DE102014219304B4 - Verfahren zum Schließen eines formschlüssigen Schaltelements eines Automatikgetriebes - Google Patents

Abstract

Verfahren zum Schließen eines formschlüssigen Schaltelements (7) eines Automatikgetriebes (2), wobei aus einer gemessenen antriebseitigen Drehzahl eine gefilterte antriebseitige Drehzahl bestimmt wird, wobei aus einer gemessenen abtriebseitigen Drehzahl eine gefilterte abtriebseitige Drehzahl bestimmt wird, wobei aus der gefilterten antriebseitigen Drehzahl und der gefilterten abtriebseitigen Drehzahl für das zu schließende Schaltelement (7) einerseits eine Differenzdrehzahl und andererseits ein gefilterter Differenzdrehzahlgradient bestimmt wird, wobei eine Zeitdauer bis zum Erreichen eines Synchronpunkts an dem zu schließenden Schaltelement (7) bestimmt wird, und wobei dann, wenn diese Zeitdauer kleiner als ein Grenzwert wird, das formschlüssige Schaltelement (7) zum Schließen angesteuert wird, nämlich derart, dass das formschlüssige Schaltelement (7) bei einer definierten Drehzahldifferenz vor dem Synchronpunkt eine Zahn-auf-Zahn-Stellung erreicht, dadurch gekennzeichnet, dassder ermittelte, gefilterte Differenzdrehzahlgradient abhängig von einer Zeitverschiebung, die sich bei der Filterung der gemessenen antriebseitigen Drehzahl, bei der Filterung der gemessenen abtriebseitigen Drehzahl und bei der Ermittlung des gefilterten Differenzdrehzahlgradienten einstellt, korrigiert wird; und/oderdie ermittelte Differenzdrehzahl abhängig von einer Zeitverschiebung, die sich bei der Filterung der gemessenen antriebseitigen Drehzahl und bei der Filterung der gemessenen abtriebseitigen Drehzahl einstellt, korrigiert wird; und/oderdie Zeitdauer bis zum Erreichen des Synchronpunkts an dem Schaltelement (7) abhängig von einer Zeitverschiebung, die sich bei der Filterung der gemessenen antriebseitigen Drehzahl, bei der Filterung der gemessenen abtriebseitigen Drehzahl und bei der Ermittlung des gefilterten Differenzdrehzahlgradienten einstellt, ermittelt wird.

Description

• Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Schließen eines formschlüssigen Schaltelements eines Automatikgetriebes.
• Aus der Praxis sind Automatikgetriebe mit mehreren Schaltelementen bekannt, wobei die Schaltelemente als reibschlüssige Schaltelemente sowie als formschlüssige Schaltelemente ausgeführt sein können. Während insbesondere als Bremsen oder Kupplungen ausgebildete reibschlüssige Schaltelemente beim Schließen über Reibung Drehzahldifferenzenzwischen den Baugruppen des jeweiligen Schaltelementes abbauen können, ist es beim Schließen eines formschlüssigen Schaltelements erforderlich, das formschlüssige Schaltelement zum Schließen derart anzusteuern, dass die beteiligten Baugruppen des Schaltelements, insbesondere Kupplungshälften einer formschlüssigen Klauenkupplung, beim Schließen mit einer definierten Drehzahldifferenz aneinander zur Anlage kommen.
• Aus der Praxis ist es bekannt, dass zum Schließen eines formschlüssigen Schaltelements eines Automatikgetriebes eine Getriebesteuerungseinrichtung des Automatikgetriebes aus einer gemessenen antriebsseitigen Drehzahl, insbesondere aus einer Getriebeeingangsdrehzahl, eine gefilterte antriebsseitige Drehzahl bestimmt und aus einer gemessenen abtriebsseitigen Drehzahl, insbesondere aus einer gemessenen Getriebeausgangsdrehzahl, eine gefilterte abtriebsseitige Drehzahl bestimmt. Die Getriebesteuerungseinrichtung bestimmt aus der gefilterten antriebsseitigen Drehzahl und der gefilterten abtriebsseitigen Drehzahl für das zu schließende Schaltelement einerseits eine Differenzdrehzahl und andererseits einen gefilterten Differenzdrehzahlgradienten. Die Getriebesteuerungseinrichtung bestimmt aus dem gefilterten Differenzdrehzahlgradienten sowie aus der Differenzdrehzahl eine Zeitdauer bis zum Erreichen eines Synchronpunkts am zu schließenden Schaltelement. Dann, wenn diese Zeitdauer kleiner als ein Grenzwert wird, wird das formschlüssige Schaltelement von der Getriebesteuerungseinrichtung zum Schließen angesteuert, nämlich derart, dass das Schaltelement bei einer definierten Drehzahldifferenz vor dem Synchronpunkt eine sogenannte Zahn-auf-Zahn-Stellung erreicht. Über einen Flankenwechsel am zu schließenden Schaltelement kann so das vollständige Einrasten desselben begünstigt werden.
• Die definierte Differenzdrehzahl vor dem Synchronpunkt des zu schließenden formschlüssigen Schaltelements, in Abhängigkeit derer das formschlüssige Schaltelement zum Schließen angesteuert wird, wird vorab aufgrund von Prüfergebnissen empirisch ermittelt. Dabei unterliegt die Drehzahldifferenz aufgrund diverser Fehlerquellen, wie zum Beispiel aufgrund von Fehlern bei der Drehzahlmessung, Streuungen in der Betätigungszeit des formschlüssigen Schaltelements, Zeitverzögerungen infolge der Abtastrate der Getriebesteuerungseinrichtung sowie Schwingungen in der Gradientenberechnung einer Verteilung mit einer definierten Breite. Hierdurch wird letztendlich die Qualität beim Schließen des formschlüssigen Schaltelements beeinträchtigt.
• Aus der DE 10 2011 087 858 A1 ist ein Verfahren zur Systemdruckansteuerung für ein Automatgetriebe umfassend formschlüssige Schaltelemente bekannt. Bei diesem wird bei Schaltungen und Gangeinlege- und Gangauslegevorgängen mit beteiligten formschlüssigen Schaltelementen in Abhängigkeit der Zu- und Abschaltzeitpunkte der beteiligten formschlüssigen Schaltelemente und der Schaltzustände der beteiligten reibschlüssigen Schaltelemente eine Systemdruckansteuerung auf einen erhöhten Druck durchgeführt, der ein schnelles Ein- oder Ausspuren der formschlüssigen Schaltelemente ermöglicht, wobei der Systemdruck über zumindest zwei Phasen erhöht wird, deren zeitliche Ansteuerung von den Schaltzuständen zumindest eines der beteiligten Schaltelemente abhängt.
• Ferner offenbart die US 2005 / 0 234 624 A1 ein Verfahren zum Reduzieren mindestens einer Kontaktgeschwindigkeit und eines Übertragungsdrehmoments zwischen Kraftübertragungselementen. Zunächst wird eine Information erfasst, die sich auf eine Drehzahl einer Eingangswelle eines gesteuerten Abschnitts im Kraftübertragungsweg bezieht, wobei der gesteuerte Abschnitt so definiert ist, dass dieser in mindestens einer der Kontaktdrehzahlen und des Übertragungsdrehmoments reduziert ist. Danach wird eine relative Drehposition zwischen der Eingangswelle und einer Ausgangswelle des gesteuerten Abschnitts basierend auf den erfassten Informationen bezüglich der Drehzahl der Eingangswelle und Beschleunigen oder Abbremsen mindestens einer der Eingangswelle und der Ausgangswelle berechnet. Anschließend erfolgt ein Reduzieren der mindestens einen Kontaktgeschwindigkeit und des Übertragungsdrehmoments zwischen den Kraftübertragungselementen basierend auf der berechneten relativen Drehposition.
• Es besteht daher Bedarf daran, ein formschlüssiges Schaltelement genauer zu schließen.
• Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zu Grunde, ein neuartiges Verfahren zum Schließen eines formschlüssigen Schaltelements eines Automatikgetriebes zu schaffen.
• Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zum Schließen eines formschlüssigen Schaltelements eines Automatikgetriebes gemäß Patentanspruch 1 gelöst.
• Erfindungsgemäß wird der ermittelte, gefilterte Differenzdrehzahlgradient abhängig von einer Zeitverschiebung, die sich bei der Filterung der gemessenen antriebseitigen Drehzahl, bei der Filterung der gemessenen abtriebseitigen Drehzahl und bei der Ermittlung des gefilterten Differenzdrehzahlgradienten einstellt, korrigiert; und/oder es wird die ermittelte Differenzdrehzahl abhängig von einer Zeitverschiebung, die sich bei der Filterung der gemessenen antriebseitigen Drehzahl und bei der Filterung der gemessenen abtriebseitigen Drehzahl einstellt, korrigiert; und/oder es wird die Zeitdauer bis zum Erreichen des Synchronpunkts an dem zu schließenden Schaltelement abhängig von einer Zeitverschiebung, die sich bei der Filterung der gemessenen antriebseitigen Drehzahl, bei der Filterung der gemessenen abtriebseitigen Drehzahl und bei der Ermittlung des gefilterten Differenzdrehzahlgradienten einstellt, ermittelt. Mit den obigen Maßnahmen, die alleine oder vorzugsweise in Kombination miteinander genutzt werden können, kann ein formschlüssiges Schaltelement genauer geschlossen werden.
• Nach einer vorteilhaften Weiterbildung wird der ermittelte, gefilterte Differenzdrehzahlgradient abhängig von mindestens einer Filterzeitkonstanten der Filterung der gemessenen antriebseitigen Drehzahl, abhängig von mindestens einer Filterzeitkonstanten der Filterung der gemessenen abtriebseitigen Drehzahl, abhängig von einer Abtastrate der Messung der antriebseitigen Drehzahl und der Messung der abtriebseitigen Drehzahl, und abhängig von einer Filterzeitkonstanten bei der Ermittlung des gefilterten Differenzdrehzahlgradienten korrigiert. Hiermit ist eine besonders vorteilhafte Korrektur des gefilterten Differenzdrehzahlgradienten möglich, wodurch letztendlich das Schließen eines formschlüssigen Schaltelements gegenüber dem Stand der Technik verbessert werden kann.
• Nach einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung wird die ermittelte Differenzdrehzahl abhängig von einer Filterzeitkonstanten der Filterung der gemessenen antriebseitigen Drehzahl, abhängig von einer Filterzeitkonstanten bei der Filterung der gemessenen abtriebseitigen Drehzahl und abhängig von einer Abtastrate der Messung der antriebseitigen Drehzahl und der Messung der abtriebseitigen Drehzahl korrigiert. Hiermit ist eine besonders vorteilhafte Korrektur der ermittelten Differenzdrehzahl möglich, wodurch das Schließen eines formschlüssigen Schaltelements gegenüber dem Stand der Technik verbessert werden kann.
• Nach einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung wird die Zeitdauer bis zum Erreichen des Synchronpunkts an dem zu schließenden, formschlüssigen Schaltelement abhängig von dem korrigierten Differenzdrehzahlgradienten und abhängig von der korrigierten Differenzdrehzahl ermittelt. Dies erlaubt eine besonders vorteilhafte Bestimmung der Zeitdauer bis zum Erreichen des Synchronpunkts am zu schließenden Schaltelement, wodurch das Schließen desselben gegenüber dem Stand der Technik verbessert werden kann.
• Die erfindungsgemäße Steuerungseinrichtung ist in Anspruch 8 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 Antriebstrangsschema eines Kraftfahrzeugs mit einem Automatikgetriebe.
• 1 zeigt ein Schema eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs, wobei der Antriebsstrang der 1 ein Antriebsaggregat 1, ein Automatikgetriebe 2 und einen Abtrieb 3 umfasst. Das Automatikgetriebe 2 ist zwischen das Antriebsaggregat 1 und den Abtrieb 3 geschaltet, wobei das Automatikgetriebe 2 Drehzahlen und Drehmomente wandelt und so ein Zugkraftangebot des Antriebsaggregats 1 am Abtrieb 3 bereitstellt.
• Der Betrieb des Antriebsaggregats 1 wird von einer Motorsteuerungseinrichtung 4 gesteuert bzw. geregelt, wozu die Motorsteuerungseinrichtung 4 mit dem Antriebsaggregat 1 Daten austauscht. Der Betrieb des Automatikgetriebes 2 wird von einer Getriebesteuerungseinrichtung 5 gesteuert bzw. geregelt, wozu das Automatikgetriebe 2 mit der Getriebesteuerungseinrichtung 5 Daten austauscht. Ferner kann 1 entnommen werden, dass die Motorsteuerungseinrichtung 4 und die Getriebesteuerungseinrichtung 5 untereinander Daten austauschen.
• Das Automatikgetriebe 2 umfasst mehrere Schaltelemente, wobei in jedem eingelegten Gang eine erste Anzahl von Schaltelementen geschlossen bzw. zugeschaltet und eine zweite Anzahl von Schaltelementen geöffnet bzw. weggeschaltet ist.
• Zur Ausführung eines Gangwechsels bzw. einer Schaltung im Automatikgetriebe 2 muss mindestens ein zuvor geöffnetes Schaltelement geschlossen und mindestens ein zuvor geschlossenes Schaltelement geöffnet werden.
• 1 zeigt schematisiert zwei exemplarische Schaltelemente 6, 7 des Automatikgetriebes 2, wobei es sich beim Schaltelement 6 um ein reibschlüssiges Schaltelement und beim Schaltelement 7 um ein formschlüssiges Schaltelement handelt. Typischerweise umfasst das Automatikgetriebe 2 mehrere reibschlüssige Schaltelemente 6 und mehrere formschlüssige Schaltelemente 7.
• Es sei darauf hingewiesen, dass das Automatikgetriebe 2 auch lediglich ein einziges formschlüssiges Schaltelement 7 umfassen kann.
• Die hier vorliegende Erfindung betrifft nun das Schließen eines formschlüssigen Schaltelements 7 über die Getriebesteuerungseinrichtung 5. Das Schließen des formschlüssigen Schaltelements 7 des Automatikgetriebes 2 über die Getriebesteuerungseinrichtung 5 erfolgt automatisch.
• Zunächst wird aus einer gemessenen antriebsseitigen Drehzahl, bei welcher es sich um eine Eingangsdrehzahl des Automatikgetriebes 2 handeln kann, eine gefilterte antriebsseitige Drehzahl bestimmt. Die Filterung der gemessenen antriebsseitigen Drehzahl erfolgt vorzugsweise über einen diskreten PT1-Filter, nämlich unter Berücksichtigung folgender Gleichung: $$n\_an\_f\left(k\right)=\frac{FI\_AN\_NEU*n\_an\left(k\right)+FI\_AN\_ALT*n\_an\_f\left(k-1\right)}{FI\_AN\_NEU+FI\_AN\_ALT}$$

  

  wobei n_an_f(k) die gefilterte antriebseitige Drehzahl ist, wobei n_an(k) die gemessene, ungefilterte antriebseitige Drehzahl ist, wobei FI_AN_ALT und FI_AN_NEU Filterzeitkonstanten bei der Filterung der gemessenen antriebseitigen Drehzahl sind, und wobei kein Abtastzeitpunkt und k-1 der unmittelbar vorherige Abtastzeitpunkt in der Abtastrate der Getriebesteuerungseinrichtung ist.
• Hierbei gilt vorzugsweise: $$FI\_AN\_NEU=FI\_AN\_ALT$$

  

  FI_AN_ALT und FI_AN_NEU können jedoch auch unterschiedlich sein.
• Ferner wird aus einer gemessenen abtriebsseitigen Drehzahl, bei welcher es sich insbesondere um die Ausgangsdrehzahl des Automatikgetriebes 2 handelt, eine gefilterte abtriebsseitige Drehzahl bestimmt, vorzugsweise wiederum unter Verwendung einer diskreten PT1-Filterung unter Verwendung folgender Gleichung: $$n\_ab\_f\left(k\right)=\frac{FI\_AB\_NEU*n\_ab\left(k\right)+FI\_AB\_ALT*n\_ab\_f\left(k-1\right)}{FI\_A\_NEU+FI\_AB\_ALT}$$

  

  wobei n_ab_f(k) die gefilterte abtriebseitige Drehzahl ist, wobei n_ab(k) die gemessene, ungefilterte abtriebseitige Drehzahl ist, wobei FI_AB_ALT und FI_AB_NEU Filterzeitkonstanten bei der Filterung der gemessenen antriebseitigen Drehzahl sind.
• Hierbei gilt vorzugsweise: $$FI\_AN\_NEU=FI\_AN\_ALT$$

  

  FI_AN_ALT und FI_AN_NEU können jedoch auch unterschiedlich sein.
• Aus den obigen, gefilterten Drehzahlen, also aus der gefilterten antriebsseitigen Drehzahl sowie der gefilterten abtriebsseitigen Drehzahl wird einerseits eine Differenzdrehzahl für das zu schließende formschlüssige Schaltelement ermittelt, vorzugsweise nach folgender Gleichung: $$nd\_zg\left(k\right)=n\_am\_f\left(k\right)-n\_ab\_f\left(k\right)*i\_zg$$

  

  wobei nd_zg(k) die Differenzdrehzahl für das zu schließende, formschlüssige Schaltelement ist, wobei i_zg die Übersetzung im Ziel-Gang des Automatikgetriebes 2 ist, in welchem das zu schließende, formschlüssige Schaltelement geschlossen ist.
• Andererseits wird ein gefilterter Differenzdrehzahlgradient für das zu schließende, formschlüssige Schaltelement 7 bestimmt, vorzugsweise wiederum über eine PT1 - Filterfunktion unter Verwendung der folgenden Gleichungen: $$ng\_nd\_zg\left(k\right)=\frac{nd\_zg\left(k\right)-n\_f\left(k-1\right)}{KL}$$

  

  $$n\_f\left(k-1\right)=n\_f\left(k-2\right)+T0*ng\_nd\_zg\left(k-1\right)$$

  

  wobei ng_nd_zg(k) der gefilterte Differenzdrehzahlgradient ist, wobei KL eine Filterzeitkonstante bei der Bestimmung des gefilterten Differenzdrehzahlgradienten ist, wobei T0 die Abtastrate der Getriebesteuerungseinrichtung 5 ist.
• Aufgrund der Differenzdrehzahl sowie des gefilterten Differenzdrehzahlgradienten kann eine Zeitdauer bis zum Erreichen eines Synchronpunkts an dem zu schließenden Schaltelement bestimmt werden, zum Beispiel nach folgender Gleichung: $$t\_syn\left(k\right)=\frac{nd\_zg\left(k\right)}{ng\_nd\_zg\left(k\right)}$$

  

  wobei t_syn(k) die Zeitdauer bis zum Erreichen des Synchronpunkts an dem zu schließenden Schaltelement ist.
• Wie oben ausgeführt, ist in allen Gleichungen k ein Abtastzeitpunkt und k-1 der unmittelbar vorherige Abtastzeitpunkt in der Abtastrate der Getriebesteuerungseinrichtung.
• Dann, wenn die Zeitdauer bis zum Erreichen des Synchronpunkts an dem zu schließenden, formschlüssigen Schaltelement 7 des Automatikgetriebes 2 kleiner als ein Grenzwert wird, wird das formschlüssige Schaltelement 7 von der Getriebesteuerungseinrichtung 5 zum Schließen angesteuert, nämlich derart, dass das formschlüssige Schaltelement 7 bei einer definierten Drehzahldifferenz, die zum Beispiel bei in etwa 100 U/min liegen kann, eine Zahn-auf-Zahn-Stellung erreicht, um hierdurch das vollständige Einrasten des formschlüssigen Schaltelements zu unterstützen.
• 2 zeigt mit dem Kurvenverlauf 8 über der Zeit t den zeitlichen Verlauf der auf die obige Art und Weise ermittelten Differenzdrehzahl nd_zg an dem zu schließenden, formschlüssigen Schaltelement.
• Der Kurvenverlauf 9b der 3 zeigt über der Zeit t den zeitlichen Verlauf des auf die obige Art und Weise ermittelten, gefilterten Differenzdrehzahlgradienten ng_nd_zg. Der Kurvenverlauf 9a der 3 zeigt den zeitlichen Verlauf eines gefilterten Differenzdrehzahlgradienten ohne die sich infolge der Filterung ergebende Zeitverschiebung.
• Zum Zeitpunkt t0 rastet das formschlüssige Schaltelement ein. Aufgrund der Zeitverschiebung zwischen den Kurvenverläufen 9a und 9b wird die Qualität beim Schließen des formschlüssigen Schaltelements begrenzt.
• Obwohl auf die oben beschriebene Art und Weise bereits mit hinreichender Qualität ein formschlüssiges Schaltelement geschlossen werden kann, besteht Bedarf daran, die Qualität beim Schließen eines formschlüssigen Schaltelements zu steigern.
• Hierzu schlägt die Erfindung nach einem ersten Aspekt vor, dass der ermittelte, gefilterte Differenzdrehzahlgradient abhängig von einer Zeitverschiebung, die sich bei der Filterung der gemessenen antriebsseitigen Drehzahl, bei der Filterung der gemessenen abtriebsseitigen Drehzahl und bei der Ermittlung des gefilterten Differenzdrehzahlgradienten einstellt, korrigiert wird. Hierzu wird vorzugsweise so vorgegangen, dass der ermittelte, gefilterte Differenzdrehzahlgradient abhängig von mindestens einer Filterzeitkonstanten der Filterung der gemessenen antriebsseitigen Drehzahl, abhängig von mindestens einer Filterzeitkonstanten der Filterung der gemessenen abtriebsseitigen Drehzahl, abhängig von einer Abtastrate der Messung der antriebsseitigen Drehzahl und der Messung der abtriebsseitigen Drehzahl und abhängig von einer Filterzeitkonstanten der Filterung des Differenzdrehzahlgradienten korrigiert wird.
• Die Korrektur des Differenzdrehzahlgradienten erfolgt dabei vorzugsweise nach folgenden Gleichungen: $$ng\_nd\_zg\_kor\left(k\right)=ng\_nd\_zg\left(k\right)+ng\_nd\_kor\_fil\left(k\right)*K\_FA$$

  

  wobei ng_nd_zg_kor(k) der korrigierte Differenzdrehzahlgradient ist, wobei ng_nd_zg_(k) der nicht korrigiere, gefilterte Differenzdrehzahlgradient ist, wobei K_FA ein applizierbarer Korrekturparameter ist, und wobei für die Variable ng_nd_kor_fil(k) gilt: $$ng\_nd\_kor\_fil\left(k\right)=\frac{\left(K\_ALT*ng\_nd\_kor\_fil\left(k-1\right)\right)+\left(\left(K\_NEU*ng\_nd\_and(k\right)\right)}{K\_ALT+K\_NEU}$$

  

  wobei K_ALT und K_NEU applizierbare Korrekturparameter sind, wobei für die Variable ng_nd_and(k) gilt: $$ng\_nd\_and\left(k\right)=ng\_nd\_zg\left(k\right)+ng\_nd\_zg\_\left(k-gvz\right)$$

  

  wobei für gvz gilt: $$gvz=round\left(\frac{KL}{T0}+\frac{FI\_AN\_ALT}{FI\_AN\_NEU}\right)$$

  

  wobei KL die Filterzeitkonstante bei der Ermittlung des gefilterten Differenzdrehzahlgradienten ist, wobei T0 die Abtastrate der Messung der antriebseitigen Drehzahl und der Messung der abtriebseitigen Drehzahl ist, wobei FI_AN_ALT und FI_AN_NEU Filterzeitkonstanten bei der Filterung der gemessenen antriebseitigen Drehzahl sind, wobei FI_AB_ALT, FI_AB_NEU Filterzeitkonstanten bei der Filterung der gemessenen abtriebseitigen Drehzahl sind, wobei round einer Rundungsfunktion entspricht, um die Ganzzahligkeit von gvz zu gewährleisten.
• Auf die obige Art und Weise ist es möglich, den Gradienten für die Differenzdrehzahl an dem zu schließenden, formschlüssigen Schaltelement genauer zu berechnen, wodurch letztendlich die Qualität beim Schließen des formschlüssigen Schaltelements gesteigert werden kann.
• Die Variable ng_nd_and(k) entspricht der Änderung des gefilterten Differenzdrehzahlgradienten während der durch die Filterung bewirkten Zeitverschiebung, wobei gzv der gesamten Zeitverschiebung infolge der Filterung der gemessenen Drehzahlen und der Filterung bei der Ermittlung des Differenzdrehzahlgradienten entspricht. Die Filterung der Drehzahlen wird derart appliziert, dass gilt: $$FI\_AN\_ALT=FI\_AB\_ALT$$

  

  $$FI\_AN\_NEU=FI\_AB\_NEU$$

  
• Hierdurch wird gewährleistet, dass sich für die gefilterte antriebsseitige Drehzahl und die gefilterte abtriebsseitige Drehzahl identische Zeitverschiebungen einstellen.
• Die Variable nd_nd_kor_fil(k) stellt wiederum eine diskrete PT1-Filterung dar, und dient einerseits dazu, dass durch die Korrektur des Differenzdrehzahlgradienten kein Rauschen entsteht, und andererseits dazu, dass nur bei über eine längere Zeitdauer anhaltenden Gradientänderung eine nennenswerte Korrektur des Differenzdrehzahlgradienten erfolgt.
• Der auf die obige Art und Weise ermittelte, korrigierte Differenzdrehzahlgradient ist in 3 durch den Kurvenverlauf 9c visualisiert. Dabei zeigt 3, dass der korrigierte, gefilterte Differenzdrehzahlgradient 9c im Vergleich zu dem nicht korrigierten, gefilterten Differenzdrehzahlgradienten 9b eine geringere Abweichung zum Kurvenverlauf 9a aufweist.
• Vor Ausführung einer Schaltung durch Schließen des Schaltelements, also vor den Zeitpunkt t0, wird also durch die Korrektur des gefilterten Differenzdrehzahlgradienten gewährleistet, dass die Ansteuerung des zu schließenden, formschlüssigen Schaltelements auf Grundlage einer Größe erfolgt, nämlich auf Grundlage des korrigierten, gefilterten Differenzdrehzahlgradienten (Kurvenverlauf 9c) und nicht auf Grundlage des nicht korrigierten, gefilterten Differenzdrehzahlgradienten (Kurvenverlauf 9b), welche den tatsächlichen Differenzdrehzahlgradienten (Kurvenverlauf 9a) besser trifft. Hierdurch wird die Qualität in der Ansteuerung des formschlüssigen Schaltelements beim Schließvorgang desselben gesteigert.
• Nach einem zweiten Aspekt der Erfindung wird zusätzlich oder alternativ die ermittelte Differenzdrehzahl abhängig von der Zeitverschiebung, die sich bei der Filterung der gemessenen antriebsseitigen Drehzahl und bei der Filterung der gemessenen abtriebsseitigen Drehzahl einstellt, korrigiert.
• Die Korrektur der Drehzahldifferenz am zu schließenden, formschlüssigen Schaltelement erfolgt vorzugsweise abhängig von der Filterzeitkonstanten der Filterung der gemessenen antriebsseitigen Drehzahl, abhängig von der Filterzeitkonstanten bei der Filterung der gemessenen abtriebsseitigen Drehzahl und abhängig von der Abtastrate der Messung der antriebsseitigen Drehzahl und der Messung der abtriebsseitigen Drehzahl.
• Vorzugsweise erfolgt die Korrektur der Differenzdrehzahl unter Verwendung folgender Gleichungen: $$nd\_kor\left(k\right)=nd\_zg\left(k\right)-T0*ng\_nd\_zg\_kor\left(k\right)*\frac{FI\_AN\_ALT}{FI\_AN\_NEU}$$

  

  $$nd\_zg\left(k\right)=n\_an\_f\left(k\right)-n\_ab\_f\left(k\right)*i\_zg$$

  

  $$ng\_nd\_zg\_kor\left(k\right)=ng\_nd\_zg\left(k\right)+ng\_nd\_kor\_fil\left(k\right)*K\_FA$$

  

  wobei nd_kor(k) die korrigierte Differenzdrehzahl ist, wobei nd_zg(k) die nicht korrigierte Differenzdrehzahl ist, wobei ng_nd_zg_kor(k) der korrigierte Differenzdrehzahlgradient ist, wobei T0 die Abtastrate der Messung der antriebseitigen Drehzahl und der Messung der abtriebseitigen Drehzahl ist, und wobei FI_AN_ALT und FI_AN_NEU Filterzeitkonstanten der Filterung der gemessenen antriebseitigen Drehzahl sind, und wobei wiederum gilt: $$FI\_AN\_ALT=FI\_AB\_ALT$$

  

  $$FI\_AN\_NEU=FI\_AB\_NEU$$

  
• Auch hiermit kann die Qualität der Ansteuerung des zu schließenden, formschlüssigen Schaltelements gesteigert werden.
• Im zweiten Aspekt kann, obwohl nicht bevorzugt, die Korrektur der Differenzdrehzahl auch unter Verwendung folgender Gleichungen unter Verwendung des nicht korrigierten, gefilterten Differenzdrehzahlgradienten ng_nd_zg(k) erfolgen: $$nd\_kor\left(k\right)=nd\_zg\left(k\right)-T0*ng\_nd\_zg\left(k\right)*\frac{FI\_AN\_ALT}{FI\_AN\_NEU}$$

  

  $$nd\_zg\left(k\right)=n\_an\_f\left(k\right)-n\_ab\_f\left(k\right)*i\_zg$$

  

  $$ng\_nd\_zg\left(k\right)=\frac{nd\_zg\left(k\right)-n\_f\left(k-1\right)}{KL}$$

  
• Zusätzlich oder alternativ zum ersten Aspekt der Erfindung und/oder zweiten Aspekt der Erfindung kann nach einem dritten Aspekt der Erfindung die Qualität in der Ansteuerung eines zu schließenden, formschlüssigen Schaltelements dadurch gesteigert werden, dass die Zeitdauer bis zum Erreichen des Synchronpunkts an dem zu schließenden Schaltelement abhängig von einer Zeitverschiebung, die sich bei der Filterung der gemessenen antriebsseitigen Drehzahl, bei der Filterung der gemessenen abtriebsseitigen Drehzahl und bei der Filterung des Differenzdrehzahlgradienten einstellt, ermittelt wird.
• Hierzu wird vorzugsweise so vorgegangen, dass die Zeitdauer bis zum Erreichen der Zieldrehzahl an dem zu schließenden, formschlüssigen Schaltelement abhängig von dem nach dem ersten Aspekt der Erfindung korrigierten Differenzdrehzahlgradienten und abhängig von der nach dem zweiten Aspekt der Erfindung korrigierten Differenzdrehzahl ermittelt wird.
• Dies erfolgt insbesondere nach folgender Gleichung: $$t\_nd\_z\_k\left(k\right)=\frac{nd\_kor\left(k\right)-nd\_z}{ng\_nd\_zg\_kor\left(k\right)}$$

  
• Wobei nd_kor(k) die korrigierte Differenzdrehzahl ist, wobei ng_nd_zg_kor(k) der korrigierte Differenzdrehzahlgradient ist, und wobei nd_z eine Zieldrehzahl für das zu schließende, formschlüssige Schaltelement ist.
• Dem dritten Aspekt der Erfindung liegt dabei die Erkenntnis zugrunde, dass unter den Voraussetzungen einer konstanten Betätigungszeit für das zu schließende, formschlüssige Schaltelement und eines konstanten Differenzdrehzahlgradienten während des Schließens des formschlüssigen Schaltelements eine Streuung der Differenzdrehzahl an dem zu schließenden, formschlüssigen Schaltelement nur dadurch entstehen kann, dass sich der Gradient der Differenzdrehzahl am zu schließenden, formschlüssigen Schaltelement von Schaltung zu Schaltung ändert.
• So zeigt 4 über der Zeit t Kurvenverläufe 10a, 10b und 10c für den zeitlichen Verlauf einer Differenzdrehzahl am zu schließenden, formschlüssigen Schaltelement, und zwar mit dem Kurvenverlauf 10a für einen maximalen Gradienten, durch den Kurvenverlauf 10b für einen minimalen Gradienten und durch den Kurvenverlauf 10c für einen mittleren Gradienten.
• Zum Zeitpunkt t3 liegt in 4 an dem zu schließenden, formschlüssigen Schaltelement eine Synchronbedingung vor. Zum Zeitpunkt t1 wird das zu schließende, formschlüssige Schaltelement steuerungsseitig zum Schließen angesteuert, wobei die Betätigungszeit für das formschlüssige Schaltelement durch das Zeitintervall zwischen den Zeitpunkten t1 und t2 definiert ist.
• Zum Zeitpunkt t2 liegt demnach am formschlüssigen Schaltelement mit einer definierten Differenzdrehzahl vor dem Synchronpunkt eine Zahn-auf-Zahn-Stellung vor, wobei eine Streubreite x für diese Differenzdrehzahl unter Annahme der obigen Voraussetzungen bzw. Bedingungen ausschließlich durch den sich von Schaltung zu Schaltung ändernden Gradienten der Differenzdrehzahl bewirkt wird.
• Unter Verwendung des dritten Aspekts der Erfindung kann gemäß 5 bewerkstelligt werden, dass zum Zeitpunkt t2, zu welchem das zu schließende, formschlüssige Schaltelement die Zahn-auf-Zahn-Stellung einnimmt, die Streuung in der Differenzdrehzahl, die durch unterschiedliche Gradienten bewirkt wird, verschwindet. Daher kann zum Zeitpunkt t2, zu welchem das zu schließende, formschlüssige Schaltelement eine Zahn-auf-Zahn-Stellung einnimmt, die definierte Differenzdrehzahl vor synchron genauer getroffen werden.
• Die hier vorliegende Erfindung betrifft weiterhin eine Steuerungseinrichtung zur Durchführung des Verfahrens. Bei dieser Steuerungseinrichtung handelt es sich vorzugsweise um die Getriebesteuerungsrichtung 5.
• Die Steuerungseinrichtung umfasst Mittel zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Bei diesen Mitteln handelt es sich um hardwareseitige und softwareseitige Mittel.
• Bei den hardwareseitigen Mitteln handelt es sich um Datenschnittstellen, um mit den an der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens Baugruppen Daten auszutauschen. Weiterhin handelt es sich bei den hardwareseitigen Mitteln um einen Prozessor und um einen Speicher, wobei ein Speicher der Speicherung von Daten und ein Prozessor der Verarbeitung von Daten dienen.
• Bei den softwareseitigen Mitteln handelt es sich um Programmbausteine zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
• Bezugszeichenliste

1

Antriebsaggregat

2

Automatikgetriebe

3

Abtrieb

4

Motorsteuerungseinrichtung

5

Getriebesteuerungseinrichtung

6

reibschlüssiges Schaltelement

7

formschlüssiges Schaltelemente

8

Kurvenverlauf

9a

Kurvenverlauf

9b

Kurvenverlauf

9c

Kurvenverlauf

10a

Kurvenverlauf

10b

Kurvenverlauf

10c

Kurvenverlauf

t

Zeit

t0

Zeitpunkt

t1

Zeitpunkt

t2

Zeitpunkt

t3

Zeitpunkt

x

Streubreite

Claims (8)

1. Verfahren zum Schließen eines formschlüssigen Schaltelements (7) eines Automatikgetriebes (2), wobei aus einer gemessenen antriebseitigen Drehzahl eine gefilterte antriebseitige Drehzahl bestimmt wird, wobei aus einer gemessenen abtriebseitigen Drehzahl eine gefilterte abtriebseitige Drehzahl bestimmt wird, wobei aus der gefilterten antriebseitigen Drehzahl und der gefilterten abtriebseitigen Drehzahl für das zu schließende Schaltelement (7) einerseits eine Differenzdrehzahl und andererseits ein gefilterter Differenzdrehzahlgradient bestimmt wird, wobei eine Zeitdauer bis zum Erreichen eines Synchronpunkts an dem zu schließenden Schaltelement (7) bestimmt wird, und wobei dann, wenn diese Zeitdauer kleiner als ein Grenzwert wird, das formschlüssige Schaltelement (7) zum Schließen angesteuert wird, nämlich derart, dass das formschlüssige Schaltelement (7) bei einer definierten Drehzahldifferenz vor dem Synchronpunkt eine Zahn-auf-Zahn-Stellung erreicht, dadurch gekennzeichnet, dass der ermittelte, gefilterte Differenzdrehzahlgradient abhängig von einer Zeitverschiebung, die sich bei der Filterung der gemessenen antriebseitigen Drehzahl, bei der Filterung der gemessenen abtriebseitigen Drehzahl und bei der Ermittlung des gefilterten Differenzdrehzahlgradienten einstellt, korrigiert wird; und/oder die ermittelte Differenzdrehzahl abhängig von einer Zeitverschiebung, die sich bei der Filterung der gemessenen antriebseitigen Drehzahl und bei der Filterung der gemessenen abtriebseitigen Drehzahl einstellt, korrigiert wird; und/oder die Zeitdauer bis zum Erreichen des Synchronpunkts an dem Schaltelement (7) abhängig von einer Zeitverschiebung, die sich bei der Filterung der gemessenen antriebseitigen Drehzahl, bei der Filterung der gemessenen abtriebseitigen Drehzahl und bei der Ermittlung des gefilterten Differenzdrehzahlgradienten einstellt, ermittelt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der ermittelte, gefilterte Differenzdrehzahlgradient abhängig von mindestens einer Filterzeitkonstanten der Filterung der gemessenen antriebseitigen Drehzahl, abhängig von mindestens einer Filterzeitkonstanten der Filterung der gemessenen abtriebseitigen Drehzahl, abhängig von einer Abtastrate der Messung der antriebseitigen Drehzahl und der Messung der abtriebseitigen Drehzahl, und abhängig von einer Filterzeitkonstanten bei der Ermittlung des gefilterten Differenzdrehzahlgradienten korrigiert wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der gefilterte Differenzdrehzahlgradient nach folgenden Gleichungen korrigiert wird: $$ng\_nd\_zg\_kor\left(k\right)=ng\_nd\_zg\left(k\right)+ng\_nd\_kor\_fil\left(k\right)*K\_FA;$$

   

   $$ng\_nd\_korr\_fil\left(k\right)=\frac{\left(K\_ALT*ng\_nd\_kor\_fil\left(k-1\right)\right)+\left(\left(K\_NEU*ng\_nd\_and(k\right)\right)}{K\_ALT+K\_NEU};$$

   

   $$ng\_nd\_and\left(k\right)=ng\_nd\_zg\left(k\right)+ng\_nd\_zg\_\left(k-gvz\right)$$

   

   $$gvz=round\left(\frac{KL}{T0}+\frac{FI\_AN\_ALT}{FI\_AN\_NEU}\right);$$

   

   $$ng\_nd\_zg\left(k\right)=\frac{nd\_zg\left(k\right)-n\_f\left(k-1\right)}{KL}$$

   

   $$n\_f\left(k-1\right)=n\_f\left(k-2\right)+T0*ng\_nd\_zg\left(k-1\right);$$

   

   $$nd\_zg\left(k\right)=n\_an\_f\left(k\right)-n\_ab\_f\left(k\right)*i\_zg;$$

   

   $$FI\_AN\_ALT=FI\_AB\_ALT;$$

   

   $$FI\_AN\_NEU=FI\_AB\_NEU;$$

   

   wobei ng_nd_zg_korr(k) der korrigierte Differenzdrehzahlgradient ist; wobei ng_nd_zg(k) der nicht korrigierte, gefilterte Differenzdrehzahlgradient ist; wobei nd_zg(k) die Differenzdrehzahl für das zu schließende, formschlüssige Schaltelement (7) ist; wobei i_zg die Übersetzung im Ziel-Gang, in welchem das zu schließende, formschlüssige Schaltelement (7) geschlossen ist; wobei n_an_f(k) die gefilterte antriebseitige Drehzahl und n_ab_f(k) die gefilterte abtriebseitige Drehzahl ist; wobei K_ALT, K_NEU und K_FA applizierbare Korrekturparameter sind; wobei KL die Filterzeitkonstante bei der Filterung des Differenzdrehzahlgradienten ist; wobei T0 die Abtastrate der Messung der antriebseitigen Drehzahl und der Messung der abtriebseitigen Drehzahl ist; wobei FI_AN_ALT und FI_AN_NEU Filterzeitkonstanten der Filterung der gemessenen antriebseitigen Drehzahl sind; wobei FI_AB_ALT, FI_AB_NEU Filterzeitkonstanten der Filterung der gemessenen abtriebseitigen Drehzahl sind.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, die ermittelte Differenzdrehzahl abhängig von einer Filterzeitkonstanten der Filterung der gemessenen antriebseitigen Drehzahl, abhängig von einer Filterzeitkonstanten bei der Filterung der gemessenen abtriebseitigen Drehzahl und abhängig von einer Abtastrate der Messung der antriebseitigen Drehzahl und der Messung der abtriebseitigen Drehzahl korrigiert wird.
5. Verfahren nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass die ermittelte Differenzdrehzahl nach folgenden Gleichungen korrigiert wird: $$nd\_kor\left(k\right)=nd\_zg\left(k\right)-T0*ng\_nd\_zg\_kor\left(k\right)*\frac{FI\_AN\_ALT}{FI\_AN\_NEU};$$

   

   $$nd\_zg\left(k\right)=n\_an\_f\left(k\right)-n\_ab\_f\left(k\right)*i\_zg$$

   

   $$FI\_AN\_ALT=FI\_AB\_ALT;$$

   

   $$FI\_AN\_NEU=FI\_AB\_NEU;$$

   

   wobei nd_kor(k) die korrigierte Differenzdrehzahl ist; wobei ng_nd_zg_kor(k) der korrigierte Differenzdrehzahlgradient ist; wobei nd_zg(k) die nicht korrigierte Differenzdrehzahl ist; wobei i_zg die Übersetzung im Ziel-Gang, in welchem das zu schließende, formschlüssige Schaltelement (7) geschlossen ist; wobei n_an_f(k) die gefilterte antriebseitige Drehzahl und n_ab_f(k) die gefilterte abtriebseitige Drehzahl ist; wobei T0 die Abtastrate der Messung der antriebseitigen Drehzahl und der Messung der abtriebseitigen Drehzahl ist; wobei FI_AN_ALT und FI_AN_NEU Filterzeitkonstanten bei der Filterung der gemessenen antriebseitigen Drehzahl sind; wobei FI_AB_ALT, FI_AB_NEU Filterzeitkonstanten bei der Filterung der gemessenen abtriebseitigen Drehzahl sind.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Zeitdauer bis zum Erreichen des Synchronpunkts an dem zu schließenden, formschlüssigen Schaltelement (7) abhängig von dem korrigierten Differenzdrehzahlgradienten und abhängig von der korrigierten Differenzdrehzahl ermittelt wird.
7. Verfahren nach Anspruch 4, 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Zeitdauer bis zum Erreichen der Ziehldrehzahl nach folgender Gleichung ermittelt wird: $$t\_nd\_z\_k\left(k\right)=\frac{nd\_kor\left(k\right)-nd\_z}{ng\_nd\_zg\_kor\left(k\right)};$$

   

   wobei nd_kor(k) die korrigierte Differenzdrehzahl ist; wobei ng_nd_zg_kor(k) der korrigierte Differenzdrehzahlgradient ist; wobei nd_z eine Zieldrehzahl für das zu schließende, formschlüssige Schaltelement ist.
8. Getriebesteuerungseinrichtung (5), gekennzeichnet durch Mittel zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 7.

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