DE102014215588A1 - Touch point determination of a coupling - Google Patents
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Abstract
Ein Doppelkupplungsgetriebe umfasst zwei Teilantriebsstränge, deren Eingangswellen jeweils mittels einer zugeordneten Kupplung mit einer Antriebsseite koppelbar sind. Ein Verfahren umfasst auf dem inaktiven Teilantriebsstrang durchgeführte Schritte des Wechselns, bei geöffneter Kupplung, von einem eingelegten Gang in Neutral, des Ermittelns eines Schleppmoments Ms der Eingangswelle während eines ersten vorbestimmten Zeitraums, des Schließens der Kupplung bis zu einer vorgegebenen Position, an der ein vorbestimmtes Kupplungsmoment übertragen wird, des Ermittelns eines Gesamtmoments M der Eingangswelle während eines zweiten vorbestimmten Zeitraums, des Ermittelns des Kupplungsmoments Mk an der Eingangswelle auf der Basis einer Differenz des Gesamtmoments M und des Schleppmoments Ms und des Ermittelns einer neuen Tastpunktposition aus dem Absolutwert des ermittelten Kupplungsmoments Mk und einer Kupplungskennlinie. Dabei werden eine Tastpunktverschiebung zwischen einer alten und der neuen Tastpunktposition sowie, auf der Basis der Kupplungskennlinie, ein Moment, das der Tastpunktverschiebung entspricht, bestimmt, und das vorbestimmte Kupplungsmoment wird um einen Teil des bestimmten Moments verringert.A dual-clutch transmission comprises two partial drive trains whose input shafts can each be coupled to a drive side by means of an associated clutch. A method comprises steps performed on the inactive sub-powertrain for changing, with clutch open, from an engaged gear to neutral, determining a drag torque Ms of the input shaft during a first predetermined time period, closing the clutch to a predetermined position at which a predetermined one Coupling torque, determining a total torque M of the input shaft during a second predetermined period, determining the clutch torque Mk on the input shaft based on a difference of the total torque M and the drag torque Ms and determining a new Tastpunktposition from the absolute value of the detected clutch torque Mk and a clutch characteristic. In this case, a Tastpunktverschiebung between an old and the new Tastpunktposition and, based on the clutch characteristic, a moment which corresponds to the Tastpunktverschiebung determined, and the predetermined clutch torque is reduced by a portion of the specific moment.
Description
Die Erfindung betrifft die Einstellung eines Tastpunkts einer Kupplung. Insbesondere betrifft die Erfindung die Einstellung des Tastpunkts an einer Kupplung für ein Doppelkupplungsgetriebe.The invention relates to the setting of a Tastpunkts a clutch. In particular, the invention relates to the adjustment of the Tastpunkts on a clutch for a dual-clutch transmission.
Ein Doppelkupplungsgetriebe umfasst zwei Teilantriebsstränge, die dazu eingerichtet sind, alternativ mit einer Eingangswelle verbunden zu werden. Üblicherweise ist in jedem Teilantriebsstrang eine andere Gangstufe eingelegt. Kupplungen der Teilantriebsstränge führen einseitig in Richtung der Gangstufe und auf der anderen Seite zu einer Antriebsseite. In einem üblichen Betrieb ist nur eine der Kupplungen geschlossen und die andere geöffnet. Um die Gangstufe zu wechseln, wird die geschlossene Kupplung geöffnet und die geöffnete Kupplung geschlossen.A dual-clutch transmission includes two sub-drive trains that are configured to be connected alternatively to an input shaft. Usually, a different gear is engaged in each partial drive train. Clutches of the sub-drive trains lead on one side in the direction of the gear and on the other side to a drive side. In a typical operation, only one of the clutches is closed and the other is open. To change the gear, the closed clutch is opened and the open clutch is closed.
Für einen präzisen Gangwechsel ist es erforderlich, die Öffnungs- und Schließbewegung der beiden Kupplungen genau aufeinander abzustimmen. Üblicherweise erfolgt eine Steuerung der Kupplungen jedoch bezüglich eines Kupplungswegs und nicht bezüglich einer Kupplungskraft oder eines über die Kupplung übertragenen Moments. Ein Tastpunkt einer Kupplung, der eine Position definiert, an der über die Kupplung ein vorbestimmtes Drehmoment übertragen werden kann, muss daher für jede der Kupplungen bekannt sein. Üblicherweise werden die Tastpunkte der Kupplungen bei einer ersten Inbetriebnahme des Doppelkupplungsgetriebes bestimmt und anschließend im laufenden Betrieb korrigiert. Dadurch können langfristige Veränderungen wie ein Kupplungsverschleiß, mittelfristige Veränderungen wie eine Kupplungserwärmung oder kurzfristige Änderungen wie ein Fehlerzustand passend adressiert werden.For a precise gear change, it is necessary to match the opening and closing movement of the two clutches exactly. Usually, however, a control of the clutches takes place with respect to a clutch travel and not with respect to a clutch force or a torque transmitted via the clutch. A touch point of a clutch, which defines a position at which a predetermined torque can be transmitted via the clutch, must therefore be known for each of the clutches. Usually, the touch points of the clutches are determined during a first startup of the dual-clutch transmission and then corrected during operation. As a result, long-term changes such as clutch wear, medium-term changes such as clutch warming or short-term changes such as a fault condition can be suitably addressed.
Diese Technik basiert darauf, dass die Eingangswelle des inaktiven Teilantriebsstrangs aufgrund von Reibung auch dann mitgedreht wird, wenn die Kupplung geöffnet ist. Das Moment, auf das die inaktive Kupplung in der zweiten Phase geschlossen wird, wird üblicherweise so abgeschätzt, dass der Schlupf der Kupplung zum Ende der zweiten Phase aufgebraucht ist. Zur Bestimmung dieses Moments wird der bestehende Tastpunkt verwendet, der durch das Verfahren korrigiert werden soll. Es ist daher möglich, dass das über die Kupplung übertragene Moment zu groß ist, sodass der Schlupf bereits früher abgebaut ist.This technique is based on the fact that the input shaft of the inactive part of the drive train is rotated due to friction even when the clutch is open. The moment at which the inactive clutch is closed in the second phase is usually estimated so that the slip of the clutch is used up at the end of the second phase. To determine this moment, the existing touch point is used, which is to be corrected by the method. It is therefore possible that the moment transmitted via the clutch is too great, so that the slip has already broken down earlier.
Bei einer Fehladaption, deren Ursache zu wenig Schlupf trotz der vorgenommenen Abschätzung ist, wird das angelegte Moment um einen positiven Offset reduziert. Nach einer oder mehreren Fehladaptionen dieser Art wird der Momenten-Offset erhöht. Und nach einer oder mehreren solchen Adaptionen wird der Offset wieder verringert.In the case of a misadaptation, the cause of which is insufficient slippage despite the estimate made, the applied torque is reduced by a positive offset. After one or more Fehladaptionen this kind of torque offset is increased. And after one or more such adaptations, the offset is reduced again.
Durch diese Variationen kann die Steuerung der Kupplung einem gewissen Restfehler unterworfen sein, der beispielsweise dann, wenn das Doppelkupplungsgetriebe Teil eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs ist, zu Komforteinbußen führen kann.Through these variations, the control of the clutch may be subject to a certain residual error, which may lead to loss of comfort, for example, when the dual-clutch transmission is part of a drive train of a motor vehicle.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Technik zur Steuerung einer Kupplung eines Doppelkupplungsgetriebes bereitzustellen. Die Erfindung löst diese Aufgabe mittels eines Verfahrens, eines Computerprogrammprodukts, einer Steuerung und eines Doppelkupplungsgetriebes mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche. Unteransprüche geben bevorzugte Ausführungsformen wieder.It is therefore an object of the present invention to provide an improved technique for controlling a clutch of a dual-clutch transmission. The invention solves this problem by means of a method, a computer program product, a control and a dual-clutch transmission with the features of the independent claims. Subclaims give preferred embodiments again.
Ein Doppelkupplungsgetriebe umfasst zwei Teilantriebsstränge, deren Eingangswellen jeweils mittels einer zugeordneten Kupplung mit einer Antriebsseite koppelbar sind. Ein Verfahren umfasst auf dem inaktiven Teilantriebsstrang durchgeführte Schritte des Wechselns, bei geöffneter Kupplung, von einem eingelegten Gang in Neutral, des Ermittelns eines Schleppmoments der Eingangswelle während eines ersten vorbestimmten Zeitraums, des Schließens der Kupplung bis zu einer vorgegebenen Position, an der ein vorbestimmtes Kupplungsmoment übertragen wird, des Ermittelns eines Gesamtmoments der Eingangswelle während eines zweiten vorbestimmten Zeitraums, des Ermittelns des Kupplungsmoments an der Eingangswelle auf der Basis einer Differenz des Gesamtmoments und des Schleppmoments und des Ermittelns einer neuen Tastpunktposition aus dem Absolutwert des ermittelten Kupplungsmoments und einer Kupplungskennlinie. Dabei werden eine Tastpunktverschiebung zwischen einer alten und der neuen Tastpunktposition, sowie, auf der Basis der Kupplungskennlinie, ein Moment, das der Tastpunktverschiebung entspricht, bestimmt, und das vorbestimmte Kupplungsmoment wird wenigstens um einen Teil des bestimmten Moments verringert.A dual-clutch transmission comprises two partial drive trains whose input shafts can each be coupled to a drive side by means of an associated clutch. One method includes steps performed on the inactive sub-powertrain for changing, with clutch open, from an engaged gear to neutral, determining a drag torque of the input shaft during a first predetermined time period, closing the clutch to a predetermined position at which a predetermined clutch torque determining a total torque of the input shaft during a second predetermined period of time, determining the clutch torque on the input shaft based on a difference of the total torque and the drag torque and determining a new touch point position from the absolute value of the detected clutch torque and a clutch characteristic. In this case, a Tastpunktverschiebung between an old and the new Tastpunktposition, as well as, on the basis of the clutch characteristic, a moment, the corresponds to the Tastpunktverschiebung, determined, and the predetermined clutch torque is reduced by at least a part of the specific moment.
Dadurch wird der Momenten-Offset so abgeschätzt, dass er mit verbesserter Genauigkeit abgebaut werden kann, sodass eine Reduktion des Tastpunkts, falls erforderlich, schneller durchgeführt werden kann. Insbesondere dann, wenn der angenommene Tastpunkt wesentlich größer als der tatsächliche Tastpunkt ist, kann der angenommene Tastpunkt schnell und präzise an den tatsächlichen Tastpunkt adaptiert werden. Häufig reicht ein weiterer Durchlauf des Verfahrens aus, um eine akzeptable Adaption des Tastpunkts herbeizuführen.Thereby, the torque offset is estimated so that it can be degraded with improved accuracy, so that a reduction of the tactile spot can be made faster, if necessary. In particular, when the assumed touch point is substantially larger than the actual touch point, the assumed touch point can be adapted quickly and precisely to the actual touch point. Frequently, another pass of the method is sufficient to bring about an acceptable adaptation of the touch point.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird das Moment auf der Basis der Kupplungskennlinie nach der Verschiebung des Tastpunkts bestimmt. Die Präzision der Bestimmung des Moments kann dadurch erhöht sein. Der ursprünglich angenommene Tastpunkt wird so für die Bestimmung des Moments nicht verwendet. Die Momentenbestimmung kann daher genauer sein und das Verfahren kann rascher konvergieren.In a preferred embodiment, the torque is determined based on the clutch characteristic after the shift of the touch point. The precision of the determination of the moment can thereby be increased. The originally assumed touch point is thus not used for the determination of the moment. The torque determination can therefore be more accurate and the method can converge more quickly.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform wird das vorbestimmte Kupplungsmoment um das ganze bestimmte Moment verringert. In anderen Ausführungsformen kann jedoch eine Verringerung auch um einen vorbestimmten Teilbetrag erfolgen, beispielsweise 80%, 60% oder 50%.In a particularly preferred embodiment, the predetermined clutch torque is reduced by the entire specific moment. However, in other embodiments, a reduction may also be made by a predetermined amount, for example 80%, 60% or 50%.
Die vorgegebene Position der Kupplung kann insbesondere dem Tastpunkt entsprechen. Der Tastpunkt kann beispielsweise dadurch definiert sein, dass ein vorbestimmtes Drehmoment über die Kupplung übertragen werden kann. Dieses Drehmoment kann beispielsweise im Bereich von 10 bis 10 Nm, weiter bevorzugt ca. 3 bis 5 Nm liegen.The predetermined position of the coupling can correspond in particular to the touch point. The touch point may be defined, for example, in that a predetermined torque can be transmitted via the clutch. This torque may for example be in the range of 10 to 10 Nm, more preferably about 3 to 5 Nm.
In einer weiteren Ausführungsform wird das Kupplungsmoment nur dann verringert, wenn die Tastpunktverschiebung zwischen der alten und der neuen Position eine vorbestimmte Strecke überschreitet. Oszillationseffekte, die beispielsweise auf Rundungs- oder Messfehler zurückzuführen sind, können so verringert oder vermieden werden. Das Verfahren kann auf diese Weise robuster und langzeitstabiler sein.In a further embodiment, the clutch torque is reduced only when the Tastpunktverschiebung between the old and the new position exceeds a predetermined distance. Oscillation effects, for example, due to rounding or measurement errors can be reduced or avoided. The method can be more robust and long-term stable in this way.
Ein Computerprogrammprodukt umfasst Programmcodemittel zur Durchführung des oben beschriebenen Verfahrens, wobei das Computerprogrammprodukt auf einer Verarbeitungseinrichtung abläuft oder auf einem computerlesbaren Datenträger gespeichert ist.A computer program product comprises program code means for carrying out the method described above, wherein the computer program product runs on a processing device or is stored on a computer-readable data carrier.
Eine Steuerung für das oben beschriebene Doppelkupplungsgetriebe umfasst zwei folgende Komponenten zur Interaktion mit dem inaktiven Teilantriebsstrang: eine erste Schnittstelle zur Verbindung mit einem Aktuator zum Öffnen oder Schließen der Kupplung, eine zweite Schnittstelle zur Verbindung mit einem Aktuator zum Wechseln von einem eingelegten Gang in Neutral, eine dritte Schnittstelle zur Verbindung mit einer Abtasteinrichtung zur Ermittlung eines Schleppmoments der Eingangswelle und zur Ermittlung eines Gesamtmoments der Eingangswelle sowie eine Verarbeitungseinrichtung, die dazu eingerichtet ist, das oben beschriebene Verfahren durchzuführen.A controller for the dual-clutch transmission described above comprises two components for interacting with the inactive partial drive train: a first interface for connection to an actuator for opening or closing the clutch, a second interface for connection to an actuator for changing from an engaged gear to neutral, a third interface for connection to a scanning device for determining a drag torque of the input shaft and for determining a total torque of the input shaft and a processing device which is adapted to carry out the method described above.
Ein Doppelkupplungsgetriebe kann die oben beschriebene Steuerung umfassen.A dual clutch transmission may include the control described above.
Die Erfindung wird nun mit Bezug auf die beigefügten Figuren genauer beschrieben, in denen:The invention will now be described in more detail with reference to the attached figures, in which:
darstellt.
represents.
Der erste Teilantriebsstrang
Eine Steuerung
Eine Kupplungskennlinie, wie sie in den folgenden
Da sich der Tastpunkt üblicherweise während des Betriebs des Doppelkupplungsgetriebes
In einer zweiten Phase wird dann die Kupplung
Um zu vermeiden, dass das in der zweiten Phase über die Kupplung übertragene Drehmoment zu groß ist und der Schlupf der Kupplung
Der Tastpunktverschiebung zwischen Tastpunktpositionen
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 100100
- Doppelkupplungsgetriebe Double clutch
- 105105
- Antriebsseite driving side
- 110110
- Abtriebsseite output side
- 115115
- erster Teilantriebsstrang first part of the drive train
- 120120
- zweiter Teilantriebsstrang second partial drive train
- 125 125
- Kupplung clutch
- 130130
- Eingangswelle input shaft
- 135135
- erster Aktuator first actuator
- 140140
- Gangstufe grade
- 145145
- zweiter Aktuator second actuator
- 150150
- Steuerung control
- 155155
- Verarbeitungseinrichtung processing device
- 160160
- erste Schnittstelle first interface
- 165165
- zweite Schnittstelle second interface
- 170170
- dritte Schnittstelle third interface
- 175175
- Abtasteinrichtung scanning
- 200200
- Diagramm diagram
- 205205
- erste Kupplungskennlinie first clutch characteristic
- 210210
- zweite Kupplungskennlinie second clutch characteristic
- 215215
- erste Tastpunktposition first touch point position
- 220220
- zweite Tastpunktposition second touch point position
- 225225
- Momentenänderung torque change
- 300300
- Diagramm diagram
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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