DE102013223612A1

DE102013223612A1 - Verfahren zur Adaption eines berechneten Motormoments

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Publication number: DE102013223612A1
Application number: DE102013223612.3A
Authority: DE
Inventors: Dieter Schmidt; Karl LOCHER; Alexander Hoffmann; Dirk Friederich; Heiko Fischer
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2013-11-20
Filing date: 2013-11-20
Publication date: 2015-05-21

Abstract

Verfahren zur Adaption eines berechneten, von einem Antriebsaggregat (1) eines Kraftfahrzeugs bereitgestellten Motormoments, wobei das Kraftfahrzeug das Antriebsaggregat (1) und ein zwischen dasselbe und einen Abtrieb (2) geschaltetes Getriebe (3) mit mindestens einer reibschlüssigen Kupplung (6, 7) umfasst, mit zumindest folgenden Phasen: in einer ersten Phase der Adaption wird überprüft, ob definierte Betriebsbedingungen vorliegen, unter welchen eine Adaption des berechneten Motormoments des Antriebsaggregats (1) zulässig ist, wobei ausschließlich dann eine sich an die erste Phase der Adaption abschließende zweite Phase der Adaption aktiviert wird, wenn in der ersten Phase festgestellt wird, dass die definierten Betriebsbedingungen vorliegen; in der zweiten Phase der Adaption wird permanent überprüft, ob sich definierte Betriebsparameter innerhalb definierter Grenzen ändern, wobei ausschließlich dann die Adaption des berechneten Motormoments durchgeführt wird, wenn in der zweiten Phase festgestellt wird, dass sich die definierten Betriebsparameter innerhalb der definierten Grenzen ändern, und wobei die Adaption des berechneten Motormoments auf Basis eines Differenzmoments zwischen dem berechneten Motormoment des Antriebsaggregats (1) und einem von einer reibschlüssigen Kupplung (6, 7) übertragenen Kupplungsmoment erfolgt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Adaption eines berechneten Motormoments und eine Steuerungseinrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
Aus der Praxis ist es bekannt, zur Steuerung und/oder Regelung des Betriebs eines Automatikgetriebes, zum Beispiel eines als Doppelkupplungsgetriebe ausgebildeten Automatikgetriebes, unterschiedliche für die Steuerung und/oder Regelung relevante Größen zu adaptieren, um über die gesamte Lebensdauer des Automatikgetriebes einen optimalen Betrieb desselben zu gewährleisten. So werden zum Beispiel Kupplungsreibwerte der reibschlüssigen Kupplungen adaptiert. Bei der Adaption von für die Steuerung und/oder Regelung eines Automatikgetriebes relevanter Größen, so zum Beispiel bei der Adaption der Kupplungsreibwerte reibschlüssiger Kupplungen, ist die Kenntnis des von dem Antriebsaggregat bereitgestellten Motormoments von Bedeutung. So wird zum Beispiel bei der Adaption von Kupplungsreibwerten reibschlüssiger Kupplungen das vom Antriebsaggregat bereitgestellte Motormoment mit einem von einer reibschlüssigen Kupplung übertragenen Moment verglichen wird. Auf Basis der Differenz zwischen dem von der reibschlüssigen Kupplung übertragenen Kupplungsmoment mit dem vom Antriebsaggregat bereitgestellten Motormoment kann eine Adaption des Kupplungsreibwerts der reibschlüssigen Kupplung erfolgen. Eine Adaption von Kupplungsreibwerten ist zum Beispiel aus der DE 10 2011 080 716 A1 bekannt.
Bei einer solchen Adaption eines Kupplungsreibwerts einer reibschlüssigen Kupplung aufgrund einer Differenz zwischen einem vom Antriebsaggregat bereitgestellten Motormoment und einem von der jeweiligen reibschlüssigen Kupplung übertragenen Moment ist zu berücksichtigen, dass das vom Antriebsaggregat bereitgestellte Motormoment nicht gemessen wird, sondern vielmehr über Modelle berechnet wird. Bei fehlerhaften oder ungenauen Modellen zur Berechnung des vom Antriebsaggregat theoretisch bereitgestellten Moments kann sich eine erhebliche Abweichung zwischen dem steuerungsseitig berechneten, theoretisch bereitgestellten Motormoment und dem vom Antriebsaggregat tatsächlich bereitgestellten Motormoment ergeben. Eine solche Abweichung wird bei der Adaption von Kupplungsreibwerten auf die Kupplungsreibwerte verlagert.
Da ein solcher Fehler bei der Berechnung des vom Antriebsaggregat theoretisch bereitgestellten Moments von der Drehzahl und vom Moment des Antriebsaggregats stark abhängig ist, können sich bei der Reibwertadaption deutliche Schwankungen in der Adaption der Kupplungsreibwerte ausbilden, wodurch letztendlich die Qualität der Steuerung und/oder Regelung getriebeseitiger Funktionen beeinträchtigt wird. So können sich infolge stark schwankender Kupplungsreibwerte Drehzahlschwingungen im Antriebsstrang ausbilden, die den Fahrkomfort beeinträchtigen.
Es besteht daher Bedarf daran, das vom Antriebsaggregat theoretisch bereitgestellte Moment genauer zu ermitteln, bevor auf Basis dieses Motormoments für die Steuerung und/oder Regelung eines Getriebes relevante Größen, wie zum Beispiel Kupplungsreibwerte reibschlüssiger Kupplungen, adaptiert werden. Es besteht daher Bedarf an einem Verfahren zur Adaption eines berechneten Motormoments.
Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zu Grunde, ein neuartiges Verfahren zur Adaption eines berechneten Motormoments und eine Steuerungseinrichtung zur Durchführung des Verfahrens zu schaffen.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß Patentanspruch 1 gelöst.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Adaption eines berechneten Motormoments umfasst zumindest die folgenden Phasen: in einer ersten Phase der Adaption wird überprüft, ob definierte Betriebsbedingungen vorliegen, unter welchen eine Adaption des berechneten Motormoments des Antriebsaggregats des Kraftfahrzeugs zulässig ist, wobei ausschließlich dann eine sich an die erste Phase der Adaption abschließende zweite Phase der Adaption aktiviert wird, wenn in der ersten Phase festgestellt wird, dass die definierten Betriebsbedingungen vorliegen; in der zweiten Phase der Adaption wird permanent überprüft, ob sich definierte Betriebsparameter innerhalb definierter Grenzen ändern, wobei ausschließlich dann die Adaption des berechneten Motormoments durchgeführt wird, wenn in der zweiten Phase festgestellt wird, dass sich die definierten Betriebsparameter innerhalb der definierten Grenzen ändern, und wobei die Adaption des berechneten Motormoments auf Basis eines Differenzmoments zwischen dem berechneten Motormoment des Antriebsaggregats und einem von einer reibschlüssigen Kupplung übertragenen Kupplungsmoment erfolgt.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Adaption eines berechneten, vom Antriebsaggregat theoretisch bereitgestellten Motormoments eines Antriebsaggregats untergliedert sich in zwei Hauptphasen.
In der ersten Phase bzw. ersten Hauptphase der Adaption wird überprüft, ob eine Adaption des Motormoments des Antriebsaggregats zulässig ist. Ausschließlich dann, wenn in der ersten Phase der Adaption festgestellt wird, dass die Adaption des Motormoments des Antriebsaggregats zulässig ist, wird die zweite Phase der Adaption aktiviert.
In der zweiten Phase bzw. zweiten Hauptphase der Adaption wird permanent überprüft, ob sich definierte Betriebsparameter innerhalb definierter Grenzen ändern, ob also quasistationäre Bedingungen für diese Betriebsparameter erfüllt sind, wobei ausschließlich dann die eigentliche Adaption des berechneten Motormoments durchgeführt wird, wenn in der zweiten Phase festgestellt wird, dass für die definierten Betriebsbedingungen quasistationäre Bedingungen vorliegen.
Die eigentliche Adaption des berechneten, von dem Antriebsaggregat eines Kraftfahrzeugs theoretisch bereitgestellten Motormoments erfolgt dann auf Basis des Differenzmoments zwischen dem berechneten Motormoment des Antriebsaggregats und dem von der reibschlüssigen Kupplung übertragenen Kupplungsmoments.
Vorzugsweise werden in der ersten Phase der Adaption Betriebsbedingungen überprüft, die von der Getriebeöltemperatur und/oder von dem berechneten, vom Antriebsaggregat bereitgestellten Motormoment und/oder von dem von der reibschlüssigen Kupplung übertragenen Kupplungsmoment und/oder von der Differenzdrehzahl an der reibschlüssigen Kupplung und/oder von der Motordrehzahl des Antriebsaggregats und/oder davon abhängig sind, ob eine weitere motorseitige und/oder getriebeseitige Adaption aktiv ist und/oder der Motor einen nicht normalen Betriebszustand (z. B. Kat-Heizen) signalisiert. Hiermit ist eine zuverlässige und genaue Adaption eines berechneten, vom Antriebsaggregat bereitgestellten Motormoments möglich. Auf Grundlage dieser Betriebsparameter kann in der ersten Phase der Adaption einfach und zuverlässig überprüft werden, ob die Adaption des berechneten Motormoments des Antriebsaggregats zulässig ist.
Nach einer Weiterbildung wird in einer ersten Teilphase der ersten Phase der Adaption überprüft, ob eine Betriebssituation vorliegt, in der eine Adaption des berechneten Motormoments grundsätzlich zulässig, wobei in einer zweiten Teilphase der ersten Phase der Adaption überprüft wird, ob dann, wenn einen solche Betriebssituation vorliegt, die zweite Phase aktiviert wird. Vorzugsweise wird in der ersten Teilphase der ersten Phase der Adaption ausschließlich dann eine Betriebssituation, in der eine Adaption des berechneten Motormoments grundsätzlich zulässig, erkannt, wenn die Getriebeöltemperatur innerhalb definierter Grenzen liegt und/oder wenn keine weitere motorseitige und/oder getriebeseitige Adaption aktiv ist und/oder wenn sich das vom Antriebsaggregat bereitgestellte Motormoment und das dem von der reibschlüssigen Kupplung übertragene Kupplungsmoment und die Differenzdrehzahl an der reibschlüssigen Kupplung innerhalb definierter Grenzen ändern. Vorzugsweise wird in der zweiten Teilphase der ersten Phase der Adaption ausschließlich dann die zweite Phase der Adaption aktiviert wird, wenn die Motordrehzahl des Antriebsaggregats innerhalb von Motormomentkennfeldgrenzen liegt und wenn die Differenzdrehzahl an der reibschlüssigen Kupplung innerhalb von Motormomentkennfeldgrenzen liegt und wenn das vom Antriebsaggregat bereitgestellte Motormoment innerhalb von Motormomentkennfeldgrenzen liegt. Nach dieser vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung untergliedert sich die erste Phase der Adaption, in welcher überprüft wird, ob die Adaption des berechneten Motormoments zulässig ist, in zwei Teilphasen, wobei in der ersten Teilphase der ersten Phase der Adaption im Sinne einer Grobidentifizierung festgestellt wird, ob eine Adaption des berechneten Motormoments grundsätzlich zulässig ist, und wobei in der zweiten Teilphase der ersten Phase der Adaption im Sinne einer Feinidentifizierung konkret entschieden wird, ob in die zweite Phase der Adaption gewechselt oder ob die zweite Phase der Adaption aktiviert wird.
Vorzugsweise wird in der zweiten Phase der Adaption permanent überprüft, ob sich als Betriebsparameter das berechnete, vom Antriebsaggregat bereitgestellte Motormoment und/oder das von der reibschlüssigen Kupplung übertragene Kupplungsmoment und/oder die Differenzdrehzahl an der reibschlüssigen Kupplung innerhalb definierter Grenzen ändern. Hierdurch wird in der zweiten Phase der Adaption überprüft, dass hinsichtlich dieser Parameter quasistationäre Betriebsbedingungen vorliegen und demnach die Adaption zuverlässig erfolgen kann.
Nach einer vorteilhaften Weiterbildung werden in der zweiten Phase der Adaption zur Adaption des berechneten Motormoments in einer ersten Teilphase der zweiten Phase einerseits für eine aktuelle Motordrehzahl und ein aktuelles Motormoment der ersten Teilphase Gewichtungsfaktoren zu benachbarten Kennfeldstützstellen eines Motormomentkennfelds bestimmt, andererseits wird das Differenzmoment zwischen dem aktuellen Motormoment und dem von der reibschlüssigen Kupplung aktuell übertragenen Kupplungsmoment der ersten Teilphase gebildet wird, und ferner wird das aktuelle Differenzmoment der ersten Teilphase über die Gewichtungsfaktoren auf die benachbarten Kennfeldstützstellen als erste Motormomentadaptionswerte verteilt. In mindestens einer zweiten Teilphase der zweiten Phase der Adaption werden die ersten Motormomentadaptionswerte und die in der oder jeder zweiten Teilphase ermittelten zweiten Motormomentadaptionswert im Sinne einer Mittelwertbildung verrechnet. In einer dritten Teilphase der zweiten Phase der Adaption wird für jede benachbarten Kennfeldstützstelle der aktuelle Mittelwert als Motormomentadaptionswert der jeweiligen Kennfeldstützstelle gespeichert und nachfolgend zur Adaption des berechneten Motormoments verwendet. Die Untergliederung der zweiten Phase der Adaption in die obigen drei Teilphasen erlaubt eine exakte und zuverlässige Adaption des berechneten Motormoments.
Die Steuerungseinrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist in Anspruch 11 definiert.
Bevorzugte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung. Ausführungsbeispiele der Erfindung werden, ohne hierauf beschränkt zu sein, an Hand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt:
1 ein Blockschaltbild eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs;
2 ein erstes Signalflussdiagramm zur Verdeutlichung des erfindungsgemäßen Verfahrens; und
3 ein zweites Signalflussdiagramm zur Verdeutlichung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Die hier vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Adaption eines berechneten, von einem Antriebsaggregat theoretisch bereitgestellten Motormoments und eine Steuerungseinrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
1 zeigt ein stark schematisiertes Schema eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs, wobei in 1 ein Antriebsaggregat 1 und ein zwischen das Antriebsaggregat 1 und einen Abtrieb 2 geschaltetes, als Doppelkupplungsgetriebe ausgebildetes, Getriebe 3 gezeigt ist. Das als Doppelkupplungsgetriebe ausgebildete Getriebe 3 umfasst zwei Teilgetriebe 4, 5, denen jeweils eine reibschlüssige Trennkupplung 6, 7 zugeordnet ist, wobei abhängig davon, welche der reibschlüssigen Trennkupplungen 6, 7 geschlossen oder geöffnet ist, eines der Teilgetriebe 4, 5 das vom Antriebsaggregat 1 bereitgestellte Zugkraftangebot wandelt und am Abtrieb 2 bereitstellt.
Der Betrieb des Antriebsaggregats 1 wird von einer Motorsteuerungseinrichtung 8 und der Betrieb des Getriebes 8 von einer Getriebesteuerungseinrichtung 9 gesteuert bzw. geregelt, wobei gemäß dem Doppelpfeil 10 die Motorsteuerungseinrichtung 8 mit Antriebsaggregat 1 und gemäß dem Doppelpfeil 11 die Getriebesteuerungseinrichtung 9 mit dem Getriebe 3 Daten austauscht. Ferner tauschen gemäß dem Doppelpfeil 12 die Motorsteuerungseinrichtung 8 und die Getriebesteuerungseinrichtung 9 untereinander Daten aus. Zu den Daten, welche die Motorsteuerungseinrichtung 8 gemäß dem Doppelpfeil 12 der Getriebesteuerungseinrichtung 9 bereitstellt und die von der Getriebesteuerungseinrichtung 9 zur Steuerung und/oder Regelung des Betriebs des Getriebes 3 verwendet werden, zählt ein von der Motorsteuerungseinrichtung 8 berechnetes, vom Antriebsaggregat theoretisch bereitgestelltes Motormoment des Antriebsaggregats 1. So wird das vom Motor 1 bereitgestellte Moment nicht gemessen, sondern vielmehr von der Motorsteuerungseinrichtung 8 auf Grundlage eines in der Motorsteuerungseinrichtung 8 implementierten Modells berechnet und dann der Getriebesteuerungseinrichtung 9 bereitgestellt. Auf Grund von Fehlern oder Ungenauigkeiten in dem Modell kann das von der Motorsteuerungseinrichtung 8 berechnete Motormoment von dem vom Antriebsaggregat 1 tatsächlich bereitgestellten Motormoment abweichen, wobei sich eine derartige Abweichung zwischen dem berechneten Motormoment und dem tatsächlich bereitgestellten Motormoment negativ auf die Qualität der Steuerung und/oder Regelung getriebeseitiger Funktionen durch die Getriebesteuerungseinrichtung 9 auswirkt.
Die hier vorliegende Erfindung betrifft nun ein Verfahren und eine Steuerungseinrichtung, mit Hilfe derer das berechnete Motormoment adaptiert werden können, um Fehler oder Ungenauigkeiten eines Modells zur Berechnung des Motormoments auszugleichen.
Bei der Steuerungseinrichtung, die zur Durchführung des Verfahrens genutzt wird, handelt es sich vorzugsweise um die Getriebesteuerungseinrichtung 9, die das von der Motorsteuerungseinrichtung 8 berechnete Motormoment adaptiert, um im Zuge dieser Adaption das von der Motorsteuerungseinrichtung 8 berechnete Motormoment zu korrigieren.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Adaption des berechneten Motormoments des Antriebsaggregats 1 des Kraftfahrzeugs untergliedert sich in zwei Hauptphasen, nämlich in eine erste Phase der Adaption und in eine zweite Phase der Adaption.
In der ersten Phase der Adaption wird überprüft, ob definierte Betriebsbedingungen vorliegen, unter welchen eine Adaption des berechneten Motormoments des Antriebsaggregats 1 zulässig ist. Ausschließlich dann, wenn in der ersten Phase der Adaption festgestellt wird, dass solche definierten Betriebsbedingungen vorliegen, wird eine sich an die erste Phase der Adaption anschließende zweite Phase aktiviert.
In der zweiten Phase der Adaption wird permanent überprüft, ob sich definierte Betriebsparameter innerhalb definierter Grenzen ändern, ob also für die definierten Betriebsparameter quasistationäre Bedingungen vorliegen, wobei ausschließlich dann die eigentliche Adaption des berechneten Motormoments durchgeführt wird, wenn in der zweiten Phase festgestellt wird, dass sich die definierten Betriebsparameter innerhalb der definierten Grenzen ändern. Die eigentliche Adaption des berechneten Motormoments erfolgt dann auf Basis eines Differenzmoments zwischen dem berechneten Motormoment des Antriebsaggregats 1 und einem von einer reibschlüssigen Trennkupplung bzw. Anfahrkupplung übertragenen Kupplungsmoment.
In 1 erfolgt die eigentliche Adaption abhängig von einer Differenz zwischen dem berechneten Motormoment des Antriebsaggregats 1 und einem von einer der beiden reibschlüssigen Trennkupplungen 6, 7 übertragenen Kupplungsmoment.
In der ersten Phase der Adaption werden Betriebsbedingungen überprüft, die von der Getriebeöltemperatur und/oder von dem von der Motorsteuerungseinrichtung 8 berechneten Motormoment und/oder von dem von der reibschlüssigen Trennkupplung übertragenen Kupplungsmoment und/oder von der Differenzdrehzahl der reibschlüssigen Trennkupplung und/oder von der Motordrehzahl des Antriebsaggregats und/oder davon abhängig sind, ob eine weitere motorseitige und/oder getriebeseitige Adaption aktiv ist.
Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist die erste Phase der Adaption in eine erste Teilphase und eine zweite Teilphase untergliedert. In der ersten Teilphase der ersten Phase der Adaption wird überprüft, ob eine Betriebssituation vorliegt, in der eine Adaption des berechneten Motormoments grundsätzlich zulässig ist. Ausschließlich dann, wenn in der Grobidentifikation der ersten Teilphase der ersten Phase der Adaption festgestellt wird, dass die Adaption des berechneten Motormoments grundsätzlich zulässig ist, wird in einer zweiten Teilphase der ersten Phase im Sinne einer Feinidentifikation überprüft, ob dann, wenn eine solche Betriebssituation vorliegt, die zweite Phase aktiviert wird.
In der ersten Teilphase der ersten Phase der Adaption wird vorzugsweise ausschließlich dann eine Betriebssituation, in der eine Adaption des berechneten Motormoments grundsätzlich zulässig ist, erkannt, wenn die Getriebeöltemperatur des Getriebes innerhalb definierter Grenzen liegt und/oder wenn keine weitere motorseitige und/oder getriebeseitige Adaption aktiv ist und/oder wenn für das vom Antriebsaggregat 1 bereitgestellte Motormoment und das von der reibschlüssigen Trennkupplung übertragene Kupplungsmoment und die Differenzdrehzahl an der reibschlüssigen Trennkupplung quasistationäre Zustände vorliegen, wenn sich also das berechnete Motormoment und das von der reibschlüssigen Trennkupplung übertragene Kupplungsmoment und die Differenzdrehzahl an der reibschlüssigen Trennkupplung innerhalb definierter Grenzen ändern.
Wird festgestellt, dass eine oder mehrere dieser obigen Bedingungen nicht erfüllt sind, so wird die Adaption bereits in der ersten Teilphase der ersten Phase der Adaption abgebrochen.
In der zweiten Teilphase der ersten Phase der Adaption wird überprüft, ob die zweite Phase der Adaption aktiviert werden kann.
So wird gemäß dem Signalflussdiagramm der 2 in der zweiten Teilphase der ersten Phase der Adaption zunächst die Motordrehzahl des Antriebsaggregats 1 gemäß dem Block 13 ermittelt und in einem Block 14 überprüft, ob die Motordrehzahl des Antriebsaggregats 1 innerhalb von Motormomentkennfeldgrenzen liegt. Ist dies nicht der Fall, so wird ausgehend von Block 14 auf Block 15 verzweigt und die Adaption in der zweiten Teilphase der ersten Phase abgebrochen. Wird hingegen in Block 14 festgestellt, dass die Motordrehzahl des Antriebsaggregats 1 innerhalb von Motormomentkennfeldgrenzen liegt, so wird auf Block 16 verzweigt, wobei in Block 16 die Differenzdrehzahl an der reibschlüssigen Trennkupplung ermittelt wird und anschließend in Block 17 überprüft, ob die Differenzdrehzahl an der reibschlüssigen Trennkupplung innerhalb von Motormomentkennfeldgrenzen liegt. Ist dies nicht der Fall, so wird ausgehend von Block 17 wiederum auf Block 15 verzweigt und das Adaptionsverfahren in der zweiten Teilphase der ersten Phase der Adaption abgebrochen. Wird hingegen in Block 17 festgestellt, dass die Differenzdrehzahl an der reibschlüssigen Trennkupplung innerhalb von Motormomentkennfeldgrenzen liegt, so wird ausgehend von Block 17 auf Block 18 verzweigt, wobei in Block 18 das von der Motorsteuerungseinrichtung 8 bereitgestellte Motormoment des Antriebsaggregats 1 ermittelt wird und in Block 19 überprüft wird, ob das Motormoment des Antriebsaggregats 1 innerhalb von Motormomentkennfeldgrenzen liegt. Ist dies nicht der Fall, so wird ausgehend von Block 19 wiederum auf Block 15 verzweigt und das Adaptionsverfahren abgebrochen, wohingegen dann, wenn in Block 19 festgestellt wird, dass das Motormoment des Antriebsaggregats 1 innerhalb von Motormomentkennfeldgrenzen liegt, auf Block 20 verzweigt wird.
In Block 20, der für Doppelkupplungsgetriebe relevant ist, wird die aktive reibschlüssige Trennkupplung 6, 7 des Getriebes 3 bestimmt und in Block 21 überprüft, ob die aktive reibschlüssige Trennkupplung des Getriebes 3 der für die Adaption festgelegten Zielkupplung entspricht, wobei dann, wenn dies nicht der Fall ist, wiederum auf Block 15 verzweigt und das Adaptionsverfahren abgebrochen wird. Entspricht hingegen die aktive Trennkupplung des Getriebes 3 der festgelegten Zielkupplung, so wird ausgehend von Block 21 auf Block 22 verzweigt und in dem Block 22 die zweite Phase der Adaption aktiviert.
Durch die für Doppelkupplungsgetriebe relevanten Blöcke 20, 21 kann sichergestellt werden, dass alle Adaptionen des von der Motorsteuerungseinrichtung 8 berechneten Motormoments bezogen auf dieselbe reibschlüssige Trennkupplung 6, 7 des Doppelkupplungsgetriebes erfolgen. Hierdurch kann die Genauigkeit der Adaption des Motormoments gesteigert werden.
In der zweiten Phase der Adaption wird permanent überprüft, ob für das berechnete, vom Antriebsaggregat bereitgestellte Motormoment und für das von der reibschlüssigen Trennkupplung übertragende Kupplungsmoment und für die Differenzdrehzahl an der reibschlüssigen Trennkupplung quasistationäre Bedingungen vorliegen, ob sich also das vom Antriebsaggregat bereitgestellte Motormoment und das von der reibschlüssigen Trennkupplung übertragene Kupplungsmoment und die Differenzdrehzahl an der reibschlüssigen Trennkupplung innerhalb definierter Grenzen ändern.
Dies wird während der gesamten zweiten Phase der Adaption permanent überprüft, wobei dann, wenn festgestellt wird, dass eine dieser Betriebsparameter sich unzulässig stark ändern, die Adaption abgebrochen wird, und nur dann die eigentliche Adaption erfolgt, wenn sämtliche dieser Betriebsparameter sich innerhalb der zulässigen Grenzen ändern, wenn also für sämtliche dieser Betriebsparameter quasistationäre Bedingungen vorliegen.
Weitere Details der zweiten Phase der Adaption werden nachfolgend unter Bezugnahme auf das Signalflussdiagramm der 3 beschrieben.
Der Block 23 der 3 visualisiert dabei die Aktivierung der zweiten Phase, wobei die Blöcke 24 der 3 die permanente Überprüfung der quasistationären Betriebsbedingungen für die oben erwähnten Betriebsparameter visualisieren, also für das vom Antriebsaggregat 1 bereitgestellte, von der Motorsteuerungseinrichtung 8 berechnete Motormoment und für das von der reibschlüssigen Trennkupplung übertragene Kupplungsmoment und für die Differenzdrehzahl an der reibschlüssigen Trennkupplung. Ist die Überprüfung in den Blöcken negativ, so wird auf Block 15 verzweigt und das Adaptionsverfahren abgebrochen.
Die zweite Phase der Adaption untergliedert sich in mehrere Teilphasen.
In einer ersten Teilphase der zweiten Phase der Adaption werden zunächst für die aktuelle Motordrehzahl des Antriebsaggregats 1 und ein aktuelles Motormoment des Antriebsaggregats 1 der ersten Teilphase der zweiten Phase der Adaption Gewichtungsfaktoren zu benachbarten Kennfeldstützstellen eines Motormomentkennfelds bestimmt.
Ebenso wird in der ersten Teilphase der zweiten Phase der Adaption das Differenzmoment zwischen dem aktuellen Motormoment und dem von der reibschlüssigen Trennkupplung aktuell übertragenen Kupplungsmoments der ersten Teilphase der zweiten Phase der Adaption gebildet.
Dieses aktuelle Differenzmoment wird über die Gewichtungsfaktoren auf die benachbarten Kennfeldstützstellen als erste Motormomentadaptionswerte verteilt.
In einem konkreten Zahlenbeispiel sei davon ausgegangen, dass drei Drehzahlstützstellen des Motormomentkennfelds bei 2000U/min, 2500U/min und 3000U/min liegen, dass drei Momentstützstellen des Motormomentkennfelds bei 140Nm, 200Nm und 260Nm liegen, dass die aktuelle Drehzahl der ersten Teilphase der zweiten Phase der Adaption bei 2600U/min liegt und dass das aktuell berechnete Motormoment der ersten Teilphase der zweite Phase der Adaption bei 160Nm liegt. Bei den benachbarten Kennfeldstützstellen für das aktuell berechnete Motormoment und die aktuelle Motordrehzahl handelt es sich demnach für die Motordrehzahl um die Stützstellen 2500U/min und 3000U/min und für das Motormoment um die Stützstellen 140Nm und 200Nm, wobei die Gewichtungsfaktoren für diese benachbarten Stützstellen abhängig vom Abstand des aktuellen Motormoments und der aktuellen Motordrehzahl zu den Kennfeldstützstellen bestimmt werden. Im konkreten Zahlenbeispiel tragen die Gewichtungsfaktoren für die obigen vier Stützstellen:
Stützstellenpaar 140Nm, 2500U/min; Gewichtungsfaktor: 0,8·0,67
Stützstellenpaar 140Nm, 3000U/min; Gewichtungsfaktor: 0,2·0,67
Stützstellenpaar 200Nm, 2500U/min; Gewichtungsfaktor: 0,8·0,33
Stützstellenpaar 200Nm, 3000U/min; Gewichtungsfaktor: 0,2·0,33
Wie oben ausgeführt, wird in der ersten Teilphase weiterhin das aktuelle Differenzmoment zwischen dem aktuellen Motormoment und dem von der reibschlüssigen Trennkupplung aktuell übertragenen Moment gebildet und abhängig von den Gewichtungsfaktoren auf die benachbarten Kennfeldstützstellen verteilt, wobei sich bei einem exemplarischen Differenzmoment von 15Nm unter Verwendung der obigen Gewichtungsfaktoren für die benachbarten Kennfeldstützstellen folgende erste Motormomentadaptionswerte ergeben:
Stützstellenpaar 140Nm, 2500U/min; Adaptionswert: 0,8·0,67·15Nm = 8,04Nm
Stützstellenpaar 140Nm, 3000U/min; Adaptionswert: 0,2·0,67·15Nm = 2,01Nm
Stützstellenpaar 200Nm, 2500U/min; Adaptionswert: 0,8·0,33·15Nm = 3,96Nm
Stützstellenpaar 200Nm, 3000U/min; Adaptionswert: 0,2·0,33·15Nm = 0,99Nm
Die erste Teilphase der zweiten Phase der Adaption ist im Signalflussdiagramm der 3 durch den Block 25 visualisiert.
Mit Beendigung der ersten Teilphase der zweiten Phase der Adaption werden in mindestens einer zweiten Teilphase 26 der zweiten Phase der Adaption die in der ersten Teilphase ermittelten ersten Motormomentadaptionswerte der benachbarten Kennfeldstützstellen durch zweite Motormomentadaptionswerte dieser Kennfeldstützstellen angepasst.
Hierzu wird nach einer bevorzugten Variante so vorgegangen, dass in mindestens einer zweiten Teilphase der zweiten Phase der Adaption jeweils ein für die jeweilige zweite Teilphase aktuelles Differenzmoment zwischen dem jeweiligen aktuellen Motormoment und dem von der jeweiligen aktiven reibschlüssigen Trennkupplung aktuell übertragenen Kupplungsmoment gebildet wird, wobei dieses aktuelle Differenzmoment der jeweiligen Teilphase über die in der ersten Teilphase bestimmten Gewichtungsfaktoren, die dann für sämtliche zweiten Teilphasen gültig sind, auf die benachbarten Kennfeldstützstellen als zweite Motormomentadaptionswerte verteilt wird.
Anschließend wird dann ein Mittelwert zwischen dem ersten Motormomentadaptionswert der ersten Teilphase und dem oder jedem zweiten Motormomentadaptionswert der oder jeder zweiten Teilphase für jede der benachbarten Kennfeldstützstellen ermittelt.
In einem konkreten Zahlenbeispiel sei davon ausgegangen, dass ausschließlich eine zweite Teilphase durchlaufen wird, und das aktuelle Differenzmoment in der zweiten Teilphase nicht 15Nm, sondern 10Nm beträgt, sodass dann für die zweiten Motormomentadaptionswerte unter Verwendung der in der ersten Teilphase ermittelten Gewichtungsfaktoren gilt:
Stützstellenpaar 140Nm, 2500U/min; Adaptionswert: 0,8·0,67·10Nm = 5,36Nm
Stützstellenpaar 140Nm, 3000U/min; Adaptionswert: 0,2·0,67·10Nm = 1,34Nm
Stützstellenpaar 200Nm, 2500U/min; Adaptionswert: 0,8·0,33·10Nm = 2,64Nm
Stützstellenpaar 200Nm, 3000U/min; Adaptionswert: 0,2·0,33·10Nm = 0,66Nm
Für die Mittelwerte der ersten und zweiten Motormomentadaptionswerte gilt:
Stützstellenpaar 140Nm, 2500U/min; Mittelwert: 6,70Nm
Stützstellenpaar 140Nm, 3000U/min; Mittelwert: 1,68Nm
Stützstellenpaar 200Nm, 2500U/min; Mittelwert: 3,30Nm
Stützstellenpaar 200Nm, 3000U/min; Mittelwert: 0,83Nm
Alternativ kann vorgesehen sein, dass in oder jeder zweiten Teilphase der zweiten Phase der Adaption zusätzlich auch aktuelle Gewichtungsfaktoren gebildet werden. In diesem Fall wird dann in jeder zweiten Teilphase der zweiten Phase der Adaption das jeweilige aktuelle Differenzmoment der jeweiligen zweiten Teilphase nicht über die in der ersten Teilphase bestimmten Gewichtungsfaktoren auf die benachbarten Kennfeldstützstellen aufgeteilt, sondern vielmehr über die in der jeweiligen zweiten Teilphase aktuell bestimmten Gewichtungsfaktoren.
In einem konkreten Ausführungsbeispiel sei davon ausgegangen, dass die aktuelle Motordrehzahl nach wie vor bei 2600Nm liegt, dass sich das aktuelle Motormoment jedoch auf 170Nm geändert hat, sodass dann in der zweiten Teilphase der Adaption folgende Gewichtungsfaktoren gültig sind:
Stützstellenpaar 140Nm, 2500U/min; Gewichtungsfaktor: 0,8·0,5
Stützstellenpaar 140Nm, 3000U/min; Gewichtungsfaktor: 0,2·0,5
Stützstellenpaar 200Nm, 2500U/min; Gewichtungsfaktor: 0,8·0,5
Stützstellenpaar 200Nm, 3000U/min; Gewichtungsfaktor: 0,2·0,5
Sollte in der zweiten Teilphase das aktuelle Differenzmoment bei 10Nm liegen, so betragen dann die zweiten Motormomentadaptionswerte in der zweiten Teilphase:
Stützstellenpaar 140Nm, 2500U/min; Adaptionswert: 0,8·0,5·10Nm = 4,00Nm
Stützstellenpaar 140Nm, 3000U/min; Adaptionswert: 0,2·0,5·10Nm = 1,00Nm
Stützstellenpaar 200Nm, 2500U/min; Adaptionswert: 0,8·0,5·10Nm = 4,00Nm
Stützstellenpaar 200Nm, 3000U/min; Adaptionswert: 0,2·0,5·10Nm = 1,00Nm
Für die Mittelwerte aus den ersten Motormomentadaptionswerten der ersten Teilphase und den zweiten Motormomentadaptionswerte der zweiten Teilphase gilt dann:
Stützstellenpaar 140Nm, 2500U/min; Mittelwert: 6,02Nm
Stützstellenpaar 140Nm, 3000U/min; Mittelwert: 1,51Nm
Stützstellenpaar 200Nm, 2500U/min; Mittelwert: 3,98Nm
Stützstellenpaar 200Nm, 3000U/min; Mittelwert: 1,00Nm
Bei den obigen, berechneten Größen handelt es sich um auf die zweite Stelle hinter dem Komma gerundete Größen.
Wie bereits ausgeführt, ist in 3 die oder jede zweite Teilphase der zweiten Phase der Adaption durch den Block 26 visualisiert, wobei in einem Block 27 überprüft wird, ob eine weitere zweite Teilphase durchlaufen werden soll oder nicht.
Es kann vorgesehen sein, die Anzahl der zweiten Teilphasen, die bei der zweiten Phase der Adaption zu durchlaufen ist, vorzugeben und im Block 27 zu überprüfen, ob die Anzahl der zweiten Teilphasen der Adaption erreicht wurde oder nicht. Wurde die Anzahl der zweiten Teilphasen der zweiten Phase der Adaption nicht erreicht, so wird eine weitere zweite Teilphase im Sinne der Rückführung der 3 durchlaufen, wohingegen dann, wenn in Block 27 festgestellt wird, dass die Anzahl der zweiten Teilphasen der zweiten Phase der Adaption allesamt durchlaufen wurden, ausgehend von Block 27 auf Block 28 verzweigt wird, wobei Block 28 einer dritten Teilphase der zweiten Phase der Adaption entspricht.
In der dritten Teilphase 28 der zweiten Phase der Adaption wird für jede benachbarte Kennfeldstützstelle der aktuelle Mittelwert aus den ersten Motormomentadaptionswerten und den zweiten Motormomentadaptionswerten als Motormomentadaptionswert der jeweiligen Kennfeldstützstelle gespeichert und nachfolgend zur Adaption des berechneten Motormoments verwendet.
In der dritten Teilphase 28 der zweiten Phase der Adaption kann ferner ein Adaptionshäufigkeitszähler inkrementiert werden.
Die Motormomentadaptionswerte können in der dritten Teilphase 28 in Abhängigkeit des Adaptionshäufigkeitszählers faktorisiert bzw. gewichtet werden.
Dann, wenn in der zweiten Phase der Adaption festgestellt wird, dass sich beim Durchlaufen der ersten Teilphase und der oder jeder zweiten Teilphase die benachbarten Kennfeldstützstellen ändern, wird die Adaption vorzugsweise abgebrochen. Die Motormomentadaptionswerte für Kennfeldstützstellen sollen demnach nur dann ermittelt und gespeichert werden, wenn während der gesamten zweiten Phase der Adaption sich die jeweils benachbarten Kennfeldstützstellen nicht ändern, wenn also keine unzulässigen Änderungen der Motordrehzahl und des Motormoments vorliegen.
Nach einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, die Kennfeldstützstellen des Motormomentkennfelds bei der Adaption variabel anzupassen, und zwar abhängig von der Adaptionshäufigkeit und den ermittelten Motormomentadaptionswerten. Wird festgestellt, dass für eine konkrete Drehzahl und/oder ein konkretes Motormoment, die unweit von einer Kennfeldstützstelle liegen, bezogen auf eine ursprüngliche Kennfeldstützstelle eine definierten Anzahl von Adaptionen mit relativ großen Aktionswerten vorliegen, so kann die jeweilige Stützstelle innerhalb festgelegter Grenzen in Richtung auf die jeweilige konkrete Drehzahl bzw. das jeweilige Moment verschoben werden. In den obigen konkreten Zahlenbeispielen kann dies zum Beispiel dazu führen, dass dann, wenn nach einer definierten Anzahl von Adaptionen für eine Drehzahl von 2600U/min hohe Motormomentadaptionswerte für die unweit gelegene Kennfeldstützstelle von 2500U/min auftreten, die ursprüngliche Kennfeldstützstelle von 2500U/min auf 2600U/min verschoben wird. Dabei werden die anderen, bereits bei dieser Stützstelle (2500 U/min) ermittelten, Adaptionswerte per Umrechnung (Interpolation) in Richtung der neuen Stützstelle (2600 U/min) mitgezogen.
Für jede Kennfeldstützstelle können über der Zeit Motormomentadaptionswerte und/oder Verschiebungen der jeweiligen Kennfeldstützstelle gespeichert werden. Hierdurch können Kennfeldstützstellenänderungen über der Zeit nachvollzogen werden. Ferner können auch die Werte der Differenzmomente, die zu den Motormomentadaptionswerten führen, gespeichert werden, um z.B. bei einer Diagnosefunktion Verschleiß zu detektieren.
Die Erfindung betrifft weiterhin eine Steuerungseinrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Bei der Steuerungseinrichtung handelt es sich vorzugsweise um die Getriebesteuerungseinrichtung 9. Die Steuerungseinrichtung weist Mittel zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens auf. Bei diesen Mitteln handelt es sich um Datenschnittstellen, um einen Datenspeicher und um einen Prozessor. Die Datenschnittstellen dienen der Kommunikation bzw. dem Datenaustausch mit an der Durchführung des Verfahrens beteiligten Baugruppen. Der Datenspeicher dient der Speicherung von Daten und der Prozessor der Verarbeitung bzw. Auswertung und Berechnung von Daten.
Bezugszeichenliste

1: Antriebsaggregat
2: Abtrieb
3: Getriebe
4: Teilgetriebe
5: Teilgetriebe
6: Trennkupplung
7: Trennkupplung
8: Motorsteuerungseinrichtung
9: Getriebesteuerungseinrichtung
10: Datenaustausch
11: Datenaustausch
12: Datenaustausch
13: Block
14: Block
15: Block
16: Block
17: Block
18: Block
19: Block
20: Block
21: Block
22: Block
23: Block
24: Block
25: Block
26: Block
27: Block
28: Block

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102011080716 A1 [0002]

Claims

Verfahren zur Adaption eines berechneten, von einem Antriebsaggregat eines Kraftfahrzeugs bereitgestellten Motormoments, wobei das Kraftfahrzeug das Antriebsaggregat und ein zwischen dasselbe und einen Abtrieb geschaltetes Getriebe mit mindestens einer reibschlüssigen Kupplung umfasst, mit zumindest folgenden Phasen: in einer ersten Phase der Adaption wird überprüft, ob definierte Betriebsbedingungen vorliegen, unter welchen eine Adaption des berechneten Motormoments des Antriebsaggregats zulässig ist, wobei ausschließlich dann eine sich an die erste Phase der Adaption abschließende zweite Phase der Adaption aktiviert wird, wenn in der ersten Phase festgestellt wird, dass die definierten Betriebsbedingungen vorliegen; in der zweiten Phase der Adaption wird permanent überprüft, ob sich definierte Betriebsparameter innerhalb definierter Grenzen ändern, wobei ausschließlich dann die Adaption des berechneten Motormoments durchgeführt wird, wenn in der zweiten Phase festgestellt wird, dass sich die definierten Betriebsparameter innerhalb der definierten Grenzen ändern, und wobei die Adaption des berechneten Motormoments auf Basis eines Differenzmoments zwischen dem berechneten Motormoment des Antriebsaggregats und einem von einer reibschlüssigen Kupplung übertragenen Kupplungsmoment erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in der ersten Phase der Adaption Betriebsbedingungen überprüft werden, die von der Getriebeöltemperatur und/oder von dem berechneten, vom Antriebsaggregat bereitgestellten Motormoment und/oder von dem von der reibschlüssigen Kupplung übertragenen Kupplungsmoment und/oder von der Differenzdrehzahl an der reibschlüssigen Kupplung und/oder von der Motordrehzahl des Antriebsaggregats und/oder davon abhängig sind, ob eine weitere motorseitige und/oder getriebeseitige Adaption aktiv ist.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in einer ersten Teilphase der ersten Phase der Adaption überprüft wird, ob eine Betriebssituation vorliegt, in der eine Adaption des berechneten Motormoments grundsätzlich zulässig, und dass in einer zweiten Teilphase der ersten Phase überprüft wird, ob dann, wenn einen solche Betriebssituation vorliegt, die zweite Phase aktiviert wird.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass in der ersten Teilphase der ersten Phase der Adaption ausschließlich dann eine Betriebssituation, in der eine Adaption des berechneten Motormoments grundsätzlich zulässig, erkannt wird, wenn die Getriebeöltemperatur innerhalb definierter Grenzen liegt und/oder wenn keine weitere motorseitige und/oder getriebeseitige Adaption aktiv ist und/oder wenn sich das vom Antriebsaggregat bereitgestellte Motormoment und das dem von der reibschlüssigen Kupplung übertragene Kupplungsmoment und die Differenzdrehzahl an der reibschlüssigen Kupplung innerhalb definierter Grenzen ändern.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass in der zweiten Teilphase der ersten Phase der Adaption ausschließlich dann die zweite Phase aktiviert wird, wenn die Motordrehzahl des Antriebsaggregats innerhalb von Motormomentkennfeldgrenzen liegt und wenn die Differenzdrehzahl an der reibschlüssigen Kupplung innerhalb von Motormomentkennfeldgrenzen liegt und wenn das vom Antriebsaggregat bereitgestellte Motormoment innerhalb von Motormomentkennfeldgrenzen liegt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass in der zweite Phase der Adaption permanent überprüft wird, ob sich als Betriebsparameter das berechnete, vom Antriebsaggregat bereitgestellte Motormoment und/oder das von der reibschlüssigen Kupplung übertragene Kupplungsmoment und/oder die Differenzdrehzahl an der reibschlüssigen Kupplung innerhalb definierter Grenzen ändern.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass in der zweiten Phase der Adaption zur Adaption des berechneten Motormoments in einer ersten Teilphase der zweiten Phase der Adaption einerseits für eine aktuelle Motordrehzahl und ein aktuelles Motormoment der ersten Teilphase Gewichtungsfaktoren zu benachbarten Kennfeldstützstellen eines Motormomentkennfelds bestimmt werden, andererseits das Differenzmoment zwischen dem aktuellen Motormoment und dem von der reibschlüssigen Kupplung aktuell übertragenen Kupplungsmoment der ersten Teilphase gebildet wird, und ferner das aktuelle Differenzmoment der ersten Teilphase über die Gewichtungsfaktoren auf die benachbarten Kennfeldstützstellen als erste Motormomentadaptionswerte verteilt wird.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass in mindestens einer zweiten Teilphase der zweiten Phase der Adaption jeweils ein für die jeweilige zweite Teilphase aktuelles Differenzmoment zwischen dem jeweiligen aktuellen Motormoment und dem von der jeweiligen reibschlüssigen Kupplung aktuell übertragenen Kupplungsmoment gebildet wird, ferner das aktuelle Differenzmoment der jeweiligen zweiten Teilphase über die in der ersten Teilphase bestimmten Gewichtungsfaktoren auf die benachbarten Kennfeldstützstellen als zweite Motormomentadaptionswerte verteilt wird, und ferner für jede der benachbarten Kennfeldstützstellen ein Mittelwert zwischen dem ersten Motormomentadaptionswert und dem oder jedem zweiten Motormomentadaptionswert bestimmt wird.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass in mindestens einer zweiten Teilphase der zweiten Phase der Adaption jeweils ein für die jeweilige zweite Teilphase aktuelles Differenzmoment zwischen dem jeweiligen aktuellen Motormoment und dem von der jeweiligen reibschlüssigen Kupplung aktuell übertragenen Kupplungsmoment sowie ferner aktuelle Gewichtungsfaktoren gebildet werden, ferner das aktuelle Differenzmoment der jeweiligen zweiten Teilphase über die aktuellen Gewichtungsfaktoren auf die benachbarten Kennfeldstützstellen als zweite Motormomentadaptionswerte verteilt wird, und ferner für jede der benachbarten Kennfeldstützstellen ein Mittelwert zwischen dem ersten Motormomentadaptionswert und dem oder jedem zweiten Motormomentadaptionswert bestimmt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass in einer dritten Teilphase der zweiten Phase der Adaption für jede benachbarten Kennfeldstützstelle der aktuelle Mittelwert als Motormomentadaptionswert der jeweiligen Kennfeldstützstelle gespeichert und nachfolgend zur Adaption des berechneten Motormoments verwendet wird.
Steuerungseinrichtung, insbesondere Getriebesteuerungseinrichtung, gekennzeichnet durch Mittel zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 10.