DE102012207825A1

DE102012207825A1 - Verfahren zur Steuerung oder Regelung eines Antriebsmotors und/oder einer automatisierten Reibungskupplung

Info

Publication number: DE102012207825A1
Application number: DE201210207825
Authority: DE
Inventors: Klaus Henneberger; Frank Bast
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2011-06-08
Filing date: 2012-05-10
Publication date: 2012-12-13
Also published as: CN103597236B; CN103597236A; WO2012167766A1; DE112012002388A5

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung oder Regelung eines Antriebsmotors und/oder einer automatisierten Reibungskupplung im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren mit den Merkmalen gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
Die in dieser Erfindung beschriebene Idee kann bei den Getriebetypen

– Automatisierte Schaltgetriebe (nass und/oder trocken)
– Doppelkupplungsgetriebe (nass und/oder trocken)
– Stufenlos verstellbare Getriebe (CVT)

Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 10 2009 014 467 A1 ist ein Verfahren zur Steuerung einer automatisierten Reibungskupplung in einem Antriebsstrang zwischen einem Verbrennungsmotor und einem Getriebe bekannt, bei dem das Motormoment des Verbrennungsmotors in Abhängigkeit von einem an der Reibungskupplung auftretenden Kupplungsschlupf geregelt wird.
Wenn aufgrund mangelnder Momentenkapazität einer Reibungskupplung (trockene/nasse Einfach-/Doppelkupplung bzw. CVT) nicht das Motormoment übertragen werden kann, wird im Allgemeinen ein das Motordrehmoment begrenzender Motoreingriff durchgeführt. In der vorliegenden Schrift wird unter anderem beschrieben, wie einerseits der Motoreingriff aktiviert werden kann und wann er wieder zurückgenommen wird.
Aus dem Stand der Technik sind zwei Strategien – im Folgenden als a) und b) bezeichnet – bekannt. Bei beiden Strategien wird ein berechnetes, maximal übertragbares Kupplungsmoment genutzt. Dieses wird aufgrund der aktuell adaptierten Kupplungseigenschaften (Tastpunkt, Reibwert, Kennlinienform, etc.) ermittelt und ständig nachgeführt.

a) Gemäß der Strategie a) wird – sofern das maximal übertragbare Kupplungsmoment Trq_{Cl,estimated Max} geringer wird als das Motormoment Trq_Eng,Actual – ein Motoreingriff ausgelöst und das maximale Motormoment auf den Wert des maximal übertragbaren Kupplungsmomentes begrenzt (limitierender Motoreingriff). Dafür kann dann entweder der Wert als solcher genutzt werden oder es wird noch ein relativer oder absoluter Sicherheitsfaktor eingerechnet.
Vorteil: Es wird – eine entsprechende Berechnung des maximal übertragbaren Kupplungsmomentes vorausgesetzt – für den Fahrer kein ungewollter Schlupf auftreten. Nachteil: U. u. wird das Motormoment stärker begrenzt, als es eigentlich sein müsste; gegebenenfalls wird es sogar unnötigerweise begrenzt.
b) Gemäß der Strategie b) wird keine pauschale Begrenzung des Motormomentes durchgeführt. Die Begrenzung (limitierender Motoreingriff) wird erst aktiviert, wenn eine Dauerschlupfsituation bei vollständig ausgerückter Kupplung (also maximal möglichem Kupplungsmoment, Kupplung geschlossen) erkannt wurde. Das Verfahren sieht folgende Schritte vor: 1. Normales Verfahren (Bewegen) des Kupplungsaktors solange, bis bei vollständig ausgerückter Kupplung eine Dauerschlupfsituation erkannt wird 2. Aktivierung eines Motoreingriffes: Trq_Eng,Max = x % von Trq_{Cl,estimated Max} oder Trq_Eng,Max = Trq_{Cl,estimated Max} – Trq_Offset 3. Zurücknahme des Motoreingriffes mit Zündung Aus / An.

x % liegt dabei beispielsweise im Bereich von 90% bis 100%, bevorzugt bei 95%. Trq_Offset liegt dabei beispielsweise im Bereich von 0 bis 30 Nm bevorzugt 10 bis 20 Nm. Eine derartige Strategie wird beispielsweise in der WO 2004/087456 A1 beschrieben.
Vorteil: Motoreingriff wird erst im Falle eines vorliegenden Problems (Minderkapazität der Kupplung, also zu geringes maximal durch die Kupplung übertragbares Drehmoment) aktiviert. D.h. wenn bei der Bestimmung des übertragbaren maximalen Kupplungsmomentes ein zu kleiner Wert ermittelt wird, dann führt dies nicht sofort zu einem Motoreingriff, sondern erst nach Auftreten eines Problemfalles (Schlupfsituation).
Nachteil: Motoreingriff bleibt gegebenenfalls sehr lange aktiv. Unter Umständen tritt zu Beginn einer längeren Fahrt ein unerwünschtes Schlupfereignis auf; die ab diesem Zeitpunkt aktive Begrenzung des Motormomentes bleibt dann gegebenenfalls stundenlang aktiv (z.B. Urlaubsfahrt) und führt zu gewissen Einschränkungen im Fahrverhalten. Wenn allerdings das maximal übertragbare Kupplungsmoment steigt und Strategie b) ausgeführt wird, dann blendet sich diese Funktion (Strategie b)) indirekt selbst aus, wenn wieder eine Dauerschlupfsituation bei vollständig ausgerückter Kupplung aber diesmal höherem maximal übertragbarem Kupplungsmoment auftritt.
Der vorliegenden Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, die oben genannten Nachteile zu vermeiden.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 gelöst.
Erfindungsgemäß ist ein Verfahren zur Steuerung oder Regelung eines Antriebsmotors und/oder einer automatisierten Reibungskupplung mit einem Reibbelag im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs vorgesehen, wobei die Reibungskupplung zwischen Antriebsmotor und einem Getriebe angeordnet ist und wobei die Reibungskupplung bei Vorliegen eines zu geringen maximal übertragbaren Kupplungsmoments der Reibungskupplung und bei Vorliegen vorgegebener Bedingungen durch Steuerung oder Regelung des Drehmoments des Antriebsmotors in einen Zustand gebracht wird, dass in der Reibungskupplung ein vorgegebener Schlupf vorliegt und sich der Reibbelag und/oder der Gegenlaufpartner des Reibbelags der Reibungskupplung aufgrund des Schlupfes erwärmt.
Der Vorteil ist, dass auf diese Weise bei Vorliegen eines zu geringen maximal übertragbaren Kupplungsmoments der Reibungskupplung durch einen Motoreingriff das zu geringe maximal übertragbare Kupplungsmoment erhöht wird.
Die Aufgabe wird auch durch das nachfolgend beschriebene Verfahren gelöst.
Erfindungsgemäß ist auch ein Verfahren zur Steuerung oder Regelung eines Antriebsmotors und/oder einer automatisierten Reibungskupplung mit einem Reibbelag im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs vorgesehen, wobei die Reibungskupplung zwischen Antriebsmotor und einem Getriebe angeordnet ist und wobei die Reibungskupplung bei Vorliegen eines zu geringen maximal übertragbaren Kupplungsmoments der Reibungskupplung und bei Vorliegen vorgegebener Bedingungen durch Steuerung oder Regelung der Reibungskupplung in einen Zustand gebracht wird, dass in der Reibungskupplung ein vorgegebener Schlupf vorliegt und sich der Reibbelag und/oder der Gegenlaufpartner des Reibbelags der Reibungskupplung aufgrund des Schlupfes erwärmt.
Die Aufgabe wird auch durch das nachfolgend beschriebene Verfahren gelöst. Erfindungsgemäß ist auch ein Verfahren zur Steuerung oder Regelung eines Antriebsmotors und/oder einer automatisierten Reibungskupplung mit einem Reibbelag im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs vorgesehen, wobei die Reibungskupplung zwischen Antriebsmotor und einem Getriebe angeordnet ist, und wobei die Reibungskupplung bei Vorliegen eines zu geringen maximal übertragbaren Kupplungsmoments der Reibungskupplung und bei Vorliegen vorgegebener Bedingungen durch Steuerung oder Regelung des Drehmoments des Antriebsmotors sowie durch Steuerung oder Regelung der Reibungskupplung in einen Zustand gebracht wird, dass in der Reibungskupplung ein vorgegebener Schlupf vorliegt und sich der Reibbelag und/oder der Gegenlaufpartner des Reibbelags der Reibungskupplung aufgrund des Schlupfes erwärmt.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass ein zu geringes maximal übertragbaren Kupplungsmoments der Reibungskupplung vorliegt wenn ein Schwellewert unterschritten wird, wobei der Schwellenwert beispielsweise in Abhängigkeit vom maximalen Drehmoment des Antriebsmotors gewählt wird.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Bedingungen sind, dass die Reibungskupplung vollständig geschlossen ist.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Bedingungen alternativ oder zusätzlich sind, dass die Temperatur des Reibbelags und/oder des Gegenlaufpartners des Reibbelags der Reibungskupplung unter einem Schwellenwert liegt, wobei der Schwellenwert zwischen 5 Grad Celsius und 500 Grad Celsius liegt, und bevorzugt zwischen 20 Grad Celsius und 150 Grad Celsius liegt und besonders bevorzugt 100 Grad Celsius beträgt.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass unmittelbar bevor durch Steuerung oder Regelung des Drehmoments des Antriebsmotors der vorgegebene Schlupf eingestellt wird, durch die Steuerung oder Regelung des Drehmoments des Antriebsmotors das Drehmoments des Antriebsmotors derart eingestellt wird, dass Schlupf in der Kupplung vorliegt.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass durch die Steuerung oder Regelung des Drehmoments des Antriebsmotors das Drehmoment des Antriebsmotors höher als das von der Reibungskupplung maximal übertragbare Kupplungsmoment eingestellt wird oder dass das Drehmoment des Antriebsmotors auf das maximale Drehmoment des Antriebsmotors eingestellt wird.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Bedingungen alternativ oder zusätzlich sind, dass im Zeitraum der Einstellung des Drehmoments des Antriebsmotors, dass Schlupf in der Kupplung vorliegt oder im Zeitraum der Einstellung des vorgegebenen Schlupfs durch die Steuerung oder Regelung des Drehmoments des Antriebsmotors oder im Zeitraum zwischen diesen beiden Zeiträumen der Betrag eines Schlupfgradienten des Schlupfes einen vorgegebenen Schlupfgradientenschwellenwert nicht überschreitet.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass der vorgegebene Schlupf zwischen 5 und 1000 Umdrehungen pro Minute beträgt und bevorzugt zwischen 50 bis 100 Umdrehungen pro Minute beträgt.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass der vorgegebene Schlupf für einen vorgegebenen Zeitraum vorliegt, wobei der Zeitraum zwischen 1 und 100 Sekunden beträgt, und bevorzugt 10 bis 15 Sekunden beträgt.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass nach Ablauf des vorgegebenen Zeitraums oder wenn die Temperatur des Reibbelags und/oder des Gegenlaufpartners des Reibbelags der Reibungskupplung einen zweiten Temperaturschwellenwert überschreitet oder wenn das maximal übertragbare Kupplungsmoment der Reibungskupplung das maximale Motormoment oder einen vorgegebenen Zielkupplungsmomentschwellenwert überschreitet oder erreicht, der Schlupf durch die Steuerung oder Regelung des Drehmoments des Antriebsmotors auf Null reduziert wird.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass das Verfahren zyklisch und/oder bei einem Kupplungsvorgang ausgeführt wird.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass das Verfahren beendet wird, wenn die Temperatur des Reibbelags und/oder des Gegenlaufpartners des Reibbelags der Reibungskupplung einen dritten Temperaturschwellenwert überschreitet oder wenn das maximal übertragbare Kupplungsmoment der Reibungskupplung das maximale Motormoment oder einen weiteren vorgegebenen Zielkupplungsmomentschwellenwert überschreitet oder erreicht.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass der zweite und dritte Temperaturschwellenwert die optimale Betriebstemperatur der Kupplung bzw. des Reibbelags und/oder des Gegenlaufpartners des Reibbelags der Reibungskupplung ist oder sich an der optimale Betriebstemperatur orientieren.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass der zweite und dritte Temperaturschwellenwert über oder unter der optimale Betriebstemperatur der Kupplung bzw. des Reibbelags und/oder des Gegenlaufpartners des Reibbelags der Reibungskupplung gewählt sind.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass der vorgegebene Schlupf in Abhängigkeit von der Differenz der aktuellen Betriebstemperatur des Reibbelags und/oder des Gegenlaufpartners des Reibbelags der Reibungskupplung zur optimalen Betriebstemperatur vorgegeben wird.
Hinsichtlich der Aktivierung des limitierenden Motoreingriffes weist die Strategie b) gegenüber der Strategie a) den Vorteil auf, dass der begrenzende Motoreingriff erst dann aktiv wird, wenn physikalisch ein Problem vorliegt. Dieses wird anhand von nicht erwünschtem Schlupf bei vollständig geschlossener Kupplung erkannt.
Im Folgenden geht es dann konkret um die Zurücknahme des Motoreingriffes und um Maßnahmen zur Steigerung des Kupplungsmomentes.
Im Folgenden werden Möglichkeiten zur Anhebung des maximal übertragbaren Kupplungsmomentes beschrieben (Funktion zur Anhebung der Kupplungstemperatur):
Aus Untersuchungen ist ein Zusammenhang zwischen dem Kupplungsreibwert und der Temperatur des Reibbelages bekannt. In Abhängigkeit des Kupplungsbelages kann der Reibwert der Kupplung im Kaltzustand (20°C) auf ca. 60 bis 70% des Warmreibwertes einbrechen.
Wird nun eine Momentenschwäche der Kupplung erkannt, dann kann versucht werden, durch gezielt eingebrachte Reibleistung infolge von definiertem Kupplungsschlupf die Temperatur des Kupplungsbelages zu erhöhen und somit das übertragbare, maximale Kupplungsmoment zu steigern.
Dazu wird das Motordrehmoment des Antriebsmotors auf einen Wert eingestellt – falls nötig über das maximal übertragbare Kupplungsmoment hinaus angehoben – sodass sicher Schlupf in der Kupplung vorliegt. Alternativ kann der Schlupf auch durch eine Schlupfregelung eingestellt werden. Auch eine Kombination aus Schlupfregelung an der Kupplung und Einstellen des Motordrehmoments ist zur Bereitstellung von Schlupf in der Reibungskupplung möglich
Diese Schlupfereignisse werden sinnvollerweise nur durchgeführt, wenn die folgenden Randbedingungen erfüllt sind:

– Kupplungstemperatur unterhalb einem Schwellenwert (z.B. 100°C) oder
– eingetragene, kummulierte Reibenergie unterhalb Schwellwert oder zurückgelegte Laufleistung während der Kupplungslebensdauer unterhalb Schwellwert oder eingetragene, kummulierte und laufleistungsbezogene Reibenergie unterhalb Schwellwert
– deutlicher Einbruch der Kupplungsmomentenkapazität gegeben (z.B. Aktivierung nur,

Die genannten Schwellenwerte sowie x sind unter Berücksichtigung des technischen Einzelfalls durch den Fachmann auszuwählen.
Dabei kann der Schlupf in Abhängigkeit von der Differenz der aktuellen Kupplungstemperatur zur optimalen Betriebstemperatur gewählt werden. D.h. wenn die Kupplungstemperatur steigt und die Differenz zur optimalen Betriebstemperatur kleiner wird, wird auch der Schlupf reduziert.
Sinnvollerweise gibt es auch zwei Temperaturschwellen. D.h. die Aktivierung der Funktion zur Anhebung der Kupplungstemperatur wird nur aktiviert, wenn die Temperatur unterhalb eines ersten Schwellwertes (z.B. 40°C) liegt. Ist die Funktion dann jedoch aktiv, bleibt sie solange aktiv, bis ein zweiter Temperaturschwellwert (z.B. 80°C oder 100 °C) überschritten wird. Auch diese Schwellenwerte sollten vom Fachmann unter Berücksichtigung des technischen Einzelfalls ausgewählt werden..
Ferner kann die Aktivierung der Funktion zu Anhebung der Kupplungstemperatur noch an weitere Betriebsbedingungen geknüpft werden wie z.B.

– Fahrer betätigt das Fahrzeug in einem bestimmten Fahrmodus (z.B. Sport / Dynamik); Im Eco-Modus wird die Funktion nicht aktiv; hier akzeptiert man den Motoreingriff zur Limitierung des Motormoments beispielsweise gemäß den Strategien a) oder b).
– Fahrer ist „sportlich“ unterwegs (Auswertung der Geschwindigkeit, Fahrpedalstellung, Verfahren zur Fahrertyp-Identifikation).

Weitere Randbedingungen an das einzustellende Motordrehmoment sowie den einzustellenden Schlupf sind, dass NVH-Effekte (noise, vibration, harshness Effekte, also Effekte die den Fahrer störende Geräusche, Vibrationen oder Rauheit verursachen) vermieden werden. Diese Effekte zu vermeiden wird dem Fachmann unter Berücksichtigung des technischen Einzelfalls überlassen.
Im Folgenden werden Möglichkeiten zum Ausblenden bzw. Deaktivieren des aktiven Motoreingriffes beschrieben. Hier hat man zu unterscheiden, ob Funktionen zur Anhebung des Kupplungsreibwertes hinterlegt sind oder eben nicht:
Mit einer Funktion zur Anhebung der Kupplungstemperatur durch zusätzliche Schlupfphasen ist im Grunde kein zusätzliches Kriterium zur Beendigung des Motoreingriffes erforderlich. Wie bereits oben dargestellt, steigt mit steigender Kupplungstemperatur der Reibwert und somit auch das maximal übertragbare Kupplungsmoment an. Insofern blendet sich der Motoreingriff quasi selbst aus und die Rücknahme über Zündung Aus/Ein reicht völlig aus.
Anders stellt sich die Situation ohne diese Funktion zur Anhebung der Kupplungstemperatur dar. Hier kann es beispielsweise passieren, dass der Fahrer bei Fahrzeugstart aufgrund der mangelnden Momentenkapazität in eine Schlupfsituation gerät; der das Motormoment limitierende Motoreingriff aktiv wird und der Fahrer das Fahrzeug z.B. anschließend auf einer Autobahn bewegt. Es erfolgt kaum Energieeintrag in die Kupplung und die Kupplungstemperatur steigt nicht an; infolgedessen wird auch das berechnete maximal übertragbare Kupplungsmoment nicht ansteigen. Folglich ist der Fahrer dauerhaft mit einem ggf. spürbaren, limitierenden Motoreingriff unterwegs.
Aus dem Stand der Technik sind Verfahren bekannt, welche vorsehen, nach einer bestimmten Zeit den Motoreingriff sanft auszublenden (z.B. über eine Rampe).
Alternativ hierzu sind zur Rücknahme der Motoreingriffs auch andere Ansätze denkbar:

– Rücknahme der Motoreingriffsfunktion bei einer Schaltung Eine gegebenenfalls vorliegende Unterkapazität muss erneut diagnostiziert werden
– Periodisches Aktivieren der Schlupfregelung (Stellgröße wäre jetzt das begrenzende Motormoment) und Austesten des maximal übertragbaren Kupplungsmomentes. Wenn die Kupplung über ausreichend Momentenkapazität verfügt: Beenden der Funktion.

Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der nachfolgenden Figuren sowie deren Beschreibung.
Es zeigen im Einzelnen:
1 schematische Darstellung einer Ausführungsformen der Erfindung, wobei das maximal übertragbare Kupplungsmoment trotz Schlupf und sich erwärmendem Kupplungsreibbelag nicht das maximale Motormoment erreicht.
2 schematische Darstellung einer Ausführungsformen der Erfindung, wobei das maximal übertragbare Kupplungsmoment mittels Schlupf und sich erwärmendem Kupplungsreibbelag das maximale Motormoment erreicht.
In 1 und 2 sind zwei weitere Ausführungsformen der Erfindung dargestellt. In beiden Figuren stellt die Ordinate den zeitlichen Verlauf des Verfahrens dar. In beiden Ausführungsformen ist die Kupplung über den ganzen dargestellten zeitlichen Verlauf vollständig geschlossen. Zunächst wird im Zeitbereich 20 festgestellt, dass bei Anlegen von maximalem Motormoment Trq_EngMax bei vollständig geschlossener Kupplung Schlupf (Motordrehzahl n_mot – Getriebeeingangsdrehzahl n_ips) vorliegt. Diese Maßnahme kann beispielsweise auch Teil eines Verfahrens zur Berechnung des maximal übertragbaren Kupplungsmomentes sein. Alternativ wird das Motordrehmoment Trq_Eng lediglich soweit angehoben – beispielsweise über das maximal übertragbare Kupplungsmoment Trq_Cl-, bis Schupf (Motordrehzahl n_mot – Getriebeeingangsdrehzahl n_ips) in der vollständig geschlossenen Kupplung vorliegt. Auch diese alternative Massnahme kann Teil eines Verfahrens zur Berechnung des maximal übertragbaren Kupplungsmomentes sein. Nachdem Schlupf festgestellt wurde, wird anschließend das Motordrehmoment wieder auf 90% bis 100%, beispielsweise 95% des maximal übertragbaren Kupplungsmoments Trq_Clabgesenkt, sodass sich der Schlupf verringert. Im Zeitbereich 30 wird durch Regelung des Motormoments ein geringer Schlupf – beispielsweise 50 bis 100 Umdrehungen pro Minute – aufrechterhalten, sodass Energie in die Kupplung eingetragen wird, der Kupplungsreibbelag sich weiter erwärmt, dessen Reibwert steigt und sich das maximal übertragbare Kupplungsmoment Trq_Cl weiter erhöht. Die Dauer der Aufrechterhaltung des geringen Schlupfes ist abhängig von der die Temperatur des Kupplungsreibbelags oder des Gegenlaufpartner des Reibbelags ab und beträgt bei einer Temperatur von weniger als 100 Grad Celsius 10 bis 15 Sekunden. Dieser Temperaturwert sowie die Dauer der Aufrechterhaltung des geringen Schlupfes ist als Vorschlag zu sehren, die konkrete Wahl bleibt unter Berücksichtigung des technischen Einzelfalls also der vorliegenden Kupplung sowie des Kupplungsreibbelags dem Fachmann überlassen.
Ob im Zeitbereich 30 durch Regelung des Motormoments der geringe Schlupf eingestellt wird oder nicht, kann zusätzlich an das Kriterium geknüpft sein, dass der Betrag des Schlupfgradient beim Abfall des Schlupfes im Zeitbereich 20 auf den geringen Schlupf im Zeitbereich 30 einen vorgegebenen Schlupfgradientenschwellenwert übersteigt oder nicht. Übersteigt der betragsmäßige Schlupfgradient bei Schlupfabfall den Schwellenwert nicht, so erfolgt die Regelung des Motormoments, sodass wie oben beschrieben der geringe Schlupf eingestellt wird und sich aufgrund der Erwärmung das maximal übertragbare Kupplungsmoment Trq_Cl erhöht. Die konkrete Festlegung des Schlupfgradientenschwellenwert bleibt unter Berücksichtigung des technischen Einzelfalls, beispielsweise der vorliegenden Kupplung sowie des Kupplungsreibbelags dem Fachmann überlassen. Übersteigt der betragsmäßige Schlupfgradient bei Schlupfabfall den Schwellenwert so wird der geringe Schlupf im Zeitbereich 30 nicht eingestellt.
In 1 erreicht das maximal übertragbare Kupplungsmoment Trq_Cl trotz Schlupf und sich erwärmendem Kupplungsreibbelag während der Dauer der Aufrechterhaltung des geringen Schlupfes nicht das maximale Motormoment Trq_EngMax. Im Verlauf gemäß 1 wird das Motormoment nach der Dauer der Aufrechterhaltung des geringen Schlupfes im Zeitbereich 40 auf einen Wert begrenzt, sodass kein oder nur noch ein sehr geringer Schlupf von nur wenigen Umdrehungen pro Minute vorliegt. Anschließend im Zeitbereich 50 wird der Motoreingriff – beispielsweise bis zum nächsten Kupplungsvorgang oder bis zum nächsten Verifikationsereignis – weiter aufrechterhalten. Unter Verifikationsereignis sei die Durchführung des Verfahrens beispielsweise gemäß den Ausführungsformen nach 1 oder 2 verstanden.
In 2 ist ein Verlauf dargestellt ist, gemäß dem das maximal übertragbare Kupplungsmoment Trq_Cl während der Dauer der Aufrechterhaltung des geringen Schlupfes aufgrund des Schlupfes in der Kupplung und des sich erwärmenden Kupplungsreibbelags das maximale Motormoment Trq_EngMax erreicht wird. Der Schlupf wird anschließend nach Erreichen des maximalen Motormoments Trq_EngMax auf Null abgebaut.
Die Dauer der Schlupf-Phase hängt also vom Verhalten der Kupplungstemperatur ab. Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung werden die oben beschriebenen Verfahren gemäß 1 oder gemäß 2 nur dann ausgeführt, wenn die Temperatur des Kupplungsreibbelags oder des Gegenlaufpartners des Reibbelags kleiner einer vorgegebenen Temperatur von beispielsweise 100 Grad Celsius ist. Dieser Temperaturwert ist als Vorschlag zu sehren, die konkrete Wahl bleibt unter Berücksichtigung des technischen Einzelfalls also der vorliegenden Kupplung sowie des Kupplungsreibbelags dem Fachmann überlassen. Oberhalb dieser Temperatur wird kein zusätzlicher Schlupf durch diese Verfahren in die Kupplung eingetragen. Ist die Kupplung heiß, wird ein präventiver Motoreingriff zum Schutz der Kupplung vorgeschlagen.
Ein Verifikationsereignis – also die Durchführung eines Verfahrens beispielsweise gemäß den Ausführungsformen nach 1 oder 2 wird zyklisch und/oder bei jedem Kupplungsvorgang durchgeführt. Die Dauer eines solchen Zyklus bleibt dem Fachmann überlassen. Bei einer zyklischen Verifikation erfolgt eine Reduzierung des Motoreingriffs 20 bis 30 Sekunden nach der Reduzierung des Schlupfes auf Null 40 oder annähernd Null. Während der Reduzierung des Motoreingriffs muss ein Schlupfbeobachter oder eine Schlupfregelung aktiv sein um auf ein Wiederauftreten von Schlupf reagieren zu können.
Bezugszeichenliste

10: Zeitachse: Dauer der Schlupfphase hängt von der Kupplungstemperatur ab
20: Schlupfbegrenzung durch Reduzierung des Motordrehmoments
30: Schlupf gering halten durch Regeln des Motordrehmoments
40: Schlupf auf Null reduziert
50: dauerhafter Motoreingriff bis zum nächsten Kupplungsvorgang oder bis zum nächsten Verifikationsereignis oder Reduzierung des Motoreingriffs 20 bis 30 Sekunden nach der Reduzierung des Schlupfes auf Null bei zyklischer Verifikation
60: Maximales Drehmoment erreicht, Schlupf auf Null reduziert

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102009014467 A1 [0003]
WO 2004/087456 A1 [0006]

Claims

Verfahren zur Steuerung oder Regelung eines Antriebsmotors und/oder einer automatisierten Reibungskupplung mit einem Reibbelag im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, wobei die Reibungskupplung zwischen Antriebsmotor und einem Getriebe angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Reibungskupplung bei Vorliegen eines zu geringen maximal übertragbaren Kupplungsmoments der Reibungskupplung und bei Vorliegen vorgegebener Bedingungen durch Steuerung oder Regelung des Drehmoments des Antriebsmotors in einen Zustand gebracht wird, dass in der Reibungskupplung ein vorgegebener Schlupf vorliegt und sich der Reibbelag und/oder der Gegenlaufpartner des Reibbelags der Reibungskupplung aufgrund des Schlupfes erwärmt.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bedingungen sind, dass die Reibungskupplung vollständig geschlossen ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Bedingungen alternativ oder zusätzlich sind, dass die Temperatur des Reibbelags und/oder des Gegenlaufpartners des Reibbelags der Reibungskupplung unter einem Schwellenwert liegt, wobei der Schwellenwert zwischen 5 Grad Celsius und 500 Grad Celsius liegt, und bevorzugt zwischen 20 Grad Celsius und 150 Grad Celsius liegt und besonders bevorzugt 100 Grad Celsius beträgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass unmittelbar bevor durch Steuerung oder Regelung des Drehmoments des Antriebsmotors der vorgegebene Schlupf eingestellt wird, durch die Steuerung oder Regelung des Drehmoments des Antriebsmotors das Drehmoments des Antriebsmotors derart eingestellt wird, dass Schlupf in der Kupplung vorliegt.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Steuerung oder Regelung des Drehmoments des Antriebsmotors das Drehmoment des Antriebsmotors höher als das von der Reibungskupplung maximal übertragbare Kupplungsmoment eingestellt wird oder dass das Drehmoment des Antriebsmotors auf das maximale Drehmoment des Antriebsmotors eingestellt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Bedingungen alternativ oder zusätzlich sind, dass im Zeitraum der Einstellung des Drehmoments des Antriebsmotors, dass Schlupf in der Kupplung vorliegt oder im Zeitraum der Einstellung des vorgegebenen Schlupfs durch die Steuerung oder Regelung des Drehmoments des Antriebsmotors oder im Zeitraum zwischen diesen beiden Zeiträumen der Betrag eines Schlupfgradienten des Schlupfes einen vorgegebenen Schlupfgradientenschwellenwert nicht überschreitet.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der vorgegebene Schlupf zwischen 5 und 1000 Umdrehungen pro Minute beträgt und bevorzugt zwischen 50 bis 100 Umdrehungen pro Minute beträgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der vorgegebene Schlupf für einen vorgegebenen Zeitraum vorliegt, wobei der Zeitraum zwischen 1 und 100 Sekunden beträgt, und bevorzugt 10 bis 15 Sekunden beträgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass nach Ablauf des vorgegebenen Zeitraums oder wenn die Temperatur des Reibbelags und/oder des Gegenlaufpartners des Reibbelags der Reibungskupplung einen zweiten Temperaturschwellenwert überschreitet oder wenn das maximal übertragbare Kupplungsmoment der Reibungskupplung das maximale Motormoment oder einen vorgegebenen Zielkupplungsmomentschwellenwert überschreitet oder erreicht, der Schlupf durch die Steuerung oder Regelung des Drehmoments des Antriebsmotors auf Null reduziert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren zyklisch und/oder bei einem Kupplungsvorgang ausgeführt wird und/oder das Verfahren beendet wird, wenn die Temperatur des Reibbelags und/oder des Gegenlaufpartners des Reibbelags der Reibungskupplung einen dritten Temperaturschwellenwert überschreitet oder wenn das maximal übertragbare Kupplungsmoment der Reibungskupplung das maximale Motormoment oder einen weiteren vorgegebenen Zielkupplungsmomentschwellenwert überschreitet oder erreicht.