DE102017125584A1 - Verfahren zur Filterung eines Wegsignals eines Wegsensors einer Kupplungs-betätigungsvorrichtung - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Filterung eines Wegsignals (S) eines Wegsensors einer Kupplungsbetätigungsvorrichtung einer Reibungskupplung in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs. Um bei einer insbesondere hydrostatisch ausgebildeten Kupplungsbetätigungsvorrichtung aufgrund von einer nicht linearen Anordnung entstehende Schwingungen zu eliminieren, wird das Wegsignal (S) mittels eines Tiefpassfilters (12) gefiltert, das Wegsignal (S) wird zusätzlich parallel in einem ersten Filterelement (13) mit gleitendem Mittelwert und in einem zweiten Filterelement (14) als Hysteresefilter (15) gefiltert, wobei beide gefilterten Wegsignale (S(m), S(h)) in einem Entscheidungsmodul (16) zur Minimierung von Abweichungen des gefilterten Wegsignals (S(s)) vom tatsächlichen Weg gewichtet werden.

Description

• Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Filterung eines Wegsignals eines Wegsensors einer Kupplungsbetätigungsvorrichtung einer Reibungskupplung in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs.
• Kupplungsbetätigungsvorrichtungen dienen der Betätigung von Reibungskupplungen in Antriebssträngen von Kraftfahrzeugen. Hierbei sind diese gehäusefest um die Getriebeeingangswelle eines Getriebes angeordnet und beaufschlagen mittels eines drehentkoppelnden Betätigungslagers eine Tellerfeder oder ein ähnliches Hebelsystem der Reibungskupplung entlang eines Wegs entlang der Drehachse der Reibungskupplung. Je nach Ausbildung der Reibungskupplung als auf- oder zugedrückte Reibungskupplung wird mit zunehmendem Weg die Reibungskupplung geöffnet oder geschlossen. Zur Überwachung des Wegs, der unter anderem ein Maß für das über die Reibungskupplung übertragene Kupplungsmoment ist, kann ein Wegsensor an der Kupplungsbetätigungsvorrichtung vorgesehen sein. Beispielsweise ist bei hydrostatisch betätigter Reibungskupplung mit einem um die Getriebeeingangswelle angeordneten Nehmerzylinder ein derartiger Wegsensor mit dem Nehmerzylinderkolben gekoppelt. Bei infolge von Fehlertoleranzen nicht linear zueinander angeordneter Reibungskupplung und Kupplungsbetätigungsvorrichtung treten an dem Betätigungslager und damit an dem Wegsensor von der Drehzahl der Reibungskupplung abhängige Oszillationen an dem Wegsensor auf, die zu schwingenden Wegsignalen des Wegsensors führen, so dass ein exakter Weg schwer erfassbar ist.
• Aufgabe der Erfindung ist, die Qualität des Wegsignals eines Wegsensors für eine Kupplungsbetätigungsvorrichtung einer Reibungskupplung zu verbessern.
• Die Aufgabe wird durch den Gegenstand des Anspruchs 1 gelöst. Die von dem Anspruch 1 abhängigen Ansprüche geben vorteilhafte Ausführungsformen des Gegenstands des Anspruchs 1 wieder.
• Das vorgeschlagene Verfahren dient der Filterung eines Wegsignals eines Wegsensors einer Kupplungsbetätigungsvorrichtung einer Reibungskupplung in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs. Die Kupplungsbetätigungsvorrichtung kann ein mechanischer Ausrücker oder in bevorzugter Weise ein konzentrisch um eine Getriebeeingangswelle eines Getriebes angeordneter Kupplungsnehmerzylinder sein, der von einem Kupplungsgeberzylinder oder einer Druckversorgungseinrichtung mittels einer hydraulischen Strecke abhängig von einem zurückzulegenden Weg des Nehmerzylinderkolbens mit Druck beaufschlagt wird. Das Wegsignal wird von einem an der Kupplungsbetätigungsvorrichtung aufgenommenen Wegsensor generiert. Der Wegsensor überträgt das Sensorsignal bedrahtet oder drahtlos auf das Steuergerät, welches das Sensorsignal zur Überwachung oder Steuerung der Reibungskupplung verwertet. Um Rauschen und Oszillationen des Wegsignals zu verbessern und insbesondere infolge einer nicht linearen Anordnung der Kupplungsbetätigungsvorrichtung gegenüber der Drehachse der Reibungskupplung zu filtern, sind spezielle Filtermaßnahmen vorgesehen. Höherfrequente Schwingungen des Wegsignals werden beispielsweise mittels eines Tiefpassfilters gefiltert. Der Tiefpassfilter kann durch eine elektronische Beschaltung des Wegsensors und/oder durch eine ein Tiefpassfilter bereitstellende Softwareroutine zur Bearbeitung des Wegsignals vorgesehen werden. Das auf diese Weise gegebenenfalls tiefpassgefilterte Wegsignal wird parallel in einem ersten Filterelement mit gleitendem Mittelwert und in einem zweiten Filterelement als Hysteresefilter gefiltert. Hierbei werden beide von den Filterelementen jeweils auf unterschiedliche Weise gefilterten Wegsignale in einem Entscheidungsmodul zusammengeführt. Das Entscheidungsmodul wichtet, das heißt bewertet die beiden gefilterten Wegsignale und minimiert durch Wichtung die Abweichungen des gefilterten Wegsignals vom tatsächlichen Weg.
• Beispielsweise wird von dem Entscheidungsmodul bei zunehmender Differenz der beiden gefilterten Wegsignale eine stärkere Wichtung des Wegsignals des zweiten Filterelements und bei abnehmender Differenz eine stärkere Wichtung des Wegsignals des ersten Filterelements vorgenommen. Beispielsweise kann bei einem im Wesentlichen statischen Verhalten des Wegsignals von dem Entscheidungsmodul bevorzugt das erste Filterelement wirksam geschaltet werden. Bei einem dynamischen Verhalten des Wegsignals kann von dem Entscheidungsmodul das zweite Filterelement bevorzugt wirksam geschaltet werden.
• Die Filterung des Wegsignals, also die Unterbringung der beiden Filterelemente und des Entscheidungsmoduls, kann in einer Vorortelektronik des Wegsensors vorgenommen und das gefilterte Wegsignal auf ein Steuergerät übertragen werden. Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform des Verfahrens kann eine Breite des gleitenden Mittelwerts abhängig von einer Eingangsdrehzahl der Reibungskupplung angewendet werden. Hierbei kann die Eingangsdrehzahl als Motordrehzahl einer die Reibungskupplung antreibenden Brennkraftmaschine über einen Signalbus, beispielsweise CAN auf die Vorortelektronik übertragen werden. Durch die Auswertung der Drehzahl kann die Frequenz der Oszillationen ermittelt werden, da bei jeder Umdrehung der Reibungskupplung durch die gegenüber der Drehachse schief stehende Kupplungsbetätigungsvorrichtung eine Schwingungsphase mit stärker und schwächer ausgelenktem Betätigungslager, Ausrücker beziehungsweise Nehmerzylinderkolben ausgebildet wird. Bei sich langsam ändernder Drehzahl kann alternativ die Drehzahl anhand eines Vergleichs des ungefilterten Wegsignals mit dem gefilterten Wegsignal ermittelt werden.
• Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform ist in automatisierten Kupplungsanwendungen eine Kupplungsbetätigungsvorrichtung mit hydrostatischer Wegstrecke vorgesehen, welche einen konzentrisch zur Getriebeeingangswelle angeordneten Kupplungsnehmerzylinder (CSC, Concentric Slave Cylinder) enthält. Die genaue Kenntnis des Weges des Nehmerzylinderkolbens ist hierbei von essentieller Bedeutung für eine Abschätzung des übertragbaren Kupplungsmoments und somit für den Fahrkomfort wie auch für die Dauerhaltbarkeit.
• Da innerhalb eines Kupplungsnehmerzylinders ein Wegsensor schwierig zu implementieren und somit auch kostspielig ist, werden in vorteilhafter Weise externe Wegsensoren am Kupplungsnehmerzylinder eingesetzt.
• Das vorgeschlagene Verfahren befasst sich mit der Signalaufbereitung von Wegsensoren eines Kupplungsnehmerzylinders, um deren Signalgüte zu verbessern.
• Um den Aufwand und die Kosten zu senken, kann ein einziger Wegsensor an dem Kupplungsnehmerzylinder vorgesehen sein. Zur Eliminierung eines hochfrequenten Rauschens kann beispielsweise ein Hardwarefilter an einer Vorortelektronik des Wegsensors vorgesehen sein.
• Neben der ursprünglichen Funktion des Kupplungsnehmerzylinders, die Reibungskupplung zu betätigen, kann der Kolben des Kupplungsnehmerzylinders Zentrier- und Linearitätsfehler der Reibungskupplung aufnehmen und damit Momentenschwankungen, die ansonsten zu Rupfen oder Rasseln führen könnten, reduzieren.
• Mittels des vorgeschlagenen Verfahrens werden fertigungs- und montagebedingte Zentrierfehler und nicht lineare Anordnungen zwischen der Drehachse der Reibungskupplung und der Achse der Kupplungsbetätigungsvorrichtung kompensiert. Diese Fehler wirken sich bei um die Drehachse rotierender Reibungskupplung über das drehentkoppelnde Betätigungslager - bei einer zugedrückten Reibungskupplung ein Einrücklager und bei einer aufgedrückten Reibungskupplung ein Ausrücklager - auf die raumfeste Kupplungsbetätigungsvorrichtung, beispielsweise den Kolben eines Kupplungsnehmerzylinders aus. Der Kolben gleicht dabei zur Vermeidung von Momentenfehlern aufgrund Schiefstellung zwischen Kupplungsnehmerzylinder und Reibungskupplung Spiel aus und verkippt dabei bei rotierender Reibungskupplung bei jeder Umdrehung dieser. Dieses Kippen wird an einem außerhalb des Kupplungsnehmerzylindergehäuses angeordneten Wegsensor zusätzlich verstärkt und führt immer zu einer Modulation des Weges in erster Ordnung der Drehzahl der Reibungskupplung beziehungsweise der Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine mit der an dieser befestigten Reibungskupplung. Es kann vorteilhaft sein, höhere Schwingungsordnungen zu vernachlässigen, da deren Amplituden deutlich geringer sind.
• Die Modulation erster Ordnung wird mittels des vorgeschlagenen Verfahrens gefiltert, so dass in der aufgrund des erfassten Wegsignals erfolgenden Steuerung vermieden werden kann, dass die Steuerung durch die Modulation entstehende Wegsignaloszillationen versucht auszugleichen und gegebenenfalls selbst in Regelschwingungen gerät.
• Das vorgeschlagene Verfahren dient hierzu der Filterung des Wegsignals des Wegsensors. Dabei ist in einer vorteilhaften Ausführungsform vorgesehen, dass ein Hardware-Tiefpassfilter auf das Wegsignal angewendet wird, danach auf das auf die Weise vorgefilterte Wegsignal parallel ein Filterelement mit gleitendem Mittelwert und ein Hysteresefilter angewendet wird. Hierbei werden die beiden parallel ermittelten Wegsignale verglichen und entsprechend der Differenz gewichtet, wobei bei hoher Differenz der Hysteresefilter stärker gewichtet wird und bei geringer Differenz das Filterelement mit gleitendem Mittelwert stärker gewichtet wird. Anschließend wird die Summe der beiden gewichteten Wegsignale an das Steuergerät zur Steuerung der Reibungskupplung oder dergleichen ausgegeben.
• In einer bevorzugten Ausführungsform der Kupplungsbetätigungsvorrichtung ist vorgesehen, dass das Verfahren als On-Chip-Signalaufbereitung direkt auf dem Chip des Wegsensors stattfindet.
• Mit dem vorgeschlagenen Verfahren wird daher beispielsweise ein Wegsignal eines auf einem Kupplungsnehmerzylinder angeordneten Wegsensors auf die vorgeschlagene Weise gefiltert, welches ohne Verlust an Dynamik hohen Anforderungen betreffend eine Signalrauschunterdrückung genügt.
• Die Erfindung wird anhand der in den 1 bis 12 dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Dabei zeigen:
• 1 eine schematische Darstellung einer Reibungskupplung mit einer Kupplungsbetätigungseinrichtung,
• 2 eine gegenüber der 1 abgeänderte Anordnung einer Reibungskupplung mit an CAN angebundenem Wegsensor in schematischer Darstellung,
• 3 eine Darstellung eines statischen Verlaufs einer Modulation und der zugehörigen Filterung mittels eines gleitenden Mittelwerts,
• 4 eine Darstellung eines dynamischen Verlaufs einer Modulation und der zugehörigen Filterung mittels eines gleitenden Mittelwerts,
• 5 eine Darstellung einer Filterverzögerung über die Motordrehzahl einer gleitenden Mittelwertbildung,
• 6 eine Darstellung eines Verlaufs einer Modulation und dem dazugehörigen Hysteresefilter,
• 7 eine Darstellung eines dynamischen Verlaufs einer Modulation und dem dazugehörigen Hysteresefilter,
• 8 eine Darstellung einer dynamischen Modulation und der dazugehörigen Filterung aus einer Kombination einer dynamischen Mittelwertbildung und einer Hysteresefilterung,
• 9 eine schematische Darstellung einer Filtereinrichtung aus einer Kombination aus Tiefpassfilter, gleitender Mittelwertbildung und Hysteresefilter, 10 das Entscheidungsmodul der 9 in schematischer Blockdarstellung,
• 11 ein Anwendungsschema für die einzelnen Filtermethoden über die Drehzahl und
• 12 eine gegenüber den 1 und 2 abgeänderte Anordnung einer Reibungskupplung mit ausschließlich an CAN angebundenem Wegsensor in schematischer Darstellung.
• Die 1 zeigt die Anordnung 10 mit der um die Drehachse d angeordneten Reibungskupplung 1 mit der Kupplungsbetätigungsvorrichtung 2 in schematischer Darstellung. Die Kupplungsbetätigungsvorrichtung 2 ist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel als Kupplungsnehmerzylinder 3 mit dem Kolben 4 ausgebildet. Der Kolben 4 beaufschlagt die Tellerfeder 5 zur Betätigung der Reibungskupplung 1 entlang eines Axialwegs entlang der Drehachse d. Der Axialweg wird von dem Wegsensor 6 erfasst. Das Wegsignal wird über die Leitung 7 auf das mit dem Signalbus 9 wie CAN-Bus verbundene Steuergerät 8 zur Steuerung der Reibungskupplung 1 übertragen. Aufgrund einer fertigungs- oder montagebedingten Schiefstellung der Tellerfeder 5 führt dies zu einer Verkippung des Kolbens 4. Durch die Anordnung des Wegsensors 6 außerhalb des Kolbens 4 wird die Verkippung des Kolbens 4 im Wegsignal zusätzlich verstärkt.
• Da die Reibungskupplung 1 mit einer vorgegebenen Drehzahl n, beispielsweise der Motordrehzahl einer Brennkraftmaschine um die Drehachse d rotiert und der Kupplungsnehmerzylinder 3 raumfest angebracht ist, ändert sich die Verkippung periodisch mit einer Frequenz von F = n. Hieraus ergibt sich für eine vorgegebene Drehzahl n[rpm] eine Frequenz F[Hz] = n[rpm]/60. Diese Frequenz ergibt sich als erste Schwingungsordnung .Durch ganzzahlige Teilungen der Verkippung der Reibungskupplung können auch höhere Schwingungsordnungen auftreten, jedoch sind diese im Allgemeinen deutlich kleiner als die erste Ordnung.
• Die Wegposition WP ergibt sich in Gleichung (1) daraus wie folgt: $$\text{WP}=\text{WK}+\text{A}*\text{SIN}\left(2*\mathrm{\pi }*\text{F}*\text{t}+\text{w}0\right)+\text{R}\left(\text{t}\text{,n}\mathrm{,...}\right)$$

  

  mit WK: Wegposition des Kolbens 4
• A: Amplitude der überlagerten Verkippung
• F: Frequenz der ersten Motorordnung
• w0: eine initiale Orientierung
• R(t, n, ...): eine Funktion eines höherfrequenten Rauschens
• Das hochfrequente Signalrauschen wird bevorzugt mittels eines Tiefpassfilters, der bevorzugt auf einer On-Board-Elektronik wie Vorortelektronik des Wegsensors 6 angeordnet ist, gefiltert.
• Die erste Motorordnung kann gemäß Gleichung (2) prinzipiell über einen gleitenden Mittelwert der Breite $$\text{T}=1\text{/F}=60\text{/Drehzahl n }\left[\text{rpm}\right]$$

  

  vollständig gemäß Gleichung (3) eliminiert werden: $$\text{Sensor Filt}\left(\text{t}\right)=\frac{1}{\tau }{\displaystyle {\int }_{t-\tau }^{t}Sensor\left(t\text{'}\right)dt\text{'}\approx \frac{1}{N}{\displaystyle {\sum }_{i=0}^{N-1}Sensor\left(t_{j-i}\right)}}$$

  

  mit N = T/D, wobei D die zeitliche Diskretisierung darstellt, mit der Zeit t, dem Zeitpunkt t_j am Anfang einer Breite D und dem Zeitpunkt t_i am Ende einer Breite D. Ganzzahlige höhere Ordnungen in der Drehzahl n können entsprechend vollständig eliminiert werden. Die zeitliche Diskretisierung D kann so angepasst werden, dass die Abschneidefrequenz von ½*D mit einem gegebenenfalls vorhandenen Tiefpassfilter abgestimmt ist, so dass keine Aliasing Effekte auftreten.
• Um die Breite D des gleitenden Mittelwertes zu berechnen, ist die Drehzahl n notwendig. Wie in 2 gezeigt kann die Anordnung 10a hierzu im Unterschied zur Anordnung 10 der 1 der Wegsensor 6a direkt mit dem Signalbus 9 verbunden sein. Aus dem Signalbus 9 kann beispielsweise die mit der Drehzahl n der Reibungskupplung 1a identische Motordrehzahl erfasst werden.
• Die 3 zeigt den stationären Fall einer Modulation des Wegsignals S mit einer Amplitude A über die Zeit t. Durch Anwendung einer gleitenden Mittelwertbildung mit der Breite D entsteht das gefilterte Wegsignal S(m). Aufgrund der Mittelwertbildung entsteht ein Zeitversatz des Wegsignals S(m), welches jedoch im stationären Betrieb nicht relevant ist.
• Die Filterung mittels des gleitenden Mittelwerts ist nicht auf statische Situationen begrenzt, sondern gilt auch während dynamischem Verfahren der Kupplungsbetätigungsvorrichtung 2 (1), das heißt, beim Öffnen und Schließen der Reibungskupplung 1, 1a (1 und 2). Die 4 zeigt das Wegsignal S während einer Verlagerung des Kolbens 4 (1), also den dynamischen Fall des Wegsignals S. Das daraus resultierende, mittels einer gemittelten Mittelwertbildung resultierende gefilterte Wegsignal S(m) weist eine feste Verzögerung von T/2 auf, welche bei kleinen Drehzahlen n und damit großer Breite D zu groß werden kann. Desweiteren können bei hoher Dynamik, das heißt bei großen Hüben des Kolbens 4, große temporäre Abweichungen auftreten.
• Die 5 zeigt die Filterverzögerung einer Filterung mittels gleitendem Mittelwert gegen die Drehzahl n. Beispielsweise kann in üblichen Anwendungssituationen ein Filterverzug von kleiner 0,015 s bis 0,02 s und damit in einem gewöhnlichen Betriebsbereich der Reibungskupplung 1 bei Drehzahlen bis zu ca. 1500 rpm ein Filterelement mit gleitendem Mittelwert impraktikabel sein. Sowohl für eine hohe Dynamik wie auch für kleine Drehzahlen wird deshalb ein Hysteresefilter verwendet.
• Wie aus der 6 hervorgeht, weist der dort dargestellte Hysteresefilter gegenüber dem ungefilterten Wegsignal S das gefilterte Wegsignal S(h) auf, welches bei einer Modulation mit geringer Frequenz nicht hinterhereilt. Wie aus 7 hervorgeht, weist das mittels Hysteresefilter gefilterte Wegsignal S(h) gegenüber dem ungefilterten Signal auch bei hoher Dynamik keinen Filterverzug auf. Nachteilig an dem Hysteresefilter der 6 und 7 sind dessen schlechte statische Auflösung und ein Offset im dynamischen Bereich.
• Für moderate Drehzahlen und nicht dynamische Verfahrgeschwindigkeiten des Kolbens entlang der Drehachse der Reibungskupplung ist die Filterverzögerung des gleitenden Mittelwerts akzeptabel. Für sehr hohe Dynamik ist der Hysteresefilter besser geeignet. Es werden daher beide Filterelemente so gewichtet, dass sie jeweils in ihrem vorteilhaften Arbeitsbereich zumindest vorwiegend aktiv sind. Die 8 zeigt das Wegsignal S im dynamischen Betrieb sowie das kombinierte gefilterte Wegsignal S(s), das gegenüber den gefilterten Wegsignalen S(m), S(h) der 4 bis 7 über den gesamten Signalbereich eine bessere Filterung des Wegsignals S ermöglicht. Die 9 zeigt die Filtereinrichtung 11 des Wegsensors 6a in schematischer Blockdarstellung mit dem vorgeschalteten Tiefpassfilter 12. In den Tiefpassfilter wird das rohe, hochfrequent schwingungsbehaftete Wegsignal S(r) eingespeist. Aus dem Tiefpassfilter resultiert das Wegsignal S, welches parallel in die Filterelemente 13, 14 eingespeist wird. Das Filterelement 13 entspricht einem Filter mit gleitendem Mittelwert, das Filterelement 14 ist als Hysteresefilter 15 ausgelegt. Die von den jeweiligen Filterelementen berechneten Wegsignale S(m) und S(h) werden in dem Entscheidungsmodul 16 zusammengeführt. In dem Entscheidungsmodul 16 werden die beiden Wegsignale S(m) und S(h) miteinander verglichen. Bei hoher Differenz der Wegsignale S(m) und S(s) wird das Wegsignal S(h) hoch gewichtet, bei kleiner Differenz wird das Wegsignal S(m) hoch gewichtet. Unterhalb der Leerlaufdrehzahl der Brennkraftmaschine wird lediglich das Wegsignal S(h) benutzt. Abhängig von der Wichtung der Wegsignale S(m), S(h) wird das Wegsignal S(s) an das Steuergerät ausgegeben.
• Die 10 zeigt einen Teil der Filtereinrichtung 11 der 9 mit detailliert ausgebildetem Entscheidungsmodul 16. Die beiden Wegsignale S(m), S(h) der Filterelemente 13, 14 werden jeweils dem Wichtungsbereich 17 und dem Mischbereich 18 zugeführt. Im Wichtungsbereich 17 wird an dem Summationspunkt 19 die Differenz ΔS gebildet und dem Wichtungsblock 20 zugeführt. Im Wichtungsblock 20 wird der Wichtungsfaktor wGM bestimmt. Entsprechend wird aus dem Wichtungsfaktor wGM im Wichtungsblock 21 der Wichtungsfaktor wH bestimmt.
• In den Verstärkern 22, 23 des Mischbereichs 18 werden die Wegsignale S(m) und S(h) jeweils mit den Wichtungsfaktoren wGM, wH multipliziert. Die gewichteten Wegsignale S(wm), S(wh) werden in dem Summationspunkt 24 zusammengeführt und als gefiltertes Wegsignal S(s) dem Steuergerät zugeführt.
• Wenn im Wichtungsblock 20 die erfasste Drehzahl n der Reibungskupplung kleiner als die Leerlaufdrehzahl idle der Brennkraftmaschine ist, wird der Wichtungsfaktor wGM zu Null gesetzt. In Wichtungsblock 21 wird dementsprechend der Wichtungsfaktor wH zu 1 gesetzt. Das gefilterte Wegsignal S(s) entspricht daher dem Wegsignal S(h). Abhängig von der Wichtungstabelle 25 erfolgt die Wichtung des Wichtungsfaktors wGM für die anderen Situationen abhängig von der Differenz ΔS.
• Die 11 zeigt ein Diagramm der Wichtung des Entscheidungsmoduls 16 der 10. Der Wichtungsblock 20 legt in dem Filterbereich a bei kleineren Drehzahlen n und hoher Dynamik das Hysteresefilter 15 als aktives Filter fest. Bei geringerer Dynamik und in einem mittleren Drehzahlbereich zwischen der Leerlaufdrehzahl idle und einer vorgegebenen Drehzahl n(m), beispielsweise bei dem Verhältnis 30/D (D=Breite eines gleitenden Mittelwerts) ist in dem Filterbereich b das Filterelement 13 mit dem gleitenden Mittelwert aktiv. Bei Drehzahlen oberhalb der Drehzahl n(m) ist ausschließlich das Tiefpassfilter 12 (9) wirksam.
• Die 12 zeigt eine alternative Ausbildung der Anordnung 10a der 2. Im Unterschied zu dieser ist in der Anordnung 10b die Signalverbindung zwischen dem Wegsensor 6b und dem Steuergerät 8b ausschließlich durch die Verbindung mit dem Signalbus 9 wie CAN-Bus ausgebildet.
• In einer alternativen Ausprägung kann auf die Schnittstelle zum Signalbus 9 entsprechend 1 am Wegsensor 6 verzichtet werden. Da in automatisierten Schaltgetrieben sich die Motordrehzahl also die Drehzahl der Reibungskupplung 1 bei nicht komplett geöffneter Reibungskupplung nur begrenzt schnell ändert, kann diese über eine Beobachtung der Oszillationen des Sensorsignals gegenüber dem gefilterten Sensorsignal abgeschätzt werden.
• Bezugszeichenliste

1

Reibungskupplung

1a

Reibungskupplung

2

Kupplungsbetätigungsvorrichtung

3

Kupplungsnehmerzylinder

4

Kolben

5

Tellerfeder

6

Wegsensor

6a

Wegsensor

6b

Wegsensor

7

Leitung

8

Steuergerät

8b

Steuergerät

9

Signalbus

10

Anordnung

10a

Anordnung

10b

Anordnung

11

Filtereinrichtung

12

Tiefpassfilter

13

Filterelement

14

Filterelement

15

Hysteresefilter

16

Entscheidungsmodul

17

Wichtungsbereich

18

Mischbereich

19

Summationspunkt

20

Wichtungsblock

21

Wichtungsblock

22

Verstärker

23

Verstärker

24

Summationspunkt

25

Wichtungstabelle

A

Amplitude

a

Filterbereich

b

Filterbereich

c

Filterbereich

d

Drehachse

D

Breite

idle

Leerlaufdrehzahl

n

Drehzahl

n(m)

Drehzahl

S

Wegsignal

S(h)

gefiltertes Wegsignal

S(m)

gefiltertes Wegsignal

S(r)

Wegsignal, ungefiltert

S(s)

gefiltertes Wegsignal

S(wh)

gewichtetes Wegsignal

S(wm)

gewichtetes Wegsignal

t

Zeit

wGM

Wichtungsfaktor

wH

Wichtungsfaktor

ΔS

Differenz

Claims (9)

1. Verfahren zur Filterung eines Wegsignals (S) eines Wegsensors (6, 6a, 6b) einer Kupplungsbetätigungsvorrichtung (2) einer Reibungskupplung (1, 1a) in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, dadurch gekennzeichnet, dass das Wegsignal (S) mittels eines Tiefpassfilters (12) gefiltert wird, das Wegsignal (S) parallel in einem ersten Filterelement (13) mit gleitendem Mittelwert und in einem zweiten Filterelement (14) als Hysteresefilter (15) gefiltert werden, wobei beide gefilterten Wegsignale (S(m), S(h)) in einem Entscheidungsmodul (16) zur Minimierung von Abweichungen des gefilterten Wegsignals (S(s)) vom tatsächlichen Weg gewichtet werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei zunehmender Differenz (ΔS) der beiden gefilterten Wegsignale (S(m), S(h)) eine stärkere Wichtung des Wegsignals (S(h)) des zweiten Filterelements (14) und bei abnehmender Differenz (ΔS) eine stärkere Wichtung des Wegsignals (S(m)) des ersten Filterelements (13) vorgenommen wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Drehzahl der Reibungskupplung (1, 1a) kleiner als einer Leerlaufdrehzahl (idle) einer Brennkraftmaschine mit dieser ausschließlich das zweite Filterelement (14) aktiv betrieben wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Filterung des Wegsignals (S) in einer Vorortelektronik des Wegsensors (6, 6a, 6b) vorgenommen wird und das gefilterte Wegsignal (S(s)) auf ein Steuergerät (8, 8b) übertragen wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine Breite (D) des gleitenden Mittelwerts abhängig von einer Drehzahl (n) der Reibungskupplung (1, 1a) angewendet wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehzahl als Motordrehzahl einer die Reibungskupplung (1, 1a) antreibenden Brennkraftmaschine über einen Signalbus (9) auf die Vorortelektronik übertragen wird.
7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehzahl (n) anhand eines Vergleichs des ungefilterten Wegsignals (S) mit dem gefilterten Wegsignal (S(s)) ermittelt wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem im Wesentlichen statischen Verhalten des Wegsignals (S) von dem Entscheidungsmodul (16) das erste Filterelement (13) wirksam geschaltet wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem dynamischen Verhalten des Wegsignals (S) von dem Entscheidungsmodul (16) das zweite Filterelement (14) wirksam geschaltet wird.

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