DE102012204940A1

DE102012204940A1 - Verfahren zur Adaption von Parametern einer Kupplung

Info

Publication number: DE102012204940A1
Application number: DE102012204940A
Authority: DE
Inventors: Dr. Reibold Ekkehard; Erhard Hodrus
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2011-04-15
Filing date: 2012-03-28
Publication date: 2012-10-18
Also published as: WO2012139546A1; JP6177229B2; CN103477107A; DE112012001718B4; JP2014514514A; DE112012001718A5; CN103477107B

Abstract

Verfahren zur Adaption von Parametern einer Kupplung eines Doppelkupplungsgetriebesystems, welches einen hydrostatischen Kupplungsaktor mit einem Drucksensor aufweist, in einem Kraftfahrzeug.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren mit den Merkmalen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Die Erfindung dient der Ermittlung der Adaptivparameter eines hydrostatischen Kupplungssystems am Bandende.
Insbesondere wird durch die vorliegende Erfindung die Adaption von Parametern einer Kupplung eines Doppelkupplungsgetriebes mit einem hydrostatischen Kupplungssystem beschrieben. Hydrostatische Kupplungssysteme sind mit einer Kupplungsaktorik ausgeführt, die einen Drucksensor aufweist, dies ist beispielsweise in 1, in der DE 10 2010 047 800 A1 sowie der DE 10 2010 047 801 A1 dargestellt. Bei der Kupplungsaktorik handelt es sich um einen so genannten hydrostatischen Kupplungsaktor HCA (Hydrostatic Clutch Actuator). Unter einem derartigen Hydrostataktor ist ein Aktor mit einer hydrostatischen Übertragungsstrecke, beispielsweise einer Druckleitung mit Hydraulikflüssigkeit, zu verstehen. Der Druck in der Druckleitung wird durch den Drucksensor erfasst. Soll durch den Hydrostataktor ein damit verbundenes Element bewegt werden, wird in der Übertragungsstrecke bzw. der Druckleitung Hydraulikflüssigkeit bewegt, beispielsweise verursacht durch einen Kolben in einem Geberzylinder, der einen Kolben in einem Nehmerzylinder, gekoppelt durch die Hydraulikflüssigkeit, bewegt. Soll das Element seine Position halten, so ruht die Hydraulikflüssigkeit in der Übertragungsstrecke, sodass ein hydrostatischer Zustand der Hydraulikflüssigkeit, der diesem Aktor seinen Namen gibt, vorliegt.
Üblicherweise ist die Inbetriebnahme von Doppelkupplungsgetrieben – wie sie beispielsweise in der DE 10 2010 012 756 A1 dargestellt ist – aufwendig und erfolgt mit Hilfe von Momentensignalen. Voraussetzung für die vollständige Inbetriebnahme ist im Allgemeinen ein Getriebeprüfstand oder Rollenprüfstand, wodurch hohe Kosten entstehen. Daneben besteht eine Abhängigkeit von der Genauigkeit externer Momentensignale.
Das von einer Kupplung übertragbare Drehmoment hängt insbesondere von der Weg-Klemmkraft-Kennlinie ab. Wie eine derartige Weg-Klemmkraft-Kennlinie mit Hilfe eines Drucksensorsignals bei der Inbetriebnahme gelernt werden kann, ist beispielsweise in der deutschen Patentanmeldung DE 10 2011 081 195 beschrieben.

Die Modellierung der Weg-Klemmkraft-Kennlinie basiert auf einer einfachen nominellen Weg-Kraft-Kennlinie, die über die folgenden Parameter charakterisiert wird:

– Tastpunkt:	Kupplungsposition, bei der ein vorgegebenes kleines Moment (z.B. 5Nm) oder dessen Kräfteäquivalent übertragen werden kann.
– Steifigkeit:	Skalierungsfaktor, mit dem die Steigung der Weg-Klemmkraft-Kennlinie verändert werden kann.
– Formfaktoren:	Skalierungsfaktoren, mit denen die Kraftwerte an den Weg-Stützstellen oberhalb des Tastpunkts verändert werden können.
– Blattfederkraftvorlast:	Blattfederkraft bei geöffneter Kupplung (Schnüffelbohrung in der hydraulischen Strecke jedoch geschlossen)

Das Ermitteln dieser Adaptivparameter am Bandende ermöglicht bereits bei der Erstnutzung eine hohe Momentengenauigkeit und somit einen hohen Fahrkomfort. Um diesen über Lebensdauer aufrecht zu erhalten, werden die oben aufgeführten Adaptivparameter auch im Fahrbetrieb durch Algorithmen für beide Kupplungen adaptiert.
Die beiden Begriffe Position-Druck-Kennlinie sowie Weg-Druck-Kennlinie und die beiden Begriffe Position-Kraft-Kennlinie sowie Weg-Kraft-Kennlinie werden im Rahmen dieser Schrift synonym verwendet. Die Begriffe Weg oder Position beziehen sich auf den Aktorweg entlang dem sich der, die Kupplung bewegende Teil des Aktors – beispielsweise ein Kolben im Geberzylinder – bewegt.
Die oben erwähnte deutsche Patentanmeldung DE 10 2011 081 195 beschreibt den Lernvorgang für die oben aufgeführten Adaptivparameter allerdings nicht hinreichend genau. Zudem existieren weitere Adaptivparameter, deren Lernvorgang in der deutschen Patentanmeldung DE 10 2011 081 195.8 nicht beschrieben ist.
Alle Kupplungsparameter müssen während der Inbetriebnahme am Bandende (Fahrzeug oder Prüfstand) oder im Service bestmöglich ermittelt werden, damit diese im EEprom Speicher für die weitere Verwendung im Fahrbetrieb abgelegt werden können.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zur Adaption von Kupplungsparametern eines Doppelkupplungsgetriebes anzugeben, das kostengünstig in der Anwendung ist, und vorzugsweise ohne einen Getriebeprüfstand oder Rollenprüfstand auskommt.
Die Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 gelöst.
Erfindungsgemäß ist ein Verfahren zur Adaption von Parametern einer Kupplung eines Doppelkupplungsgetriebesystems, welches einen hydrostatischen Kupplungsaktor mit einem Drucksensor aufweist, in einem Kraftfahrzeug vorgesehen. Erfinddungsgemäß ist dabei vorgesehen, dass folgende Schritte ausgeführt werden:

– Schließen und/oder Öffnen der Kupplung,
– Erfassen eines Druckverlaufs mittels des Drucksensors sowie der Position der Kupplung während dem Schließen und/oder Öffnen der Kupplung,
– Adaption der Parameter für die Kupplung aus dem Druckverlauf und
– Verwenden der adaptierten Parameter im anschließenden Betrieb der Kupplung.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren kann die Parameteradaption auch ohne einen Getriebeprüfstand erfolgen.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Adaption der Parameter bei Erstinbetriebnahme des Doppelkupplungsgetriebesystems und/oder Wiederinbetriebnahme des Doppelkupplungsgetriebesystems und/oder bei Inbetriebnahme des Fahrzeugs und/oder beim Stilllegen des Fahrzeugs insbesondere im Nachlauf und/oder während des Fahrbetriebs des Fahrzeugs durchgeführt wird, wobei die Parameter „Basis-Druckhysterese“, „Druck-Druckhysterese“, „Tastpunkt“, „Steifigkeit“, „Formfaktoren“, „Blattfederkraftvorlast“ sind.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Kupplung bis zu einem vorgegebenen Schwellenwert des Drucks zugefahren wird und anschließend wieder vollständig aufgefahren wird und/oder dass die Kupplung bis zu einem vorgegebenen Schwellenwert des Drucks aufgefahren wird und anschließend wieder vollständig zugefahren wird.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass aus dem erfassten Druckverlauf eine Weg-Druck-Kennlinie der Kupplung ermittelt wird, und dass aus der ermittelten Weg-Druck-Kennlinie eine Weg-Einrückkraft-Kennlinie der Kupplung bestimmt wird und dass in dem Positionsbereich der Weg-Einrückkraft-Kennlinie in dem die Kupplung im Bereich des Lüftspiels betrieben wird und noch kein Drehmoment überträgt, eine Approximation mit einer Geraden durchgeführt wird, die eine Weg-Blattfederkraft-Kennlinie darstellt, wobei aus der Weg-Blattfederkraft-Kennlinie der Parameter „Blattfederkraftvorlast“ als Funktionswert der Geraden an einer Position an der die Kupplung vollständig geöffnet ist und kein Drehmoment überträgt und der Kolben im Nehmerzylinder die Schnüffelöffnung in Richtung Kupplung Schließen überfahren hat, sodass keine Verbindung des Druckmittels zum Ausgleichsbehälter besteht, ermittelt wird.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass aus dem erfassten Druckverlauf eine Weg-Druck-Kennlinie für das Schließen der Kupplung und eine Weg-Druck-Kennlinie für das Öffnen der Kupplung an vorgegebenen Positionsstützstellen, an denen dann Weg-Druck-Wertepaare vorliegen ermittelt werden und dass der Parameter „Basis-Druckhysterese“ als Mittelwert aus den Differenzen der Weg-Druck-Kennlinie für das Schließen und der Weg-Druck-Kennlinie für das Öffnen an den Positionsstützstellen, die in einem Positionsbereich liegen in dem die Weg-Druck-Kennlinien einen Gradienten aufweisen, der kleiner als ein vorgegebener Minimal-Gradienten-Schwellenwert ist, ermittelt wird.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass der Parameter „Druck-Druckhysterese“ als Differenzen des Werts der Weg-Druck-Kennlinie für das Schließen und des Werts der Weg-Druck-Kennlinie für das Öffnen, bei maximaler Aktorposition in Richtung Kupplung Schließen, ermittelt wird.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass eine Klemmkraftkennlinie der Kupplung durch Subtraktion der ermittelten Weg-Blattfederkraft-Kennlinie der Kupplung von der ermittelten Weg-Einrückkraft-Kennlinie der Kupplung ermittelt wird.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass der Parameter „Tastpunktposition“ durch Interpolation der ermittelten Klemmkraftkennlinie für eine vorgegebene Tastpunktkraft ermittelt wird, wobei bei Vorgabe eines Tastpunktmoments eine Umrechnung in eine dazu korrespondierende Kraft erfolgt.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Klemmkraftkennlinie der Kupplung derart in Positionsrichtung verschoben wird, dass die den Tastpunkt kennzeichnende, vorgegebene Position auf der Positionsachse dem ermittelten Parameter „Tastpunktposition“ entspricht und wobei an Positionsstützstellen an denen Weg-Druck-Wertepaare vorliegen und die oberhalb der Tastpunktposition in Richtung Kupplung Schließen liegen, jeweils der Quotient aus zwei Kraftwerten ermittelt wird, wobei jeweils der eine Kraftwert als Interpolation der ermittelten Klemmkraftkennlinie und jeweils der zweite Kraftwert als Interpolation der verschobenen Klemmkraftkennlinie ermittelt wird und wobei der Wert des Quotienten jeweils ein Parameter der „vorläufige Formfaktoren“ ist.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass der Parameter „Steifigkeit“ als der Mittelwert aus den ermittelten Parametern der „vorläufigen Formfaktoren“ ermittelt wird.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Parameter „endgültige Formfaktoren“ aus den Parametern „vorläufige Formfaktoren“ durch Subtraktion des Parameters „Steifigkeit“ ermittelt werden.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass bei der Ermittlung der Parameter zusätzlich ein Skalierungsfaktor berücksichtigt wird.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass der Zusammenhang zwischen der Klemmkraft der Kupplung und dem durch die Kupplung übertragbaren Drehmoment mittels eines Momentensignals während der Inbetriebnahme oder im anschließenden Betrieb der Kupplung erfasst wird.
Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der nachfolgenden Figuren sowie deren Beschreibung.
1 schematischer Aufbau eines hydrostatischen Kupplungssystems
2 Weg-Druck-Kennlinie
3 Modellierung: Weg-Druck-Kennlinie mit Druckhysterese
4 Identifikation der Adaptivparameter der Druckhysterese
5 Ermittlung der Klemmkraftkennlinie
In 1 ist schematisch der Aufbau eines hydraulischen Kupplungssystems 1 am Beispiel eines dem Stand der Technik bekannten, schematisch dargestellten hydraulischen, hydrostatischen Kupplungsaktors (HCA) dargestellt. Diese schematische Darstellung zeigt nur den Aufbau zur Betätigung einer der zwei Kupplungen eines Doppelkupplungsgetriebes, die Betätigung der zweiten Kupplung erfolgt analog. Das hydraulische Kupplungssystem 1 umfasst auf der Geberseite 15 ein Steuergerät 2, das einen Aktor 3 ansteuert. Bei einer Lageveränderung des Aktors 3 und des Kolbens 19 im Zylinder 4 entlang des Aktorweges nach rechts wird das Volumen des Zylinders 4 verändert, wodurch ein Druck P in dem Zylinder 4 aufgebaut wird, der über ein Druckmittel 7 über eine Hydraulikleitung 9 zur Nehmerseite 16 des hydraulischen Kupplungssystems 1 übertragen wird. Die Hydraulikleitung 9 ist bezüglich ihrer Länge und Form der Bauraumsituation des Fahrzeugs angepasst. Auf der Nehmerseite 16 verursacht der Druck P des Druckmittels 7 in einem Zylinder 4‘ eine Wegänderung, die auf eine Kupplung 8 übertragen wird um diese zu betätigen. Der Druck P in dem Zylinder 4 auf der Geberseite 15 des hydraulischen Kupplungssystems 1 kann mittels eines ersten Sensors 5 ermittelt werden. Bei dem ersten Sensor 5 handelt es sich bevorzugt um einen Drucksensor. Die von dem Aktor 3 zurückgelegte Wegstrecke entlang des Aktorweges wird mittels eines zweiten Sensors 6 ermittelt.
Beim einmaligen Schließen/Öffnen der Kupplung werden in geeigneter Weise Messdaten aufgenommen, anhand derer die Adaptivparameter des hydrostatischen Kupplungssystems durch geeignete Verfahren bestimmt werden können. Dies wird im Folgenden ausgeführt.
Phase 1:
Ermitteln der Weg-Druck-Kennlinien beim Schließen/Öffnen der Kupplung:
Aus Speicherplatzgründen wird beim Schließen/Öffnen der Kupplung eine endliche Anzahl (z.B. 20) an Weg-Druck-Wertepaaren 230, 240 gespeichert. Zur Ermittlung können beispielsweise festen Wegwerte oder Wegdifferenzen vorgegeben werden. Ebenso ist auch die Vorgabe von festen Druckwerten oder Druckdifferenzen denkbar. Da die Weg-Druck-Kennlinien 210, 220 jedoch starke Gradientenänderungen aufweisen, ist eine Kombination aus Weg- und Druckvorgabe bzw. Wegdifferenzen- und Druckdifferenzenvorgabe vorteilhaft. Beispielsweise wird ein neues Weg-Druck-Wertepaar gespeichert, wenn sich entweder der Weg um 1 mm geändert hat oder aber der Druck um 1 bar. Somit wird der Weg-Druck-Kennlinienverlauf 210, 220 durch die endliche Anzahl an Wertepaaren 230, 240 gut abgebildet, wie 2 zu entnehmen ist.
Für das Schließen und Öffnen werden die Weg-Druck-Kennlinien 230, 240 in getrennten Datenarrays gespeichert.
Vorteilhaft ist es, nicht direkt die Weg- und Drucksignale 210 abzuspeichern, sondern diese leicht zu filtern 220 (z.B. PT1-Filter) und – obigem Vorgehen folgend – dann die gefilterten Werte 230, 240 abzuspeichern wie ebenfalls 2 zu entnehmen ist.
Phase 2:
Auswertung der ermittelten Weg-Druck-Kennlinien 230, 240 und Bestimmung der Kupplungsparameter:
Neben den oben aufgeführten Adaptivparametern Tastpunkt, Steifigkeit, Formfaktoren sowie Blattfederkraftvorlast müssen weitere Adaptivparameter bestimmt werden. Das Weg-Kraft-Verhalten ist in realen Systemen abhängig von der Aktorbewegungsrichtung (Öffnen/Schließen), die Weg-Kraft-Kennlinie weist daher eine Hysterese auf. Ein einfaches Hysteresemodell ergibt sich durch folgende zwei Faktoren:

– Basis-Krafthysterese: Stellt eine Parallelverschiebung der Weg-Kraft-Kennlinie in Kraftrichtung in Abhängigkeit der Aktorbewegungsrichtung dar.
– Kraft-Krafthysterese: Zusätzliche Verschiebung der Weg-Kraft-Kennlinie in Kraftrichtung in Abhängigkeit von der gegebenen Kraft. Damit kann bei höheren Kräften eine größere Hysteresebreite erzielt werden.

Statt der Verwendung von Kräften können im Hysteresemodell auch direkt Drücke verwendet werden. Als Adaptivparameter erhält man somit: Basis-Druckhysterese, Druck-Druckhysterese. Dies ist in 3 dargestellt.
Schritt 1: Ermittlung der Druckhysterese (siehe Fig. 4)
Die gemessene Druckhysterese ergibt sich aus der Differenz der Weg-Druck-Kennlinien 230, 240 für Schließen und Öffnen der Kupplung. Aus den Werten bei kleinen Aktorwegen kann die Basis-Druckhysterese 440, 420 durch Mittelung bestimmt werden. Aus den Werten bei mittleren und großen Aktorwegen kann die Druck-Druckhysterese 430 durch lineare Approximation bestimmt werden. Der Adaptivparameter der Druck-Druckhysterese 450 entspricht dem Wert bei maximaler Aktorposition (siehe 4)
Im Fahrbetrieb ergibt sich der aktuelle Druckhysteresewert aus der Summe von Basis-Druckhysterese 420 und aktueller Druck-Druckhysterese 430. Dabei steigt die Druck-Druckhysterese von Null beim Tastpunkt bis auf den Adaptivparameter der Druck-Druckhysterese bei maximaler Aktorposition vorzugsweise linear an.
Schritt 2: Ermittlung des Tastpunkts
Die Ermittlung einer Klemmkraftkennlinie 530 erfolgt gemäß der oben erwähnte deutsche Patentanmeldung DE 10 2011 081 195 – siehe dazu auch 5 der vorliegenden Schrift.
Die Ermittlung der Klemmkraftkennlinie 530 wird gemäß der deutsche Patentanmeldung DE 10 2011 081 195 wie folgt durchgeführt:
Die Weg-Druck-Kennlinie 210 in 2 zeigt eine typische Hysterese, die für die Bestimmung der Klemmkraftkennlinie 530 unerwünscht ist. Daher wird in einem ersten Schritt die Weg-Druck-Kennlinie 210 durch eine eindeutige Zuordnung approximiert, wie beispielsweise eine Mean-Fit-Approximation sodass sich eine mittlere Druckkennlinie ergibt.
Im nächsten Schritt wird die mittlere Druckkennlinie durch Multiplikation mit der Fläche des Nehmerkolbens 19 der Kupplungsaktorik in eine Einrückkraft FEngage 510 (5) der Kupplung umgerechnet. Dabei wird deutlich, dass auch im Bereich kleiner Kupplungspositionen, bei denen die Kupplung noch keinerlei Moment überträgt, eine Einrückkraft aufgebracht werden muss. Diese Kraft resultiert aus Federelementen – üblicherweise Blattfedern –, die zum sicheren Trennen von Kupplungsscheibe und Anpressplatten in der Kupplung angebracht werden. Um ein Moment an der Kupplung zu übertragen, müssen zunächst die Anpressplatten der Kupplung gegen die Blattfederkräfte FLeafSpring aufeinander zu bewegt werden, sodass ein Kontakt mit der Kupplungsscheibe erfolgt. Erst ab diesem Punkt kann eine Klemmkraft 530 und damit eine Reibmoment zwischen Kupplungsscheibe und Anpressplatten aufgebaut werden.
Wird anstatt eines Drucksensors ein Kraftsensor verwandt ergibt sich als Weg-Kraft-Kennlinie ein ähnlicher Kurvenverlauf wie ihn die Weg-Druck-Kennlinie 210 zeigt. Das weitere Vorgehen ist analog dem Verfahren mit der Weg-Druck-Kennlinie 210. Die Weg-Kraft-Kennlinie wird also durch eine eindeutige Zuordnung approximiert, wie beispielsweise durch die oben beschriebenen Mean-Fit-Approximation, sodass sich ein Verlauf analog 5, nämlich die Einrückkraft FEngage 510 der Kupplung als Funktion der Kupplungsposition 550 ergibt. Auf diese Weise hat sich eine Kennlinie 510 der Einrückkraft FEngage der Kupplung als Funktion der Kupplungsposition 550 sowohl mit einem Drucksensor wie mit einem Kraftsensor ergeben. Das weitere Verfahren kann in beiden Fällen identisch erfolgen. Der verwendete Kraftsensor kann beispielsweise in den Kupplungsaktor integriert sein, oder sich zwischen Kupplungsaktor und Kupplung befinden, sich also insbesondere zwischen Kupplungsaktor und Anpressplatte der Kupplung befinden beispielsweise als separates Bauteil zur Erfassung der vom Aktor auf die Kupplung übertragenen Kraft.
Das weitere Vorgehen besteht daher im Auftrennen von FEngage 510 in eine Blattfederkraft FLeafSpring 520 sowie die Klemmkraft FClamp. 530. Dieser Vorgang wird anhand von 5 verdeutlicht.
Solange die Kupplung im Bereich des Lüftspiels betrieben wird, weist die Einrückkraft 510 einen sehr geringen Gradienten auf. Dieser Bereich kann durch eine Gerade 520 approximiert werden (Blattfederkraft FLeafSpring 520 in 5).
Als Kenngrößen der Blattfeder-Geraden 520 ergibt sich die Steigung sowie als Adaptivparameter Blattfederkraftvorlast der Funktionswert der Geraden 520 an einer Position an der die Kupplung vollständig geöffnet ist und der Kolben 19 im Nehmerzylinder 4 die Schnüffelöffnung 18 in Richtung Kupplung Schließen überfahren hat, sodass keine Verbindung des Druckmittels 7 zum Ausgleichsbehälter 17 besteht.
Nach diesen Vorarbeiten erhält man die Klemmkraftkurve 530 durch Subtraktion der Blattfederkraftkurve 520 von der Einrückkraftkurve 510. Das Resultat wird durch die Klemmkraftkennlinie (FClamp-Kurve) 530 in 5 verdeutlicht.
Die Tastpunktposition ergibt sich nun durch Interpolation der Klemmkraftkennlinie 530 für eine vorgegebene Tastpunktkraft. Wird dagegen ein Tastpunktmoment – beispielsweise 5 Nm – vorgegeben, so muss dieses zunächst in eine Tastpunktkraft umgerechnet werden.
Schritt 3: Ermittlung der vorläufigen Formfaktoren
Zunächst wird die im Steuergerät hinterlegte nominelle Klemmkraftkennlinie (Standard-Klemmkraftkennlinie für die jeweilige Kupplung ohne Anpassungen) derart in Positionsrichtung verschoben, dass der Tastpunkt dem zuvor ermittelten Wert entspricht. Für die Positionsstützstellen oberhalb des Tastpunkts werden nachfolgend durch Interpolation der gemessenen, oben ermittelten Klemmkraftkennlinie 530 Kraftwerte ermittelt. Die Quotienten aus diesen Kraftwerten und den zugehörigen Kräften der nominellen Klemmkraftkennlinie ergeben die vorläufigen Formfaktoren.
Schritt 4: Ermittlung der Steifigkeit
Prinzipiell ist die Steifigkeit das Verhältnis aus den Steigungen der gemessenen Klemmkraftkennlinie und der nominellen Klemmkraftkennlinie.
Dieses ergibt sich direkt als Mittelwert der vorläufigen Formfaktoren. Aufgrund der Integerarithmetik wird wahlweise noch ein Skalierungsfaktor berücksichtigt.
Schritt 5: Ermittlung der endgültigen Formfaktoren
Die endgültigen Formfaktoren ergeben sich aus den vorläufigen Formfaktoren, indem von diesen der zuvor berechnete Mittelwert abgezogen wird. Aufgrund der Integerarithmetik wird wahlweise noch ein Skalierungsfaktor berücksichtigt.
Das Verfahren ist nicht darauf beschränkt, nur am Bandende durchgeführt zu werden. Vorteilhaft wäre eine regelmäßige Durchführung auch im Fahrbetrieb, insbesondere vor der Fahrt (reduziert jedoch die Verfügbarkeit) oder unmittelbar nach der Fahrt (im Nachlauf).
Vorgeschlagen wird also ein Verfahren zur Ermittlung der Adaptivparameter eines hydrostatischen Kupplungssystems am Bandende durch Schließen/Öffnen der Kupplung und Auswertung der sich ergebenden Druck-Weg-Kennlinie.
Bezugszeichenliste

1: Hydraulisches Kupplungssystem
2: Steuergerät
3: Aktor
4, 4‘: Zylinder
5: erster Sensor
6: zweiter Sensor
7: Druckmittel
8: Kupplung
9: Hydraulikleitung
10: Weg-Druck-Kennlinie
15: Geberseite
16: Nehmerseite
17: Ausgleichsbehälter
18: Schnüffelöffnung
19: Kolben
210: Weg-Druck-Kennlinie
220: gefilterte Weg-Druck-Kennlinie
230: Weg-Druck-Wertepaare: Schließen der Kupplung
240: Weg-Druck-Wertepaare: Öffnen der Kupplung
310: Basis-Druckhysterese: Schließen der Kupplung
320: Basis-Druckhysterese: Öffnen der Kupplung
330: Basis-Druckhysterese + Druck-Druckhysterese: Schließen der Kupplung
340: Basis-Druckhysterese + Druck-Druckhysterese: Öffnen der Kupplung
410: Druckhysterese gemessen
420: Basis-Druckhysterese
430: Druck-Druckhysterese
440: Adaptivparameter der Basis-Druckhysterese
450: Adaptivparameter der Druck-Druckhysterese
510: FEngage: Einrückkraft der Kupplung
520: FLeafSpring: Blattfederkraft
530: FClamp: Klemmkraft
540: FClutch: Kräfte an der Kupplung
550: LClutch: Kupplungsaktorposition

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102010047800 A1 [0003]
DE 102010047801 A1 [0003]
DE 102010012756 A1 [0004]
DE 102011081195 [0005, 0009, 0009, 0042, 0043]

Claims

Verfahren zur Adaption von Parametern einer Kupplung (8) eines Doppelkupplungsgetriebesystems, welches einen hydrostatischen Kupplungsaktor (1) mit einem Drucksensor (5) aufweist, in einem Kraftfahrzeug dadurch gekennzeichnet, dass folgende Schritte ausgeführt werden: – Schließen und/oder Öffnen der Kupplung (8), – Erfassen eines Druckverlaufs (210, 220, 230, 240) mittels des Drucksensors (5) sowie der Position der Kupplung (8) während dem Schließen und/oder Öffnen der Kupplung (8), – Adaption der Parameter für die Kupplung (8) aus dem Druckverlauf (210, 220, 230, 240) und – Verwenden der adaptierten Parameter im anschließenden Betrieb der Kupplung (8).
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Adaption der Parameter bei Erstinbetriebnahme des Doppelkupplungsgetriebesystems und/oder Wiederinbetriebnahme des Doppelkupplungsgetriebesystems und/oder bei Inbetriebnahme des Fahrzeugs und/oder beim Stilllegen des Fahrzeugs insbesondere im Nachlauf und/oder während des Fahrbetriebs des Fahrzeugs durchgeführt wird, wobei die Parameter „Basis-Druckhysterese“, „Druck-Druckhysterese“, „Tastpunkt“, „Steifigkeit“, „Formfaktoren“, „Blattfederkraftvorlast“ sind.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplung bis zu einem vorgegebenen Schwellenwert des Drucks zugefahren wird und anschließend wieder vollständig aufgefahren wird und/oder dass die Kupplung bis zu einem vorgegebenen Schwellenwert des Drucks aufgefahren wird und anschließend wieder vollständig zugefahren wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass aus dem erfassten Druckverlauf eine Weg-Druck-Kennlinie (210, 220, 230, 240) der Kupplung ermittelt wird, und dass aus der ermittelten Weg-Druck-Kennlinie (210, 220, 230, 240) eine Weg-Einrückkraft-Kennlinie (510) der Kupplung bestimmt wird und dass in dem Positionsbereich der Weg-Einrückkraft-Kennlinie (510) in dem die Kupplung im Bereich des Lüftspiels betrieben wird und noch kein Drehmoment überträgt, eine Approximation mit einer Geraden (520) durchgeführt wird, die eine Weg-Blattfederkraft-Kennlinie (520) darstellt, wobei aus der Weg-Blattfederkraft-Kennlinie (520) der Parameter „Blattfederkraftvorlast“ als Funktionswert der Geraden (520) an einer Position an der die Kupplung vollständig geöffnet ist und kein Drehmoment überträgt und der Kolben (19) im Nehmerzylinder (4) die Schnüffelöffnung (18) in Richtung Kupplung Schließen überfahren hat, sodass keine Verbindung des Druckmittels (7) zum Ausgleichsbehälter (17) besteht, ermittelt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass aus dem erfassten Druckverlauf eine Weg-Druck-Kennlinie (230) für das Schließen der Kupplung und eine Weg-Druck-Kennlinie (240) für das Öffnen der Kupplung an vorgegebenen Positionsstützstellen, an denen dann Weg-Druck-Wertepaare (230, 240) vorliegen ermittelt werden und dass der Parameter „Basis-Druckhysterese“ (440) als Mittelwert aus den Differenzen der Weg-Druck-Kennlinie (230) für das Schließen und der Weg-Druck-Kennlinie (240) für das Öffnen an den Positionsstützstellen (230, 240), die in einem Positionsbereich liegen in dem die Weg-Druck-Kennlinien (210, 220, 230, 240) einen Gradienten aufweisen, der kleiner als ein vorgegebener Minimal-Gradienten-Schwellenwert ist, ermittelt wird.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Parameter „Druck-Druckhysterese“ (450) als Differenzen des Werts der Weg-Druck-Kennlinie (230) für das Schließen und des Werts der Weg-Druck-Kennlinie (240) für das Öffnen, bei maximaler Aktorposition in Richtung Kupplung Schließen, ermittelt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine Klemmkraftkennlinie (530) der Kupplung durch Subtraktion der ermittelten Weg-Blattfederkraft-Kennlinie (520) der Kupplung von der ermittelten Weg-Einrückkraft-Kennlinie der Kupplung (510) ermittelt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Parameter „Tastpunktposition“ durch Interpolation der ermittelten Klemmkraftkennlinie (530) für eine vorgegebene Tastpunktkraft ermittelt wird, wobei bei Vorgabe eines Tastpunktmoments eine Umrechnung in eine dazu korrespondierende Kraft erfolgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmkraftkennlinie (530) der Kupplung derart in Positionsrichtung verschoben wird, dass die den Tastpunkt kennzeichnende, vorgegebene Position auf der Positionsachse dem ermittelten Parameter „Tastpunktposition“ entspricht und wobei an Positionsstützstellen an denen Weg-Druck-Wertepaare (230, 240) vorliegen und die oberhalb der Tastpunktposition in Richtung Kupplung Schließen liegen, jeweils der Quotient aus zwei Kraftwerten ermittelt wird, wobei jeweils der eine Kraftwert als Interpolation der ermittelten Klemmkraftkennlinie (530) und jeweils der zweite Kraftwert als Interpolation der verschobenen Klemmkraftkennlinie ermittelt wird und wobei der Wert des Quotienten jeweils ein Parameter der „vorläufige Formfaktoren“ ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Parameter „Steifigkeit“ als der Mittelwert aus den ermittelten Parametern der „vorläufigen Formfaktoren“ ermittelt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Parameter „endgültige Formfaktoren“ aus den Parametern „vorläufige Formfaktoren“ durch Subtraktion des Parameters „Steifigkeit“ ermittelt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Ermittlung der Parameter zusätzlich ein Skalierungsfaktor berücksichtigt wird.
Verfahren nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Zusammenhang zwischen der Klemmkraft der Kupplung und dem durch die Kupplung übertragbaren Drehmoment mittels eines Momentensignals während der Inbetriebnahme oder im anschließenden Betrieb der Kupplung erfasst wird.