DE102015210176B4

DE102015210176B4 - Verfahren zur Adaption eines Erststartfehlerkompensationswertes eines Tastpunktes einer Kupplung eines Fahrzeuges, vorzugsweise einer unbetätigt geschlossenen Kupplung

Info

Publication number: DE102015210176B4
Application number: DE102015210176.2A
Authority: DE
Inventors: Erhard Hodrus
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2015-06-02
Filing date: 2015-06-02
Publication date: 2024-05-02
Anticipated expiration: 2035-06-03
Also published as: DE102015210176A1; CN106224403A; CN106224403B

Abstract

Verfahren zur Adaption eines Erststartfehlerkompensationswertes eines Tastpunktes einer Kupplung eines Fahrzeuges, vorzugsweise einer unbetätigt geschlossenen Kupplung, bei welchem die Kupplung (12) von einem hydrostatischen Kupplungsaktor (4) betätigt wird, indem ein axial beweglich in einem Geberzylinder (7) des hydrostatischen Kupplungsaktors (4) gelagerter Kolben (6) über eine, ein Druckmittel (8) aufweisende hydrostatische Übertragungsstrecke einen die Kupplung (12) betätigenden Nehmerzylinder (11) betätigt, wobei der Kolben (6) des Geberzylinders (7) im unbetätigten Zustand der Kupplung (12) eine Verbindungsöffnung (14) des Geberzylinders (7) zu einem Ausgleichsbehälter (13) zum Volumen- und/oder Temperaturausgleich des Druckmittels (8) freigibt, wobei der Erststartfehlerkompensationswert durch eine irreguläre Tastpunktadaption der Kupplung (12) adaptiert wird, wobei der Erststartfehlerkompensationswert des Tastpunktes ermittelt wird, nachdem die Verbindungsöffnung (14) des Geberzylinders (7) zum Ausgleichsbehälter (13) einen vorgegebenen Zeitraum geöffnet ist und anschließend ohne vorhergehenden Schnüffelvorgang die Tastpunktadaption durchgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Bestimmung des Erststartfehlerkompensationswertes durch die irreguläre Tastpunktadaption und dem sich daran anschließenden Schnüffelvorgang (S) zur Reduzierung des Erststartfehlerkompensationswertes mehrfach wiederholt wird, bis der Erststartfehlerkompensationswert null erreicht hat.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Adaption eines Erststartfehlerkompensationswertes eines Tastpunktes einer Kupplung eines Fahrzeuges, vorzugsweise einer unbetätigt geschlossenen Kupplung, bei welchem die Kupplung von einem hydrostatischen Kupplungsaktor betätigt wird, indem ein axial beweglich in einem Geberzylinder des hydrostatischen Kupplungsaktors gelagerter Kolben über eine, ein Druckmittel aufweisende hydrostatische Übertragungsstrecke einen die Kupplung betätigenden Nehmerzylinder betätigt, wobei der Kolben des Geberzylinders im unbetätigten Zustand der Kupplung eine Verbindungsöffnung des Geberzylinders zu einem Ausgleichsbehälter zum Volumen- und/oder Temperaturausgleich des Druckmittels freigibt.
DE 103 51 906 A1 offenbart ein Verfahren zur Adaption des Greifpunkts einer Kupplung eines automatisierten Getriebes, bei dem als Kupplungsmoment ein Tastmoment an der Kupplung vorgegeben wird, und das Tastmoment erhöht wird, bis ein gewünschtes Kupplungssollmoment erreicht ist.
DE 10 2013 207 263 A1 offenbart ein Verfahren zur Anpassung einer Kupplungskennlinie.
In modernen Kraftfahrzeugen, insbesondere Personenkraftwagen, werden zunehmend automatisierte Kupplungen eingesetzt, die einen hydrostatischen Kupplungsaktor verwenden. Aus der DE 102 25 262 B4 ist ein solcher hydrostatischer Kupplungsaktor bekannt, welcher einen Geberzylinder aufweist, in dem ein Kolben axial beweglich gelagert ist. Über eine Druckleitung, welche auch als hydrostatische Übertragungsstrecke bezeichnet wird, wird der elektromotorisch angetriebene Geberkolben des Geberzylinders bewegt, wodurch ein Druckmittel, welches in der hydrostatischen Übertragungsstrecke angeordnet ist, unter Druck gesetzt wird und dabei einen Nehmerkolben eines Nehmerzylinders bewegt, dessen Bewegung auf die Kupplung übertragen wird, wodurch diese geöffnet wird. Der Geberzylinder umfasst eine Verbindungsöffnung, welche den Geberzylinder mit einem Ausgleichsbehälter verbindet. Wenn der Geberkolben des Geberzylinders diese Verbindungsöffnung freigibt, werden ein Volumen- und/oder ein Druck- und/oder ein Temperaturausgleich zwischen dem Druckmittel in der Übertragungsstrecke und dem Ausgleichsbehälter durchgeführt.
Der hierzu verwendete hydrostatische Kupplungsaktor erfährt einen sogenannten Erststartfehler, welcher sich durch eine Verschiebung des Tastpunktes der Kupplung nach „ZÜNDUNG AN“ bemerkbar macht. Der Tastpunkt ist dabei beim Starten des hydrostatischen Kupplungsaktors größer als beim Abstellen des hydrostatischen Kupplungsaktors. Die Kupplung muss deshalb weiter geöffnet werden, um diesen Erststartfehler auszugleichen. Es ist bekannt, diesen Erststartfehler durch einen konstanten Kompensationswert abzubauen. Ein solcher konstanter Kompensationswert für verschiedene Baureihen der hydrostatischen Kupplungsaktoren hat aber den Nachteil einer relativ ungenauen Kompensation des Effektes, da die hydrostatischen Kupplungsaktoren in ihrer Baureihe stark streuen können.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Adaption eines Erststartfehlerkompensationswertes eines Tastpunktes anzugeben, welcher eine optimale Kompensation des Erststartfehlerkompensationswertes bei unterschiedlichen Baureihen hydrostatischer Kupplungsaktoren erlaubt.
Die Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 gelöst.
Erfindungsgemäß ist die Aufgabe also dadurch gelöst, dass der Erststartfehlerkompensationswert durch eine irreguläre Tastpunktadaption der Kupplung adaptiert wird. Dies hat den Vorteil, dass der Erststartfehlerkompensationswert, der eine Kennlinienverschiebung der Kupplung nach sich zieht, bei jedem individuellen Kupplungsbetätigungssystem ermittelt und auf einen vorgegebenen Tastpunkt abgeglichen wird. Somit lässt mit jedem individuellen hydrostatischen Kupplungsaktor der Tastpunkt der Kupplung bestimmen, wobei der Weg des hydrostatischen Kupplungsaktors durch eine solche irreguläre Tastpunktadaption korrigiert wird. Der Tastpunkt stellt dabei eine Stützstelle der Kupplungskennlinie dar, unter dem die Position der Kupplung zu verstehen ist, bei dem die Reibflächen eines Ein- bzw. Ausgangsteils der Kupplung in Reibkontakt zueinander treten und ein vorgegebenes Kupplungsmoment übertragen. Der Tastpunkt ist von besonderer Bedeutung für die Steuerung der Kupplung und wird während der Erstinbetriebnahme des Fahrzeuges bestimmt und während des Fahrbetriebes des Fahrzeuges adaptiert.
Erfindungsgemäß wird der Erststartfehlerkompensationswert ermittelt, nachdem die Verbindungsöffnung des Geberzylinders zum Ausgleichsbehälter einen vorgegebenen Zeitraum geöffnet ist, wobei nach Ablauf des vorgegebenen Zeitraumes ohne vorhergehenden Schnüffelvorgang die irreguläre Tastpunktadaption durchgeführt wird. Das heißt die Tastpunktadaption wird nur dann aktiviert, wenn der Erststartfehlerkompensationswert aufgetreten ist, d.h. üblicherweise in solchen Betriebsphasen, in denen die Verbindungsöffnung zwischen Geberzylinder und Ausgleichsbehälter zu lange geöffnet ist. In dieser Situation wird davon ausgegangen, dass die Kupplung während des Stillstandes von einem Basistastpunkt abweicht.
In einer Ausgestaltung wird die Tastpunktadaption unmittelbar nach einer Einschaltung einer Zündung des Fahrzeuges ausgeführt. Dabei wird der Situation Rechnung getragen, dass während des Stillstandes des Fahrzeuges sich die Position des hydrostatischen Kupplungsaktors geändert hat, welcher zu einem Erststartfehler des Basistastpunktes der Kupplung geführt hat, der durch die Erststartfehlerkompensation korrigiert wird.
In einer Variante wird nach der Bestimmung des Erststartfehlerkompensationswertes ein Schnüffelvorgang zur Reduzierung des Erststartfehlerkompensationswertes ausgeführt. Dies führt dazu, dass sich der Erststartfehlerkompensationswert verringert, da dieser von dem Basistastpunkt abgezogen wird.
In einer Ausführungsform wird der Erststartfehlerkompensationswert in Abhängigkeit von einer Zeit, in welcher die Verbindungsöffnung ununterbrochen geöffnet ist und/oder eine Temperatur des Druckmittels bei Einschaltung der Zündung bestimmt. Dadurch werden die aktuellen Bedingungen, welche eine Veränderung der Position des hydrostatischen Kupplungsaktors in diesem Zeitraum beeinflussen, betrachtet, um den Erststartfehlerkompensationswert ausreichend an dem Basistastpunkt anpassen zu können.
Erfindungsgemäß wird die Bestimmung des Erststartfehlerkompensationswertes durch die irreguläre Tastpunktadaption und dem sich daran anschließenden Schnüffelvorgang zur Reduzierung des Erststartfehlerkompensationswertes mehrfach wiederholt, bis der Erststartfehlerkompensationswert null erreicht hat. Dies führt zu einer sehr schnellen Unterbindung des Erststartfehlers des Basistastpunktes, so dass schon nach mindestens zwei, drei Schnüffelvorgängen der aktuelle Tastpunkt auf den Basistastpunkt abgeglichen und der Erststartfehler des Basistastpunktes kompensiert wird.
Vorteilhafterweise findet die Bestimmung des Erststartfehlerkompensationswertes während der Inbetriebnahme des hydrostatischen Kupplungsaktors oder während seines laufenden Betriebes statt. Somit wird während des gesamten Einsatzes des hydrostatischen Kupplungsaktors sichergestellt, dass der Basistastpunkt als Ausgangspunkt für die Steuerung der Kupplung zugrunde gelegt werden kann.
Die Erfindung lässt zahlreiche Ausführungsformen zu. Eine davon soll anhand der in der Zeichnung dargestellten Figuren näher erläutert werden.
Es zeigt:

1: eine Prinzipdarstellung eines Kupplungsbetätigungssystems in einem Fahrzeug,
2: ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens.

1 zeigt einen Aufbau eines hydrostatischen Kupplungsbetätigunssystems 1 zur Verwendung in einem Fahrzeug. Das hydrostatische Kupplungsbetätigungssystem 1 umfasst auf der Geberseite 2 ein Steuergerät 3, das einen hydrostatischen Kupplungsaktor 4 ansteuert. Der Kupplungsaktor 4 ist über ein Getriebe 5 mit einem Kolben 6 des Geberzylinders 7 kinematisch verbunden. Bei einer Lageveränderung des Kupplungsaktors 4 und damit des Kolbens 6 im Geberzylinder 7 entlang des Aktorweges nach rechts wird ein Volumen des Geberzylinders 7 verändert, wodurch ein Druck p in dem Geberzylinder 7 aufgebaut wird, der über ein Druckmittel 8 über eine Hydraulikleitung 9 zur Nehmerseite 10 des hydrostatischen Kupplungsbetätigungssystems 1 übertragen wird. Auf der Nehmerseite 10 verursacht der Druck p des Druckmittels 8 in einem Nehmerzylinder 11 eine Wegänderung, die auf eine Kupplung 12 übertragen wird, um diese zu betätigen. Die Kupplung 12 ist im unbetätigten Zustand geschlossen.
Der Geberzylinder 7 ist mit einem Ausgleichsbehälter 13 verbunden, wobei eine Verbindungsöffnung 14 des Geberzylinders 7 durch den Kolben 6 des Geberzylinders 7 freigegeben wird, wenn sich der Kolben 6 in einer vorgegebenen Position befindet. In der Darstellung von 1 erreicht der Kolben 6 diese Position, indem er aus der dargestellten Position weiter nach links verfahren wird. In dieser Position ist das Druckmittel 8 üblicherweise unbetätigt und der Druck p im Geberzylinder 7 minimal. Durch das Freigeben kann ein Druck- und/oder Volumen- und/oder Temperaturausgleich des Druckmittels 8 ermöglicht werden. Dieser Vorgang wird auch als Schnüffeln bezeichnet und die Position des Kolbens 6, bei der die Verbindungsöffnung 14 freigegeben ist, wird als Schnüffelposition bezeichnet.
Wie bereits erläutert, stellt der Tastpunkt einen wesentlichen Stützpunkt der Kupplungskennlinie dar, nach welcher die Kupplung 12 von dem hydrostatischen Kupplungsaktor 4 angetrieben wird. In 2 ist ein Ausführungsbeispiel für eine mögliche Verschiebung der Kupplungskennlinie durch einen Erststartfehler des Kupplungsaktors 4 dargestellt. Dabei ist die Verschiebung der Kupplungskennlinie über die Zeit gezeigt. Eine Positionsänderung des hydrostatischen Kupplungsaktors erfolgt dabei in Abhängigkeit von der Drehzahl eines den Kupplungsaktor 4 antreibenden Elektromotors. Bei einem solchen Erststartfehler weist die Kupplung 12 bei Abschaltung des Kupplungsaktors 4 einen Basistastpunkt auf, welcher nach einem vorgegebenen Zeitraum, beispielsweise einer Wiederaktivierung des Kupplungsaktors 4 um einen Erstastartfehler gegenüber dem Basistastpunkt zugenommen hat.
Im Bereich 0 befindet sich der hydrostatische Kupplungsaktor 4 in einer ersten Position, bei welchem sich der Basistastpunkt um einen Erststartfehlerkompensationswert verschoben hat, was zu einer Kennlinienverschiebung geführt hat. Dies tritt auf, wenn die Verbindungsöffnung 14 des Geberzylinders 7 eine vorgegebene Zeit durch den Kolben 6 des Geberzylinders 7 freigegeben wurde, beispielsweise nach einem Abstellen des Fahrzeuges. In diesem Bereich 0 ist die Zündung des Fahrzeuges noch aus. In dem sich daran anschließenden Bereich 1 wird die Zündung angeschaltet und der hydrostatische Kupplungsaktor 4 nimmt eine Bereitschaftsposition ein. Dadurch wird die Kennlinie der Kupplung 12 verschoben. Um den dabei eingestellten Erststartfehlerkompensationswert zu verringern, wird unmittelbar nach der Einschaltung der Zündung eine irreguläreTastpunktadaption, allerdings ohne einen vorausgehenden Schnüffelvorgang S durchgeführt. Der Schnüffelvorgang S wird erst anschließend an die irreguläre Tastpunktadaption durchgeführt, wodurch der Erststartfehlerkompensationswert verringert wird und sich der Tastpunkt der Kupplung dem Basistastpunkt annähert. Nach diesem ersten Schnüffelvorgang S wird wieder eine irreguläre Tastpunktadaption im Bereich 2 durchgeführt, wobei ein darauf folgender Schnüffelvorgang S zu einer weiteren Verringerung des Erststartfehlerkompensationswertes des Tastpunktes führt. Diese Vorgänge können im Bereich 3 wiederholt werden. Im Bereich 4 wird beim vorliegenden Beispiel angenommen, dass der Erststartfehlerkompensationswert des Tastpunktes gegen null geht. Dies wird durch eine weitere Tastpunktadaption geprüft.
In den Bereichen 1-3 muss bei der Tastpunktadaption darauf geachtet werden, dass die Ermittlung des Tastpunktes ohne Kompensation erfolgt, um den Wert des Erststartfehlers genau ablesen zu können.
Die Adaption der Kupplungskennlinie hängt dabei von der Temperatur des Druckmittels 8 und der Zeit ab, wie lange der hydrostatische Kupplungsaktor 4 die Schnüffelbohrung 14 freigegeben hat. Da aufgrund des vorgegebenen Verfahrens die Adaption des Tastpunktes mindestens einmal in jeder Kombination der Eingangswerte des hydrostatischen Kupplungsaktors 4 erfolgt, kann es zum Beispiel vorkommen, dass Parameter für tiefe Temperaturen nur einmal im Winter adaptiert werden können. Die positive Korrektur der Parameter wirkt sich aber schon bei einem wiederholten Anwenden der vorgeschlagenen Kompensation aus.
Durch das vorgeschlagene Verfahren wird bei einer unbetätigt geschlossene Kupplung, die mit einem hydrostatischen Kupplungsaktor 4 angesteuert wird, ein sogenannter Erststartfehler kompensiert. Dies erfolgt durch irreguläre Tastpunktadaptionen, welche den für das einzelne Kupplungsbetätigungssystem optimalen Wert für die Erststartkompensation ermittelt.
Bezugszeichenliste

1: hydrostatisches Kupplungsbetätigungssystem
2: Geberseite
3: Steuergerät
4: Hydrostatischer Kupplungsaktor
5: Getriebe
6: Kolben
7: Geberzylinder
8: Druckmittel
9: Hydraulikleitung
10: Nehmerseite
11: Nehmerzylinder
12: Kupplung
13: Ausgleichsbehälter
14: Verbindungsöffnung

Claims

Verfahren zur Adaption eines Erststartfehlerkompensationswertes eines Tastpunktes einer Kupplung eines Fahrzeuges, vorzugsweise einer unbetätigt geschlossenen Kupplung, bei welchem die Kupplung (12) von einem hydrostatischen Kupplungsaktor (4) betätigt wird, indem ein axial beweglich in einem Geberzylinder (7) des hydrostatischen Kupplungsaktors (4) gelagerter Kolben (6) über eine, ein Druckmittel (8) aufweisende hydrostatische Übertragungsstrecke einen die Kupplung (12) betätigenden Nehmerzylinder (11) betätigt, wobei der Kolben (6) des Geberzylinders (7) im unbetätigten Zustand der Kupplung (12) eine Verbindungsöffnung (14) des Geberzylinders (7) zu einem Ausgleichsbehälter (13) zum Volumen- und/oder Temperaturausgleich des Druckmittels (8) freigibt, wobei der Erststartfehlerkompensationswert durch eine irreguläre Tastpunktadaption der Kupplung (12) adaptiert wird, wobei der Erststartfehlerkompensationswert des Tastpunktes ermittelt wird, nachdem die Verbindungsöffnung (14) des Geberzylinders (7) zum Ausgleichsbehälter (13) einen vorgegebenen Zeitraum geöffnet ist und anschließend ohne vorhergehenden Schnüffelvorgang die Tastpunktadaption durchgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Bestimmung des Erststartfehlerkompensationswertes durch die irreguläre Tastpunktadaption und dem sich daran anschließenden Schnüffelvorgang (S) zur Reduzierung des Erststartfehlerkompensationswertes mehrfach wiederholt wird, bis der Erststartfehlerkompensationswert null erreicht hat.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Tastpunktadaption unmittelbar nach einer Einschaltung einer Zündung des Fahrzeuges ausgeführt wird.
Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass nach der Bestimmung des Erststartfehlerkompensationswertes ein Schnüffelvorgang (S) zur Reduzierung des Erststartfehlerkompensationswertes ausgeführt wird.
Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Erststartfehlerkompensationswert in Abhängigkeit einer Zeit, in welcher die Verbindungsöffnung (14) ununterbrochen geöffnet ist und/oder einer Temperatur des Druckmittels (8) beim Einschalten der Zündung bestimmt wird.
Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bestimmung des Erststartfehlerkompensationswertes bei der Inbetriebnahme oder während des Betriebes des hydrostatischen Kupplungsaktors (4) ausgeführt wird.