DE102015109727B4

DE102015109727B4 - Verfahren zum lernen des kupplungsgreifpunkts einer positionsgeregelten kupplung

Info

Publication number: DE102015109727B4
Application number: DE102015109727.3A
Authority: DE
Inventors: David H. Vu; Xuefeng Tim Tao; Jayson S. Schwalm; Craig J. Hawkins; Jeryl Mclver
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2014-06-24
Filing date: 2015-06-18
Publication date: 2024-03-21
Anticipated expiration: 2035-06-19
Also published as: US9416874B2; DE102015109727A1; CN105276161B; US20150369364A1; CN105276161A

Abstract

Verfahren (100) zum Lernen des Kupplungsgreifpunkts (60) einer positionsgeregelten Kupplung (C1, C2) in einem Fahrzeug (10), das eine Kraftmaschine (12) und ein Getriebe (14) aufweist, während das Fahrzeug (10) sich in der Fahrzeugfertigungsstätte befindet, wenn das Fahrzeug (10) oder die Kraftmaschine (12) erstmalig gestartet wird und/oder an einer Servicestelle nach dem Verkauf, wobei das Getriebe (14) ein Doppelkupplungsgetriebe ist und die positionsgeregelte Kupplung (C1, C2) ein Paar Eingangskupplungen umfasst, die die Kraftmaschine (12) mit dem Doppelkupplungsgetriebe verbinden, und wobei das Verfahren (100) getrennt für jede der zwei Eingangskupplungen (C1, C2) durchgeführt wird, wobei das Verfahren (100) umfasst:Befehlen einer Einrückung einer Kupplungsgabel (17) in dem Getriebe (14) über einen Controller (20), wenn das Getriebe (14) sich in einem Parkzustand befindet und die Kraftmaschine (12) leerläuft (107, 108);Regeln einer Betätigungsposition (P1, P2) der positionsgeregelten Kupplung (C1, C2) über den Controller (20) (111, 112);Berechnen einer Kupplungsdrehmomentkapazität (Tc) der positionsgeregelten Kupplung (C1, C2) während des Regelns der Betätigungsposition (P1, P2) (113, 114), wobei das Berechnen einer Kupplungsdrehmomentkapazität (Tc) ein Berechnen der Kupplungsdrehmomentkapazität (Tc) als eine Funktion eines gemeldeten Drehmoments (TE) der Kraftmaschine (12) umfasst (113, 114), wobei die Funktion ein Subtrahieren eines Trägheitsdrehmomentwerts von dem gemeldeten Drehmoment (TE) umfasst;Messen der Betätigungsposition (P1, P2) über einen Positionssensor (SP), wenn die berechnete Kupplungsdrehmomentkapazität (TC) gleich einer kalibrierten Kupplungsdrehmomentkapazität (TCAL) ist (117, 118);Aufzeichnen der gemessenen Betätigungsposition (P1, P2) als den Kupplungsgreifpunkt (60, BP1, BP2) in einem Speicher (M) des Controllers (20) (117, 118); undSteuern des Getriebes (14) unter Verwendung des Kupplungsgreifpunkts (60, BP1, BP2),wobei das Regeln einer Betätigungsposition (P1, P2) der Kupplung (C1, C2) die Verwendung einer Proportional-Integral-Differenzial-(PID-)Regelungslogik des Controllers (20) umfasst, um eine lineare Position (P, P1, P2) eines Kupplungsaktors wie notwendig, um die kalibrierte Kupplungsdrehmomentkapazität (TCAL) zu erreichen, zu vergrößern oder zu verkleinern (111, 112), wobei der Controller (20) dann die Kupplungspositionen (P1, P2) über die PID-Regelungslogik für eine kalibrierte Zeitdauer, nachdem sich das berechnete Kupplungsdrehmoment (Tc) stabilisiert, bei oder über der kalibrierten Drehmomentkapazität (TCAL) aufrechthält, wobei der Controller (20) danach die entsprechenden Greifpunkte (60, BP1, BP2) für die jeweiligen Eingangskupplungen (C1, C2) aufzeichnet (117, 118), und wobei ein Null-Drehmomentpunkt (58) von dem Greifpunkt (60, BP1, BP2) extrapoliert wird, wobei der Null-Drehmomentpunkt (58) von dem Controller (20) jedes Mal dann befohlen wird, wenn ein Kupplungsdrehmoment (Tc) von 0 Nm angefordert wird.

Description

Die vorliegende Offenbarung betrifft ein Verfahren zum Lernen des Kupplungsgreifpunkts einer positionsgeregelten Kupplung.
Fahrzeuggetriebe verwenden Reibkupplungen, um Drehmoment zwischen rotierenden Elementen zu übertragen und dadurch ein Soll-Drehzahlverhältnis zu erreichen. Die Kupplungen eines Automatikgetriebes sind in der Regel druckgeregelt, während jene eines Doppelkupplungsgetriebes (DCT) oder eines automatisierten Handschaltgetriebes (AMT) in der Regel positionsgeregelt sind. Anders als druckgeregelte Kupplungen, die über Hydraulikdruckbefehle geregelt werden, werden positionsgeregelte Kupplungen auf eine spezifische Aktorposition über Kupplungspositionsbefehle geregelt, wobei jede Aktorposition eine entsprechende Drehmomentkapazität aufweist, wie sie über eine kalibrierte Kurve oder Nachschlagetabelle von Drehmoment über Position ermittelt wird. Eine Logik übersetzt eine befohlene Kupplungsposition in ein entsprechendes befohlenes Kupplungsdrehmoment. Eine genaue Kenntnis der Charakteristiken von Drehmoment über Position einer gegebenen Kupplung ist für eine optimale Antriebsstrangsteuerung wesentlich.
Es gibt ein Verfahren zum genauen Lernen eines Kupplungsgreifpunktes einer positionsgeregelten Eingangskupplung in einem Fahrzeug, das ein Getriebe und eine Kraftmaschine aufweist. Der Ausdruck „Greifpunkt“, wie er hierin verwendet wird, bezieht sich auf eine Verfahrposition einer Kupplungsbetätigungseinrichtung, in der Regel eines Kupplungskolbens oder anderen Linearaktors, die einer kalibrierten Drehmomentkapazität entspricht. Die kalibrierte Drehmomentkapazität ist die Drehmomentkapazität, die von der Eingangskupplung erforderlich ist, um zu beginnen, einzurücken und Drehmoment zu übertragen. Schließlich wird der gelernte Kupplungsgreifpunkt in einem Speicher aufgezeichnet und anschließend von dem Controller verwendet, um das Getriebe zu steuern.
Das Verfahren kann über einen Controller automatisch ausgeführt werden, wenn das Fahrzeug steht, wie etwa wenn ein PRNDL-Hebel des Fahrzeugs in einen Parkzustand eingestellt ist und die Kraftmaschine leerläuft. Das Lernen des Greifpunkts durch den Controller kann entweder als ein erstmaliger Lernprozess, der in der Fertigungsstätte während eines Fahrzeugmontageprozesses durchgeführt wird, als ein wartungsbasierter Prozess oder jedes Mal dann, wenn die Umstände ein solches Testen gestatten, erfolgen.
Beim Ausführen der Greifpunkt-Lernlogik wird ein Antriebsstrang des Fahrzeugs effektiv als ein Dynamometer verwendet. D.h. der Endantrieb legt eine Last an die Kraftmaschine an, und die Kraftmaschine wiederum liefert das notwendige Eingangsdrehmoment zum Durchführen des hierin beschriebenen Greifpunkttests. Die Verwendung des Verfahrens ist schließlich vorgesehen, um einen genauen Ausgangswert für den Kupplungsgreifpunkt und somit eine beständigere anfängliche Schaltqualität und ein beständigeres anfängliches Kriech-ZAnfahrleistungsvermögen vorzusehen.
Ein solches Verfahren ist aus der DE 198 23 089 A1 und der DE 44 26 260 A1 bekannt.
Die DE 197 12 871 A1 offenbart ein Verfahren zur Adaption einer Kupplungskennlinie bei stehendem Fahrzeug und eingelegtem Gang, wobei die Kupplung in vorgebbarer Weise geschlossen oder ausgerückt wird, die momentane Drehzahl des Fahrzeugmotors erfasst wird und abhängig von der erfassten Drehzahl das von der Kupplung übertragenen Kupplungsmoment bestimmt wird.
Aus den Druckschriften DE 10 2011 100 897 A1 , DE 101 37 581 C1 und DE 198 53 333 A1 ist bekannt, die Position einer Kupplung über eine Lageregelung einzustellen.
Aus der EP 1 760 349 A2 ist die Ermittlung eines Greif- oder Tastpunktes einer automatisierten Kupplung bekannt, die über einen Elektromotor ein- und ausgerückt wird. Die Lageänderung des Elektromotors wird über zwei Hall-Sensoren ermittelt. Nach Erreichen des Tastmoments wird für ein vorbestimmtes Zeitintervall abgewartet, bis Nachregelvorgänge abgeschlossen sind.
DE 10 2007 013 495 A1 betrifft ein Verfahren zur Steuerung einer automatischen Reibungskupplung eines Doppelkupplungsgetriebes, bei welchem ein aktueller Wert eines Berührpunktes der Kupplungsscheiben ermittelt wird.
Die DE 10 2006 056 515 A1 lehrt eine lageabhängige Kupplungsregelung. Nach Erreichen eines Anlegepunktes der Kupplung wird nach einer Verweilzeit, um das Abklingen von Schwingungen abzuwarten, der erlernte Anlegepunkt abgespeichert.
Die DE 103 08 716 A1 offenbart ein Verfahren zum Lernen des Kupplungsgreifpunkts einer positionsgeregelten Kupplung in einem Fahrzeug, das eine Kraftmaschine und ein Getriebe aufweist, während das Fahrzeug sich in der Fahrzeugfertigungsstätte befindet, wenn das Fahrzeug oder die Kraftmaschine erstmalig gestartet wird und/oder an einer Servicestelle nach dem Verkauf, wobei das Getriebe ein Doppelkupplungsgetriebe ist und die positionsgeregelte Kupplung ein Paar Eingangskupplungen umfasst, die die Kraftmaschine mit dem Doppelkupplungsgetriebe verbinden, und wobei das Verfahren getrennt und nacheinander für jede der zwei Eingangskupplungen durchgeführt wird. Das Verfahren umfasst: Befehlen einer Einrückung einer Kupplungsgabel in dem Getriebe über einen Controller, wenn das Getriebe sich in einem Parkzustand befindet und die Kraftmaschine leerläuft; Regeln einer Betätigungsposition der positionsgeregelten Kupplung über den Controller; Berechnen einer Kupplungsdrehmomentkapazität der positionsgeregelten Kupplung während des Regelns der Betätigungsposition; Messen der Betätigungsposition über einen Positionssensor, wenn die berechnete Kupplungsdrehmomentkapazität gleich einer kalibrierten Kupplungsdrehmomentkapazität ist; Aufzeichnen der gemessenen Betätigungsposition als den Kupplungsgreifpunkt in einem Speicher des Controllers; und Steuern des Getriebes unter Verwendung des Kupplungsgreifpunkts.
Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Lernen eines Kupplungsgreifpunkts bei der Inbetriebnahme eines Fahrzeugs zur Verfügung zu stellen.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Das über das Verfahren gesteuerte Getriebe ist ein Doppelkupplungsgetriebe (DCT).
Die Erfindung wird im Folgenden beispielhaft beschrieben:

1 ist eine schematische Darstellung eines Beispielfahrzeugs, das ein Getriebe, Eingangskupplungen und einen Controller aufweist, der programmiert ist, um den Greifpunkt der Eingangskupplungen unter Verwendung des hierin beschriebenen Ansatzes zu lernen.
2 ist ein Flussdiagramm, das das erfindungsgemäße Verfahren zum Lernen des Greifpunkts der in 1 gezeigten Eingangskupplungen beschreibt.
3 ist ein Zeitablauf einer Beispielposition und einer Drehzahl der Kraftmaschine für das Fahrzeug von 1, wobei die Zeit auf der horizontalen Achse aufgetragen ist und der Betrag auf der vertikalen Achse aufgetragen ist.
4 ist eine Beispielkurve von Drehmoment über Position, wobei die Aktorposition auf der horizontalen Achse aufgetragen ist und das entsprechende Kupplungsdrehmoment auf der vertikalen Achse aufgetragen ist.

Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen, in denen gleiche Bezugszeichen überall in den verschiedenen Figuren auf gleiche oder ähnliche Komponenten verweisen, ist in 1 ein Beispielfahrzeug 10 schematisch gezeigt. Das Fahrzeug 10 umfasst eine Brennkraftmaschine (E) 12, die auf Drehzahlsteuersignale der Kraftmaschine (Pfeil CC_NE) anspricht, ein Getriebe 14 und einen Controller (C) 20. Die Kraftmaschine 12, die ein Ausgangselement 15 aufweist, das mit ungeraden und geraden Wellen 15O und 15E verbunden ist, die jeweils mit der Drehzahl der Kraftmaschine (Pfeil N_E) rotieren, um ein Eingangsdrehmoment (Pfeil T_I) zu erzeugen, ist selektiv mit einem Eingangselement 21 des Getriebes 14 über zwei positionsgeregelte Eingangskupplungen C1 und C2 verbunden. Der Controller 20 ist programmiert, um ein Verfahren 100 auszuführen, das nachstehend unter Bezugnahme auf 2 beschrieben wird, und um dadurch den Greifpunkt der zwei Eingangskupplungen C1 und C2 des Doppelkupplungsgetriebes (DCT) von 1 zu lernen.
Wie es in der Technik bekannt ist, kombiniert ein DCT, wie etwa das DCT 14 von 1, bestimmte Merkmale von manuellen und automatischen Getrieben. Ein DCT kann von der trockenen oder geschmierten / nassen Sorte sein, wobei einem Trocken-DCT eine kraftmaschinengetriebene Pumpe fehlt. In einem DCT, wie etwa dem DCT 14, wird eine bestimmte von einem Paar positionsgeregelten Eingangskupplungen über Kupplungsgabeln und zugeordnete Kupplungssynchroneinrichtungen 17, die nachstehend der Einfachheit halber als Kupplungsgabeln 17 bezeichnet werden, betätigt, um Zahnradsätze 18A, 18B, 18C und 18D, d.h. jeweilige Zahnräder für den 1., 3., 5. und 7. Gang, in Eingriff zu bringen, wobei in der Ausführungsform von 1 jeder einen Knoten aufweist, der mit einem feststehenden Element 24 des DCT 14, auf einer ersten / ungeraden Eingangswelle 21O in dem Beispiel-7-Gang-DCT 14 angeordnet, verbunden ist.
Die andere positionsgeregelte Eingangskupplung wird betätigt, um die geradzahligen Zahnradsätze 18E, 18F, 18G auf einer zweiten / geraden Eingangswelle 21 E, z.B. 2., 4. und 6. Gang, in Eingriff zu bringen. Ein Rückwärtsgang-(RW-)Zahnradsatz 18H kann über Einrückung der Eingangskupplung C2 in der in 1 gezeigten Beispielkonfiguration eingelegt werden. Während sie in 1 schematisch gezeigt sind, umfassen die Eingangskupplungen C1 und C2 die gesamte erforderliche Kupplungsstruktur, wie sie in der Technik bekannt ist, d.h. einen Zylinder, einen Kolben, Kupplungsplatten mit Reibmaterial und eine Versorgung mit Hydraulikfluid unter Druck, z.B. von einer kraftmaschinengetriebenen Hauptpumpe.
Die linearen Positionen von jeder der Eingangskupplungen C1 und C2, oder vielmehr jeglicher Kupplungskolben oder Linearaktoren, die verwendet werden, um die Eingangskupplungen C1 und C2 zu betätigen, können über einen entsprechenden Kupplungspositionssensor S_P, z.B. einen Hall-Effekt-Sensor, gemessen werden. Die gemessenen Kupplungspositionen (Pfeile P1 und P2) werden über einen Controller Area Network (CAN) Bus oder eine andere geeignete Kommunikationsstrecke zur Verwendung bei der Steuerung des DCT 14, einschließlich bei der Ausführung des Verfahrens 100 auf den Controller 20 übertragen, wie es nachstehend unter Bezugnahme auf 2 erläutert wird.
Das Beispiel-DCT 14 weist auch ein Ausgangselement 25 auf, das mit Ausgangswellen 31A und 31 B der jeweiligen ungeradzahligen und geradzahligen Zahnradsätze, wie gezeigt ist, über Achsantriebs-Zahnradsätze 22A und 22B verbunden ist, um schließlich Ausgangsdrehmoment (Pfeil To) zu einem Satz Antriebsräder (nicht gezeigt) zu befördern. Der Controller 20 befiehlt die Einrückung der erforderlichen Zahnradsätze über Betätigung der Kupplungseinrückungsgabeln und Synchroneinrichtungen 17, wie es in der Technik bekannt ist, für einen als nächsten ausgewählten Gangzustand vor einem bevorstehenden Schalten. Das Schalten wird dann über einen Satz von Kupplungspositionsbefehlen (Pfeil P_X) an diejenige Eingangskupplung C1 oder C2, welche auch immer für das besondere Schalten erforderlich ist, befohlen. Deshalb kann ein DCT die Schaltgeschwindigkeit relativ zu Schaltungen, die bei einem herkömmlichen Automatikgetriebe auftreten, in der Regel mit einer verbesserten Schaltregelung und einer erhöhten Leistung verbessern.
Der Controller 20 von 1 führt selektiv Code oder Anweisungen, die das vorliegende Verfahren 100 verkörpern, zum Beispiel indem Computer-Code oder Computer-Anweisungen, die auf greifbarem, nichtflüchtigem Speicher (M) aufgezeichnet sind, unter Verwendung eines Prozessors (CPU) während bestimmter Schwelleneintrittsbedingungen zum Greifpunktlernen ausgeführt werden, aus, um den Kupplungsgreifpunkt der zwei Eingangskupplungen C1 und C2 genau zu lernen. Beispielfahrzeugparameter, die verwendet werden, um das Verfahren 100 von 2 auszuführen, sind in 3 gezeigt, wobei eine repräsentative Kurve von Drehmoment über Position in 4 dargestellt ist.
Der Controller 20 kann abhängig von der Konstruktion ein Getriebesteuermodul oder ein integriertes Getriebe- und Kraftmaschinen-Steuermodul sein, und kann als eine auf einem Mikroprozessor beruhende Computereinrichtung ausgestaltet sein, die die CPU und Speicher M aufweist. Die CPU kann verschiedene Fahrzeugparameter und Steuereingänge empfangen und verarbeiten, die ein Kraftmaschinen-Ein/Aus-Zustandssignal (Pfeil S_E), einen PRNDL-Zustand (Pfeil PRNDL) und ein gemeldetes Drehmoment der Kraftmaschine (Pfeil T_E), d.h. einen geschätzten oder tatsächlichen Drehmomentwert der Kraftmaschine, einschließen, der leicht von einem Kraftmaschinen-Steuermodul oder ähnlicher Logik in einem integrierten Controller 20, wieder abhängig von der gewünschten Konstruktion, erhältlich ist. Der Speicher M kann optischen oder magnetischen Nur-Lese-Speicher (ROM), Direktzugriffsspeicher (RAM), elektrisch programmierbaren Nur-LeseSpeicher (EPROM), Flash-Speicher und dergleichen umfassen. Der Controller 20 kann auch eine Logikschaltung umfassen, die einen Hochgeschwindigkeitstaktgeber, Analog/Digital-(A/D-)Schaltung, Digital/Analog-(D/A-)Schaltung, einen digitalen Signalprozessor oder DSP und die notwendige Eingabe/Ausgabe-(I/O-)Einrichtungen und andere Signalaufbereitungs- und/oder Pufferschaltung umfasst, aber nicht darauf beschränkt ist.
Der Controller 20 benutzt auch eine Proportional-Integral-Differenzial-(PID-)Regelungslogik für manche der erforderlichen Schritte des Verfahrens 100, wie es nachstehend erläutert wird. Wie es in der Technik gut verstanden wird, bezieht sich PID-Regelung auf einen Regelkreis-Rückkopplungsmechanismus und zugehörige Logik, die drei Terme benutzt, d.h. die proportionalen (P), integralen (I) und differenziellen (D) Terme, wobei jeder die entsprechenden gegenwärtigen, vergangenen und zukünftigen Fehlerwerte darstellt. Eine derartige Logik kann bei Regelungsaktionen zweckmäßig sein.
Unter Bezugnahme auf 2 beginnt eine Beispielausführungsform des Verfahrens 100 bei Schritt 102, wobei der Controller 20 Fahrzeugparameter empfängt und verarbeitet, die den PRNDL-Zustand (Pfeil PRNDL) des DCT 14 und das Ein/Aus-Zustandssignal der Kraftmaschine (Pfeil S_E) umfassen, die beide in 1 gezeigt sind. Das Verfahren 100 schreitet dann zu Schritt 104 fort.
Bei Schritt 104 ermittelt der Controller 20 als nächstes, ob die bei Schritt 102 empfangenen und verarbeiteten Fahrzeugparameter für ein Fortfahren mit dem Lernen des Greifpunkts der Eingangskupplungen C1 und C2 ausreichend sind. Die über das Verfahren 100 vorgesehene Greifpunkt-Lernlogik wird nur ausgelöst, wenn das DCT 14 von 1 sich in der Parkstellung befindet und die Kraftmaschine 12 leerläuft, z.B. während das Fahrzeug 10 sich in der Fahrzeugfertigungsstätte befindet, wenn das Auto / die Kraftmaschine erstmalig gestartet wird und/oder an einer Servicestelle nach dem Verkauf. Das Verfahren 100 schreitet zu Schritt 106 fort, wenn die Parken-/Kraftmaschinen-Leerlauf-Eintritts- oder Freigabebedingungen erfüllt sind. Ansonsten wiederholt das Verfahren 100 Schritt 102.
Bei Schritt 106 kann der Controller 20 von 1 ermitteln, ob ein Greifpunkt-Lerntest der Eingangskupplung C1 bereits abgeschlossen worden ist. Ein solcher Schritt kann den Verweis auf ein Flag in dem Speicher M oder ein anderweitiges Überprüfen umfassen, dass für die Eingangskupplung C1 ein Greifpunktwert aufgezeichnet worden ist. Das Verfahren 100 schreitet zu Schritt 108 fort, um die andere Eingangskupplung C2 zu testen, wenn der Greifpunkt der ersten Eingangskupplung C1 bereits gelernt und in dem Speicher M aufgezeichnet worden ist. Ansonsten schreitet das Verfahren 100 zu Schritt 107 fort. Für den Rest der Beschreibung des Verfahrens 100 entsprechen die Verfahrensschritte 108-126 den ungeradzahligen Schritten 107-125, wobei die ungeradzahligen Schritte auf die Eingangskupplung C2 anwendbar sind. Der Klarheit der Darstellung wegen werden daher die ungeradzahligen und geradzahligen Schritte von Verfahren 100 gemeinsam beschrieben. 2 umfasst die Kennzeichnungen „C1 GPL“ und „C2 GPL“, um den Start der separaten C1-Greifpunktlern-Logik (C1-GPL-Logik) und C2-Greifpunktlern-Logik (C2-GPL-Logik) anzugeben.
Die Schritte 107 und 108 umfassen beide ein Befehlen einer Einrückung einer bestimmten der Kupplungsgabeln und Synchroneinrichtungen 17 an einer entsprechenden der Eingangswellen 21O und 21E, die in 1 gezeigt sind, d.h. wobei Schritt 107 zu der Eingangswelle 21O gehört und Schritt 108 zu der Eingangswelle 21E gehört. Zum Beispiel kann der Controller 20 die Einrückung der Gabeln und Synchroneinrichtungen 17, die zum Erreichen des 7. Ganges bei Schritt 107 verwendet werden, oder die Einrückung der Gabeln und Synchroneinrichtungen 17, die zum Erreichen des 6. Ganges bei Schritt 108 verwendet werden, befehlen. Die Schritte 107 und 108 umfassen auch ein Freigeben einer Kraftmaschinen-Drehzahlanforderung der Kraftmaschine 12, ob in Logik des Controllers 20 oder in der eines separaten dedizierten Kraftmaschinen-Steuermoduls (nicht gezeigt).
Zum Belasten des Antriebsstrangs mit der Kraftmaschine 12 überträgt der Controller 20 die Steuersignale der Drehzahl der Kraftmaschine (CC_NE) an die Kraftmaschine 12 oder fordert eine Übertragung derartiger Steuersignale der Drehzahl der Kraftmaschine (CC_NE) von einem Kraftmaschinen-Steuermodul an, wenn der Controller 20 allein als ein Getriebe-Controller ausgestaltet ist, so dass die Kraftmaschine 12 mit einer kalibrierten Drehzahl leerläuft, während sie sich in der Parkstellung befindet. Eine geeignete Leerlaufdrehzahl kann bei oder in der Nähe von 900 U/min oder in anderen Ausführungsformen irgendeiner anderen konstanten Drehzahl liegen. Das Verfahren 100 schreitet zu Schritten 109 oder 110 für die jeweiligen Eingangskupplungen C1 bzw. C2 fort und ermittelt, ob die bestimmten Gabeln und Synchroneinrichtungen 17, die an der Eingangswelle 21O oder 21E verwendet werden, vollständig eingerückt sind. Die Schritte 107 und 109 für die Eingangskupplung C1 und die Schritte 108 und 110 für die Eingangskupplung C2 werden wiederholt, bis die bestimmten Gabeln und Synchroneinrichtungen 17 vollständig eingerückt sind, an welchem Punkt das Verfahren 100 zu Schritt 111 für die Eingangskupplung C1 oder zu Schritt 112 für die Eingangskupplung C2 fortschreitet.
Die Schritte 111 und 112 umfassen ein Übertragen der Kupplungspositions-Regelungsbefehle (Pfeil P_X von 1) jeweils zu der Eingangskupplung C1 oder C2, und ein Vergrößern oder Verkleinern der linearen Kupplungsbetätigungsposition der Eingangskupplungen C1 oder C2 über die PID-Regelungslogik des Controllers 20. Das Ziel der Schritte 111 und 112 ist, die jeweilige Eingangskupplung C1 oder C2 zu der kalibrierten Drehmomentkapazität hin zu bewegen, zum Beispiel zu oder geringfügig über 15 Nm, wie es oben angemerkt wurde. Somit umfassen die Schritte 111 und 112 ein Berechnen des Kupplungsdrehmoments der Eingangskupplungen C1 und C2, z.B. als eine Funktion des gemeldeten Drehmoments der Kraftmaschine (Pfeil T_E). Der Controller 20 verwendet das gemeldete Drehmoment der Kraftmaschine (Pfeil T_E) von 1, das dem bekannten Drehmoment der Kraftmaschine für die kalibrierte Drehzahl der Kraftmaschine (Pfeil N_E) entspricht, und subtrahiert von diesem Wert das Trägheitsdrehmoment des Endantriebs, d.h. den Betrag des Eingangsdrehmoments der benötigt wird, um die Trägheit der Kraftmaschine 12 und der verbundenen Endantriebskomponenten zu überwinden und zu beginnen, die ungeraden und geraden Wellen 15O und 15E von 1 zu rotieren.
Unter kurzer Bezugnahme auf 4 ist eine repräsentative Kurve von Drehmoment über Position 50 gezeigt, wobei die Kupplungsbetätigungsposition (P) in Millimetern (mm) auf der horizontalen Achse dargestellt ist und die Kupplungsdrehmomentkapazität (T) in Nm auf der vertikalen Achse dargestellt ist. Die kalibrierte Drehmomentkapazität ist als Linie T_CAL dargestellt. Auch sind in 4 der offene Kupplungspunkt (OC) 54, der Berührpunkt (KP) 56, an dem die koppelnden Seiten der Eingangskupplung C1 sich gerade zu berühren beginnen, der Null-Drehmomentpunkt (ZTP) 58, d.h. eine Kupplungsposition, die von dem Greifpunkt (BP) 60 extrapoliert ist und von dem Controller 20 jedes Mal dann befohlen wird, wenn ein Kupplungsdrehmoment von 0 Nm erforderlich ist / angefordert wird, und ein Minimum-Linearpunkt (MLP) 62, welcher sich dort befindet, wo die Beziehung von Drehmoment über Position linear wird, aufgetragen. Der MLP 62 weist einen entsprechenden Drehmomentwert auf, der durch Linie T_MLP angegeben ist, z.B. etwa 60 Nm, wenn T_CAL 15 Nm beträgt.
Die Schritte 111 und 112 des in 2 gezeigten Verfahrens 100 umfassen ein Betätigen der Eingangskupplung C1 oder C2, das bei dem gelernten Berührpunkt beginnt, d.h. KP 56 von 4, unter Verwendung der PID- Regelung mit geschlossenem Regelkreis des Controllers 20 und den momentanen und akkumulierten Kupplungsdrehmomentfehlern. D.h. die PID-Regelungslogik des Controllers 20 wird verwendet, um eine lineare Position eines Kolbens oder eines anderen Kupplungsaktors der Eingangskupplung C1 oder C2 zu vergrößern oder zu verkleinern, wie es notwendig ist, um die kalibrierte Kupplungsdrehmomentkapazität (T_CAL) zu erreichen. Der Controller 20 berechnet das Kupplungsdrehmoment für die Eingangskupplung C1 oder C2 und schreitet dann zu Schritten 113 oder 114 für die jeweiligen Eingangskupplungen C1 bzw. C2 fort.
Bei den Schritten 113 und 114 ermittelt der Controller 20 von 1, ob die berechnete Kupplungsdrehmomentkapazität von den Schritten 111 und 112 die kalibrierte Drehmomentkapazität (T_CAL) erreicht hat. Wenn nicht, schreitet das Verfahren 100 zu Schritt 115 von Schritt 113 oder zu Schritt 116 von Schritt 114 fort. Ansonsten schreitet das Verfahren 100 zu Schritt 117 oder 118 für die jeweiligen Eingangskupplungen C1 bzw. C2 fort.
Die Schritte 115 und 116 beinhalten ein Ermitteln, ob die Freigabebedingungen von Schritt 104 erfüllt bleiben. Wenn dies der Fall ist, werden die Schritte 111 und 112 für die jeweiligen Eingangskupplungen C1 bzw. C2 wiederholt. Wenn die Freigabebedingungen nicht länger erfüllt sind, schreitet das Verfahren 100 zu Schritt 119 für die Eingangskupplung C1 oder zu Schritt 120 für die Eingangskupplung C2 fort.
Die Schritte 117 und 118 umfassen ein Aufzeichnen der linearen Position des Kolbens oder anderen Linearaktors, der zum Betätigen der entsprechenden Eingangskupplung C1 oder C2 verwendet wird. Zum Beispiel können die in 1 gezeigten Positionssensoren S_P die gemessene Kupplungsposition (Pfeil P1 oder P2) zu dem Controller 20 übertragen, wo die empfangene gemessene Position dann in dem Speicher (M) aufgezeichnet wird. Das Verfahren 100 schreitet dann zu Schritt 121 für die Eingangskupplung C1 und zu Schritt 122 für die Eingangskupplung C2 fort.
Bei den Schritten 119 und 120 wird der Greifpunkt-Lerntest von Verfahren 100 abgebrochen. Die gesamte aufgezeichnete Informationen bis zu diesen Schritten kann gelöscht werden, und die Gabeln und Synchroneinrichtungen 17, die zuvor bei den Schritten 107 und 108 eingerückt waren, werden automatisch ausgerückt und es wird zugelassen, dass sie sich in die Neutralstellung zurückstellen. Das Verfahren 100 kann bei Schritt 102 erneut beginnen.
Die Schritte 121 und 122, die nach dem Aufzeichnen der Kupplungspositionen P1 oder P2 bei jeweiligen Schritten 117 und 118 ausgeführt werden, umfassen ein Befehlen der Gabeln und Synchroneinrichtungen 17, die zuvor bei Schritten 107 oder 108 eingerückt waren, auszurücken und in die Neutralstellung zurückzukehren. Für die Eingangskupplung C1 schreitet dann das Verfahren 100 zu Schritt 123 fort, während Schritt 124 für die Eingangskupplung C2 ausgeführt wird.
Bei den Schritten 123 und 124 ermittelt der Controller 20 von 1, ob die Gabeln und Synchroneinrichtungen 17 von den jeweiligen Schritten 107 und 108 in ihre Neutralstellung zurückgekehrt sind, d.h. nicht länger eingerückt sind, etwa indem die Position der Gabeln und/oder der Leitungsdruck, der die Gabeln speist, überprüft wird. Der Controller 20 wiederholt die Schritte 121 und 123 für die Eingangskupplung C1, bis die bestimmte Gabel sich wieder in der Neutralstellung befindet, und schreitet dann zu Schritt 125 fort. Gleichermaßen wiederholt der Controller 20 für die Eingangskupplung C2 die Schritte 122 und 124, bis die Gabel von Schritt 108 sich in der Neutralstellung befindet, und schreitet dann zu Schritt 126 fort.
Die Schritte 125 und 126 umfassen ein Überprüfen, dass der Greifpunkt-Lerntest für die Eingangskupplung C1 oder C2 abgeschlossen ist. Das Verfahren 100 ist beendet, wie es durch * in 2 angegeben ist, oder das Verfahren 100 kann bei Schritt 102 während eines Wartungseinsatzes erneut starten, wenn dies benötigt wird, falls der Test abgeschlossen ist. Ansonsten kann das Verfahren 100 zu Schritt 119 oder 120 fortschreiten und den Test abbrechen, wie es oben erläutert wurde. Jedoch ist es unwahrscheinlich, dass ein solches Ergebnis auftritt, wenn der erfolgreiche Abschluss der Schritte 117, 121 und 123 für Kupplung C1 oder der Schritte 118, 122 und 124 für Kupplung C2 gegeben ist.
Unter Bezugnahme auf 3 ist der Greifpunkt-Lerntest, der durch das Verfahren 100 und den Controller 20 vorgesehen ist, graphisch über ein Zeitablaufdiagramm 40 dargestellt, wobei die Zeit (t) auf der horizontalen Achse aufgetragen ist und der Betrag (M) auf der vertikalen Achse aufgetragen ist. Die Einstellung der Drehzahl der Kraftmaschine (Linienzug N_E) bei den Schritten 107 und 108 von 3 wird stationär gehalten, z.B. bei oder in der Nähe von 900 U/min, und die Schritte 111 und 112 führen zu einer Änderung der gemessenen Kupplungspositionen P1 und P2. Wenn sich die Kupplungspositionen P1 und P2 ändern, beginnt das Kupplungsdrehmoment (Linienzug Tc) anzusteigen.
In 3 entspricht das Kupplungsdrehmoment (Linienzug Tc), das von dem Controller 20 zwischen t₀ und t₁ berechnet wird, der Drehmomentkapazität der Eingangskupplung C1, während das Kupplungsdrehmoment (Linienzug Tc) in der Dauer t₁-t₂ der Drehmomentkapazität der Eingangskupplung C2 entspricht. Das Kupplunsdrehmoment (Linienzug Tc) beginnt zu der kalibrierten Drehmomentkapazität (Linienzug T_CAL) hin anzusteigen und überschreitet diese schließlich.
Der Controller 20 hält dann die Kupplungspositionen P1 und P2 über PID-Regelungslogik für eine kalibrierte Zeitdauer, nachdem sich das berechnete Kupplungsdrehmoment (Linienzug Tc) stabilisiert, bei oder über der kalibrierten Drehmomentkapazität (T_CAL) aufrecht. Der Controller 20 zeichnet danach die entsprechenden Greifpunkte (BP1, BP2) für die jeweiligen Eingangskupplungen C1 bzw. C2 auf, wenn dies auftritt, wie es oben unter Bezugnahme auf die Schritte 117 und 118 von 2 erläutert wurde.
Sobald die Greifpunkte (BP1, BP2) beider Eingangskupplungen C1 und C2 gelernt worden sind, was annähernd 7-10 Sekunden für jede Eingangskupplung C1 und C2 dauern kann, führt der Controller 20 eine Steuerungsaktion mit Bezug auf das DCT 14 unter Verwendung der gelernten Greifpunkte (BP1, BP2) aus. Zum Beispiel kann der Controller 20 die Kurve 50 von 4 mit den korrekten Greifpunkten aktualisieren und danach die Kurve 50 dazu verwenden, das DCT 14 bei allen nachfolgenden Schaltungen zu steuern.

Claims

Verfahren (100) zum Lernen des Kupplungsgreifpunkts (60) einer positionsgeregelten Kupplung (C1, C2) in einem Fahrzeug (10), das eine Kraftmaschine (12) und ein Getriebe (14) aufweist, während das Fahrzeug (10) sich in der Fahrzeugfertigungsstätte befindet, wenn das Fahrzeug (10) oder die Kraftmaschine (12) erstmalig gestartet wird und/oder an einer Servicestelle nach dem Verkauf, wobei das Getriebe (14) ein Doppelkupplungsgetriebe ist und die positionsgeregelte Kupplung (C1, C2) ein Paar Eingangskupplungen umfasst, die die Kraftmaschine (12) mit dem Doppelkupplungsgetriebe verbinden, und wobei das Verfahren (100) getrennt für jede der zwei Eingangskupplungen (C1, C2) durchgeführt wird, wobei das Verfahren (100) umfasst: Befehlen einer Einrückung einer Kupplungsgabel (17) in dem Getriebe (14) über einen Controller (20), wenn das Getriebe (14) sich in einem Parkzustand befindet und die Kraftmaschine (12) leerläuft (107, 108); Regeln einer Betätigungsposition (P1, P2) der positionsgeregelten Kupplung (C1, C2) über den Controller (20) (111, 112); Berechnen einer Kupplungsdrehmomentkapazität (Tc) der positionsgeregelten Kupplung (C1, C2) während des Regelns der Betätigungsposition (P1, P2) (113, 114), wobei das Berechnen einer Kupplungsdrehmomentkapazität (Tc) ein Berechnen der Kupplungsdrehmomentkapazität (Tc) als eine Funktion eines gemeldeten Drehmoments (T_E) der Kraftmaschine (12) umfasst (113, 114), wobei die Funktion ein Subtrahieren eines Trägheitsdrehmomentwerts von dem gemeldeten Drehmoment (T_E) umfasst; Messen der Betätigungsposition (P1, P2) über einen Positionssensor (S_P), wenn die berechnete Kupplungsdrehmomentkapazität (T_C) gleich einer kalibrierten Kupplungsdrehmomentkapazität (T_CAL) ist (117, 118); Aufzeichnen der gemessenen Betätigungsposition (P1, P2) als den Kupplungsgreifpunkt (60, BP1, BP2) in einem Speicher (M) des Controllers (20) (117, 118); und Steuern des Getriebes (14) unter Verwendung des Kupplungsgreifpunkts (60, BP1, BP2), wobei das Regeln einer Betätigungsposition (P1, P2) der Kupplung (C1, C2) die Verwendung einer Proportional-Integral-Differenzial-(PID-)Regelungslogik des Controllers (20) umfasst, um eine lineare Position (P, P1, P2) eines Kupplungsaktors wie notwendig, um die kalibrierte Kupplungsdrehmomentkapazität (TCAL) zu erreichen, zu vergrößern oder zu verkleinern (111, 112), wobei der Controller (20) dann die Kupplungspositionen (P1, P2) über die PID-Regelungslogik für eine kalibrierte Zeitdauer, nachdem sich das berechnete Kupplungsdrehmoment (Tc) stabilisiert, bei oder über der kalibrierten Drehmomentkapazität (T_CAL) aufrechthält, wobei der Controller (20) danach die entsprechenden Greifpunkte (60, BP1, BP2) für die jeweiligen Eingangskupplungen (C1, C2) aufzeichnet (117, 118), und wobei ein Null-Drehmomentpunkt (58) von dem Greifpunkt (60, BP1, BP2) extrapoliert wird, wobei der Null-Drehmomentpunkt (58) von dem Controller (20) jedes Mal dann befohlen wird, wenn ein Kupplungsdrehmoment (Tc) von 0 Nm angefordert wird.
Verfahren (100) nach Anspruch 1, wobei das Aufzeichnen der gemessenen Betätigungsposition (P1, P2) als den Kupplungsgreifpunkt (60, BP1, BP2) ein Aufzeichnen des Kupplungsgreifpunkts in einer Nachschlagekurve (50) von Drehmoment (T) über Position (P), auf die der Controller (20) zugreifen kann, umfasst.