigkeit des Reglers bei der reinen Reaktion auf die sprungförmige Positionsvorgabe 110 wie dies aus 2 zu entnehmen ist.
Im Zeitintervall A wird, genauso wie im Zeitintervall C, eine kleine Geschwindigkeit über die Vorgabe der kleinen Steigung gefordert. Wird angenommen, dass die Lose nur zwischen zwei Körpern X und Y besteht, so wird im Zeitintervall A versucht, den Körper X mit einer relativ kleinen Geschwindigkeit in Richtung des noch stehenden Körper Y zu bewegen. Beim Aufprall mit einer kleinen Geschwindigkeit wird der dabei entstehende Knall weniger gut wahrnehmbar sein, als wenn man mit einer höheren Geschwindigkeit auf den noch stehenden Körper trifft, da weniger Energie beim Aufprall vernichtet wird. Beim Abbremsvorgang besteht ein Spiel zwischen Körper Y und X auf der anderen Seite der Zahnflanke. Wird der Körper X zu stark gebremst, dann prallt hier der Körper Y hörbar auf den Körper X. Die Steigung m₃ und m₂ sind im Verhältnis so zu wählen, dass es beim Abbremsen nicht zu einem hörbaren Aufprall des Körpers Y auf Körper X kommt. Im Allgemeinen Fall können mehrere Körper mit einem Spiel zwischen jedem Körperpaar hintereinander geschaltet sein, aber auch hier greift die Maßnahme des langsamen Anfahrens und nicht schlagartigen Verzögerns zur Geräuschreduktion.
Da Geräusche nur dort entstehen, wo Körper mit viel Energie aufeinander stoßen, stellt eine Geräuschreduktion auch immer eine Maßnahme zur Reduktion von Verschleiß dar, da die Energie zu einem bestimmten Anteil verformend wirken kann.
In 2 ist der Verlauf von Positionsvorgabe 110, 120, tatsächlicher Position und sich einstellender Drehzahl beispielhaft ohne und mit Sollwertformung durch Rampen dargestellt.
Die maximale Geschwindigkeit des Aktors nimmt durch die Sollwertformung 120 im Vergleich zum Fall ohne diese Maßnahme 110 deutlich ab.
Allgemeine Randbedingungen:
Unabhängig vom Kurvenverlauf der Sollwertformung werden folgende Randbedingungen berücksichtigt:
Die Positionsänderung muss einen unteren Schwellwert überschreiten, so dass genügend Stützstellen für eine sinnvolle Sollwertformung berechnet werden können. Sinnvoll ist, wenn dieser untere Schwellwert ausserhalb der Reglerhysterese liegt, also größer als der Wert der Reglerhysterese gewählt wird.
Die Routine kann von einer übergeordneten Komponente jederzeit abgebrochen bzw. ausgeschaltet werden. In diesem Fall wird die ursprüngliche Positionsvorgabe dem Regler als Sollwert zugeführt. Folgende Ursachen lösen einen Abbruch aus:

– Der Regler befindet sich nicht oder nicht mehr im positionsgeregelten Modus
– Es wurde eine zeitkritische Situation erkannt
– Die Positionsvorgabe wurde geändert bevor die ursprüngliche Zielposition erreicht wurde

Es werden nun noch zwei weitere Kurvenverläufe 120 dargestellt mit denen die Geräusch- bzw. Verschleißminimierung erreicht werden kann.
Alternative Kurvenformen:
Lineare Startrampe und parabolische Funktion:
Alternativ können das freie Verfahren und das Abbremsen in einer Kurve zweiten Grades zusammengefasst werden. Die Rampensteigung und -dauer bei A ist von Außen vorgegeben.
Die Vorgabe der Steigung m_P des Parabelastes entspricht einer direkten maximalen Geschwindigkeitsvorgabe.
In 3 ist der Verlauf der Positionsvorgabe 110 und des Sollwerts 120 dargestellt.
Für die Parabel gilt: y = h – a·(x – b)² ẏ = 2a·(x – b)
Der Endpunkt der Startrampe sei der Ursprung.
Die Steigung an der Stelle 0 sei m_P
Die kontinuierlich abnehmende Steigung ist im Vergleich zur stückweise linearen Funktion vorteilhaft, da hier die Wahl eines bestimmten Steigungsverhältnisses zur Verhinderung eines hörbaren Aufpralles beim Abbremsen entfällt.
Punktsymmetrische Parabeläste:
Um Knickstellen im Sollwertverlauf 120 zu vermeiden, kann die Kurve 120, als weitere Alternative, aus zwei punktsymmetrischen Parabeläste gebildet werden, wie dies in 4 dargestellt ist.
Hierbei wird ein Parabelast über die vorgegebene Steigung m_P, die einer direkten maximalen Geschwindigkeit entspricht zuerst berechnet und die Stützstellen in einem Pufferspeicher der Länge N zwischengespeichert. Anschließend wird der Pufferspeicher erst vorwärts, dann rückwärts durchlaufen und die Stützstelle als aktuellen Sollwert an den Regler übergeben.
In den Figuren 1, 3 und 4 wird die Summe der Zeitintervalle A + B + C bzw. A + D beispielsweise im Bereich von 0,3 bis 2,0 Sekunden gewählt.
Alternativen bei der Berechnung auf dem Steuergerät:
Alternativ könnte der aktuelle Sollwert bei der Parabel auch bei jedem Berechnungsschritt neu berechnet werden um Regelfehler ausgleichen zu können.
Alternativen bei den Lagereglermodi:
Es gibt die Möglichkeit den Aktor positionsgeregelt, geschwindigkeitsgeregelt oder kraftgesteuert zu verfahren:
Besonders bei der Vorgabe von sprungförmigen Sollwerten, wie es z. B. beim Wählmotor der Fall ist, kann die Erfindung zur Geräuschminimierung dienen.
Der geschwindigkeitsgeregelte Modus kann durch geeignete Vorgabe eines Positionsprofils durch den positionsgeregelten Modus ersetzt werden, womit auch hier extrem kleine Geschwindigkeiten erreicht werden können.
Auch den kraftgesteuerten Modus, der zum Tasten beispielsweise eines Anschlags verwendet wird, könnte man mit einer Positionsprofilvorgabe und damit mit dem positionsgeregelten Modus ersetzen. Durch die Messung des Stroms kann bei Erreichen des Anschlags, was sich durch starke Zunahme im Strom äußert, die Sollposition auf die Istposition gesetzt werden. Potentiell schwache Motoren werden so über den Integralanteil im Regler immer zum Anlaufen gezwungen, da der Regler die Spannung und damit den Strom so lange erhöht bis die gewünschte Sollposition erreicht wird. Bei Positionsverlust, kann inkrementell verfahren werden.
In dieser Schrift wird eine Software-Strategie zur Sollwertformung beschrieben, mit deren Hilfe sich Anlauf- und Abbremsgeräusche sowie Verfahrgeräusche bei EC-Motoren dadurch reduzieren lassen, dass die Aktorgeschwindigkeit aktiv verkleinert wird. In wenigen zeitkritischen Situationen, wie z. B. Drei-Punkt-Wenden auf einer Landstraße, kann diese Geschwindigkeitsreduktion sicherlich nicht durchgeführt werden und muss durch eine entsprechende Logik verhindert werden. Es kann mit dem vorgeschlagenen Verfahren bei abgestimmter Schaltstrategie die Geräuschentwicklung besonders bei kostengünstigen Aktoren deutlich reduziert werden, da in der Regel genug Zeit vorhanden ist den Gang sanft einzulegen.
Die vorgeschlagene Erfindung könnte umgangen werden, indem das Drehzahlsignal auch bei sehr kleinen Drehzahlen genau bestimmt wird. Dafür müsst man aber eine andere Messtechnik verwenden und auf die kostengünstige Hallsensorauswertung verzichten.
Speziell bei den Getriebemotoren ist das Spiel sehr groß, hier könnte man auch spielfreie Aktoren einsetzen.
Generell könnte man auch versuchen, die Geräusche durch konstruktive Geräuschdämpfungsmaßnahmen wie z. B. der Einbau von Schallschutzmatten oder einer besseren Oberflächenbehandlung wie beispielsweise Glättung der Reib/Kontaktflächen zu erreichen.
Grundsätzlich lässt sich eine weiter Lösung der Aufgabe auch dadurch realisieren, dass die Dynamikvorgabe für die geregelte Strecke zurückgenommen wird, also die geregelte Strecke im Kleinsignalverhalten langsamer gemacht wird.
Gemäß 5 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.
Bei dem in 5 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: sprungartige Vorgabe einer Positionsänderung
120: Sollwertpositionsprofil
A: Anlaufen
B: freies Verfahren
C: Abbremsen
D: freies Verfahren und Abbremsen
m₁: Steigung
m₂: Steigung
m₃: Steigung
m_G: Steigung
m_P: Steigung
t: Zeit
N: Drehzahl

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102004037708 A1 [0003]

Claims

Verfahren zur Steuerung einer automatisierten Kupplung und/oder eines automatisierten Getriebes in einem Kraftfahrzeug, wobei die automatisierte Kupplung und/oder das automatisierte Getriebe mit jeweils mindestens einem Aktor betätigt wird, wobei jeder Aktor zur Betätigung mindestens einen elektrisch betriebenen Elektromotor aufweist und wobei dem Aktor eine Sollposition (110) vorgegeben wird indem einem Lageregler ein Sollwert vorgegeben wird woraufhin sich der Aktor in die Sollposition (110) bewegt dadurch gekennzeichnet, dass, wenn eine Änderung der vorgegebenen Sollposition (110) sprungartig erfolgt und einen Sollpositionsänderungsgrenzwert übersteigt, die Änderung der vorgegebenen Sollposition (110) gemäß einem Sollwertpositionsprofil (120) erfolgt, gemäß dem Sollwerte für den Lageregler ermittelt und diesem vorgegeben werden, wobei die Änderung der vorgegebenen Sollposition (110) gemäß dem Sollwertpositionsprofil (120) den Fahrkomfort erhöht.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Sollwertpositionsprofil (120) eine stückweise lineare Funktion bildet, wobei die stückweise lineare Funktion aus drei aneinandergereihten Rampen mit vorgegebener Steigung und vorgegebener Dauer besteht.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Sollwertpositionsprofil (120) aus einer Aneinanderreihung einer linearen Funktion sowie einer Kurve zweiten Grades gebildet wird, wobei die lineare Funktion eine Rampen mit vorgegebener Steigung und vorgegebener Dauer und die Kurve zweiten Grades ein Parabelast ist.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kurve zweiten Grades ein Parabelast mit kontinuierlich abnehmender Steigung ist.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Sollwertpositionsprofil (120) aus einer Aneinanderreihung zweier Kurven zweiten Grades gebildet wird, wobei die Kurven zweiten Grades zwei Parabeläste sind.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Kurven zweiten Grades zwei Parabeläste sind, die punktsymmetrisch zueinander verlaufen und/oder derart verlaufen, dass keine Knickstelle im Kurvenverlauf des Sollwertpositionsprofils (120) vorliegt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren abgebrochen wird, wenn eine oder mehrere der folgenden Situationen vorliegt: – der Regler sich nicht oder nicht mehr in einem positionsgeregelten Modus befindet – eine zeitkritische Situation erkannt wird – die vorgegebene Sollposition für den Aktor geändert wird, bevor die unmittelbar zuvor vorgegebene Sollposition für den Aktor durch den Aktor erreicht ist.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein Wendemanöver des Fahrzeugs als zeitkritische Situation bewertet wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Änderung der vorgegebenen Sollposition (110) als sprungartig erfolgt bewertet wird, wenn die Änderung der vorgegebenen Sollposition (110) innerhalb eines Zeitraums erfolgt, der kleiner oder gleich einem vorgegebenen Zeitraumgrenzwert ist und die Änderung der vorgegebenen Sollposition (110) einen Sollpositionsänderungsgrenzwert übersteigt, wobei als Zeitraumgrenzwert mindestens die Zeitdauer gewählt wird in der der dem Aktor als Sollposition vorgegebene Wert jeweils aktualisiert wird
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die automatisierte Kupplung eine Doppelkupplung und/oder das automatisierte Getriebe ein Doppelkupplungsgetriebe ist und/oder der Elektromotor ein EC-Motor ist.