DE102018222032A1

DE102018222032A1 - Verfahren zum Bestimmen von Verlusten einer Antriebsmaschine

Info

Publication number: DE102018222032A1
Application number: DE102018222032.8A
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Moser; Alain Tierry Chamaken Kamde
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2018-12-18
Filing date: 2018-12-18
Publication date: 2020-06-18

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bestimmen von Verlusten einer Antriebsmaschine (2), welcher in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges ein Getriebe (5) nachgeschaltet ist. Dabei wird eine Trennkupplung (3), über welche die Antriebsmaschine (2) mit dem Getriebe (5) verbindbar ist, im Zuge einer Fahrt des Kraftfahrzeuges und bei im Getriebe (5) eingelegtem Gang geschlossen und hierbei ein dabei über die Trennkupplung (3) übertragenes, erstes Kupplungsmoment in Abhängigkeit einer Kupplungsposition ermittelt. Ferner wird bei Schaltung des Getriebes (5) in Neutral die Trennkupplung (3) anschließend geschlossen, wobei hierbei ein dabei über die Trennkupplung (3) übertragenes, zweites Kupplungsmoment in Abhängigkeit der Kupplungsposition ermittelt wird. Anschließend werden das erste Kupplungsmoment und das zweite Kupplungsmoment für gleiche Kupplungspositionen miteinander abgeglichen, wobei eine Abweichung zwischen dem ersten Kupplungsmoment und dem zweiten Kupplungsmoment als Verlustmoment der Antriebsmaschine (2) deklariert wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bestimmen von Verlusten einer Antriebsmaschine, welcher in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges ein Getriebe nachgeschaltet ist. Des Weiteren hat die Erfindung ein Steuergerät sowie ein Computerprogrammprodukt zum Gegenstand.
Bei Antriebssträngen von Kraftfahrzeugen ist es zur Regelung und Steuerung verschiedenster Funktionen von Vorteil, eine möglichst genaue Kenntnis über ein durch eine jeweilige Antriebsmaschine zur Verfügung gestelltes Antriebsmoment zu haben. Üblicherweise kann durch ein Motorsteuergerät der Antriebsmaschine entsprechend einem hier hinterlegten Kennfeld angegeben werden, welches Antriebsmoment die Antriebsmaschine in ihrem jeweils aktuellen Betriebspunkt zur Verfügung stellen kann. Dabei bleibt allerdings zumeist ein gegebenenfalls vorhandenes Verlustmoment unberücksichtigt, welches seine Ursache beispielsweise im Betrieb zusätzlicher Verbraucher auf Seiten der Antriebsmaschine haben kann. Es werden daher teilweise zusätzliche Maßnahmen getroffen, um aktuelle Verluste der Antriebsmaschine bestimmen zu können.
Aus der DE 10 2008 019 131 B4 geht ein Verfahren zum Bestimmen von Verlusten einer Antriebsmaschine hervor, wobei im Rahmen dieses Verfahrens Leistungsverluste während eines laufenden Betriebs einer Antriebsmaschine bestimmt werden können. Der Antriebsmaschine ist dabei in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges ein Getriebe nachgeschaltet. Im Rahmen des Verfahrens wird dabei eine Abschätzung eines Leistungsverlusts der Antriebsmaschine basierend auf verschiedensten Bedingungen durchgeführt.
Ausgehend vom vorstehend beschriebenen Stand der Technik ist es nun die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Bestimmen von Verlusten einer Antriebsmaschine eines Kraftfahrzeugs zu schaffen, wobei sich dieses Verfahren durch einen niedrigen Aufwand auszeichnet.
Diese Aufgabe wird ausgehend vom Oberbegriff des Anspruchs 1 in Verbindung mit dessen kennzeichnenden Merkmalen gelöst. Die hierauf folgenden, abhängigen Ansprüche geben jeweils vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung wieder. Ein Steuergerät, mittels welchem ein erfindungsgemäßes Verfahren durchführbar ist, ist ferner Gegenstand der Ansprüche 7 und 8. Zudem betrifft Anspruch 9 ein Computerprogrammprodukt.
Gemäß der Erfindung wird bei einem erfindungsgemäßen Verfahren ein Verlust einer Antriebsmaschine bestimmt, welcher in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs ein Getriebe nachgeschaltet ist. Im Rahmen der Erfindung kann es sich bei der Antriebsmaschine dabei prinzipiell um jegliche Art einer Maschine handeln, über welche ein Antriebsmoment erzeugt werden kann, um das Kraftfahrzeug anzutreiben. Bevorzugt liegt jedoch die Antriebsmaschine als Verbrennungskraftmaschine vor, welche im Antriebsstrang über eine zwischenliegende Trennkupplung mit dem nachgeschalteten Getriebe verbunden werden kann.
Bei dem Getriebe können im Sinne der Erfindung insbesondere mehrere unterschiedliche Gänge dargestellt werden, wobei das Getriebe hierbei insbesondere als Stufengetriebe ausgeführt ist. Besonders bevorzugt handelt es sich bei dem Getriebe um ein automatisiertes Schaltgetriebe.
Die Erfindung umfasst nun die technische Lehre, dass eine Trennkupplung, über welche die Antriebsmaschine im Antriebsstrang mit dem Getriebe verbunden werden kann, im Zuge einer Fahrt des Kraftfahrzeuges und bei im Getriebe eingelegten Gang geschlossen und hierbei ein dabei über die Trennkupplung übertragenes, erstes Kupplungsmoment in Abhängigkeit einer Kupplungsposition ermittelt wird. In einer anderen Situation wird bei Schaltung des Getriebes in Neutral die Trennkupplung anschließend geschlossen, wobei hierbei ein dabei über die Trennkupplung übertragenes, zweites Kupplungsmoment in Abhängigkeit der Kupplungsposition ermittelt wird. Im Folgenden werden das erste Kupplungsmoment und das zweite Kupplungsmoment für gleiche Kupplungspositionen miteinander abgeglichen, wobei eine Abweichung zwischen dem ersten Kupplungsmoment und dem zweiten Kupplungsmoment als Verlustmoment der Antriebsmaschine deklariert wird.
Mit anderen Worten werden also zur erfindungsgemäßen Bestimmung von Verlusten einer Antriebsmaschine Kupplungsmomente einer Trennkupplung, die der Verbindung der Antriebsmaschine mit dem nachgeschalteten Getriebe im Antriebsstrang dient, in unterschiedlichen Situationen bestimmt, um anhand der Kupplungsmomente auf ein Verlustmoment der Antriebsmaschine schließen zu können. Zum einen wird dabei ein erstes Kupplungsmoment beim Schließen der Trennkupplung ermittelt, wenn sich das Kraftfahrzeug in Fahrt befindet und im Getriebe ein Gang eingelegt ist. Zum anderen findet eine Ermittlung eines zweiten Kupplungsmoments beim Schließen der Trennkupplung statt, wenn das Getriebe in Neutral geschaltet ist. Die beiden Kupplungsmomente werden dabei jeweils in Abhängigkeit einer Kupplungsposition ermittelt und nach Ermittlung für gleiche Kupplungspositionen miteinander abgeglichen, wobei eine erfasste Abweichung als Verlustmoment der Antriebsmaschine erfasst wird.
Das erfindungsgemäße Verfahren hat dabei den Vorteil, dass die Bestimmung des Verlustmoments der Antriebsmaschine mit niedrigem Aufwand durchgeführt werden kann. Denn durch Ermittlung des Kupplungsmoments der Trennkupplung zu unterschiedlichen Situationen kann auf ein Verlustmoment der Antriebsmaschine geschlossen werden, da sich die Kupplungsmomente bei gleichen Kupplungspositionen entsprechen müssten. Wird hier eine Abweichung erkannt, so deutet dies auf ein bislang nicht berücksichtigtes Verlustmoment der Antriebsmaschine hin.
Das erste Kupplungsmoment wird dabei bevorzugt in Abhängigkeit einer Kupplungsposition anhand der Gleichungen $J_{e n g} \cdot {\dot{ω}}_{e n g} = T_{e n g} - T_{C l,1}$
$\begin{matrix} {\dot{T}}_{C l,1} & = {\dot{F}}_{a} \cdot μ \cdot r \cdot z \end{matrix}$
abgeschätzt, wobei Jeng das Trägheitsmoment der Antriebsmaschine, ω̇_eng die Winkelbeschleunigung der Antriebsmaschine, T_eng das Antriebsmoment der Antriebsmaschine, T_Cl,1 das erste Kupplungsmoment der Trennkupplung, F_a die Anpresskraft der Kupplung, µ der Reibwert des Kupplungsreibbelags, r der mittlere Reibradius und z die Anzahl der Reibflächen ist.
Dagegen kann das zweite Kupplungsmoment bei Neutralschaltung des Getriebes in Abhängigkeit der Kupplungsposition aus folgenden Gleichungen gerechnet werden: $\begin{matrix} J_{I n} \cdot {\dot{ω}}_{I n} & = T_{C l,2} - d ω_{I n} \end{matrix}$
${\begin{matrix} {\dot{T}}_{C l,2} & = \dot{F} \end{matrix}}_{a} \cdot μ \cdot r \cdot z$
Dabei ist J_In das Trägheitsmoment eines Getriebeeingangs des Getriebes, ω̇_In die Winkelbeschleunigung des Getriebeeingangs, T_Cl,2 das zweite Kupplungsmoment der Trennkupplung und d eine aus der Viskosität des Schmiermittels des Getriebes abgeleitete Dämpfungskonstante.
Weichen die beiden Kupplungsmoment der Trennkupplung bei identischen Kupplungspositionen voneinander ab, so ergibt sich das Verlustmoment der Antriebsmaschine nach der Gleichung $T_{L o s s} = | T_{C l,1} - T_{C l,2} | .$
Zwar kann auch bei der DE 10 2008 019 131 B4 eine Verlustleistung einer Antriebsmaschine bestimmt werden, dies gestaltet sich aber entsprechend aufwendig, da eine Vielzahl an verschiedensten Bedingungen einbezogen werden müssen.
Für das erfindungsgemäße Verfahren ist es nicht maßgeblich, welches der beiden zu ermittelnden Kupplungsmomente zuerst bestimmt wird. So kann zunächst das erste Kupplungsmoment abgeschätzt und erst im Anschluss daran das zweite Kupplungsmoment berechnet werden oder aber es wird eine umgekehrte Reihenfolge getroffen. Wesentlich ist hierbei, dass die Bestimmung der beiden Kupplungsmomente zeitlich nicht zu weit voneinander beabstandet erfolgt, da sich ansonsten Verluste der Antriebsmaschine ändern könnten, beispielsweise durch die zwischenzeitliche Zu- oder Abschaltung eines Verbrauchers.
Insgesamt ist es also mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens möglich, Verluste einer Antriebsmaschine in einem Antriebsstrang zu bestimmen und dies in der Folge bei Regelung verschiedenster Funktionen entsprechend zu berücksichtigen. So kann ein entsprechendes Verlustmoment der Antriebsmaschine, welches seine Ursache beispielsweise in einem Antrieb eines zusätzlichen Verbrauchers der Antriebsmaschine hat, im Zuge der Gestaltung eines folgenden Anfahrvorganges, einer Schaltstrategie des Getriebes, eines Kriechvorganges oder bei einer sonstigen Fahrstrategie Berücksichtigung finden.
Entsprechend einer Ausführungsform der Erfindung werden die Kupplungsmomente über einen Störgrößen-Beobachter ermittelt. In vorteilhafter Weise kann dadurch eine Ermittlung der Kupplungsmomente zu jedem Zeitpunkt aufgenommen werden, da der Beobachter automatisch ein Anfangswertproblem löst. Außerdem besteht die Möglichkeit, über den Beobachter Signale zu filtern. Ferner können unbekannte Störungen und Ungenauigkeiten im mathematischen Modell über den Beobachter kompensiert werden, wenn sich dieser eines entsprechenden Filters bedient. In Weiterbildung der Ausführungsform wird dabei durch den Störgrößen-Beobachter ein Filter verwendet, bei welchem es sich insbesondere um einen Kalman-Filter handelt. Dabei kann eine Zustandsraumdarstellung wie folgt aussehen: $[\begin{matrix} {\dot{ω}}_{e n g} \\ {\dot{T}}_{C l,1} \end{matrix}] = [\begin{matrix} 0 & - \frac{1}{J_{e n g}} \\ 0 & 0 \end{matrix}] [\begin{matrix} ω_{e n g} \\ T_{C l,1} \end{matrix}] + [\begin{matrix} \frac{1}{J_{e n g}} & 0 \\ 0 & z μ r \end{matrix}] [\begin{matrix} T_{e n g} \\ {\dot{F}}_{a} \end{matrix}] + [\begin{matrix} q_{1} \\ q_{2} \end{matrix}], m i t [\begin{matrix} q_{1} \\ q_{2} \end{matrix}] - P r o z e s s r a u s c h e n$
$T_{C l,1} = [\begin{matrix} 0 & 1 \end{matrix}] [\begin{matrix} ω_{e n g} \\ T_{C l,1} \end{matrix}] + r, m i t r - M e s s r a u s c h e n$
Gemäß einer weiteren Ausgestaltungsmöglichkeit der Erfindung werden die Kupplungsmomente jeweils ermittelt, wenn die Trennkupplung in einer jeweiligen Position verharrt. Dies hat den Vorteil, dass dadurch eine zeitliche Änderung des jeweiligen Kupplungsmoments gleich Null gesetzt werden kann, wodurch eine Ermittlung der Kupplungsmomente auch möglich ist, wenn die Anpresskraft der Kupplung unbekannt ist. Dementsprechend kann die Anzahl an für die Ermittlung notwendigen Parametern reduziert werden.
In Weiterbildung der Erfindung wird die Ermittlung des zweiten Kupplungsmoments erst bei Erreichen einer Betriebstemperatur des Getriebes durchgeführt. Dadurch kann die oben genannte Gl. 3 vereinfacht werden, da die drehzahlabhängigen Verluste dω vernachlässigt werden können: $\begin{matrix} J_{I n} \cdot {\dot{ω}}_{I n} & = T_{C l,2} \end{matrix}$
Es ist eine weitere Ausführungsform der Erfindung, dass das erste Kupplungsmoment im Zuge eines Anfahrvorganges des Kraftfahrzeuges ermittelt wird. In diesem Fall wird also das erste Kupplungsmoment in Abhängigkeit der Kupplungsposition dann abgeschätzt, wenn das Kraftfahrzeug anfährt und dazu die Trennkupplung geschlossen wird und im Getriebe ein entsprechender Gang geschaltet ist.
Gegenstand der Erfindung ist zudem ein Steuergerät, bei welchem es sich um ein Getriebesteuergerät handeln kann. Dieses Steuergerät kann dabei auch zur Regelung der zwischen Antriebsmaschine und Getriebe platzierten Trennkupplung vorgesehen sein oder aber entsprechend mit einem der Trennkupplung zugeordneten Kupplungssteuergerät im Datenaustausch stehen. Dabei ist das Steuergerät dazu eingerichtet, ein über eine Trennkupplung übertragenes, erstes Kupplungsmoment in Abhängigkeit einer Kupplungsposition beim Schließen der Trennkupplung im Zuge einer Fahrt des Kraftfahrzeuges und bei in einem Getriebe eingelegtem Gang zu ermitteln. Außerdem kann das Steuergerät ein über die Trennkupplung übertragenes, zweites Kupplungsmoment in Abhängigkeit des Kupplungswegs bei in Neutral geschaltetem Getriebe und beim Schließen der Trennkupplung ermitteln. Ferner ist das Steuergerät dazu eingerichtet, das erste Kupplungsmoment und das zweite Kupplungsmoment für gleiche Kupplungspositionen miteinander abzugleichen und eine Abweichung zwischen dem ersten Kupplungsmoment und dem zweiten Kupplungsmoment als Verlustmoment der Antriebsmaschine zu deklarieren.
Durch entsprechende Ausgestaltung des Steuergeräts können auch die weiteren Varianten eines erfindungsgemäßen Verfahrens, wie vorstehend beschrieben, verwirklicht werden. Gegenstand der Erfindung ist außerdem ein Computerprogrammprodukt mit Programmcode-Mitteln, über welches die erfindungsgemäßen Verfahrensschritte verwirklicht werden, wenn es auf einem Computer oder einer entsprechenden Recheneinheit, wie beispielsweise dem vorgenannten Steuergerät, ausgeführt wird.
Alternativ zu dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es auch eine denkbare Variante, ein Verlustmoment der Antriebsmaschine direkt zu bestimmen, wenn eine Kennlinie der Trennkupplung in Form eines Verlaufs des Kupplungsmoments über der Kupplungsposition genau bekannt ist. Auch in diesem Fall kann dabei eine Bestimmung über einen Störgrößen-Beobachter verwirklicht werden. Außerdem kann für den Fall, dass sich Verluste der Antriebsmaschine bei geschlossener Trennkupplung während der Fahrt verändern, beispielsweise durch Zuschaltung von Verbrauchern, eine Ermittlung eines Verlustmoments verwirklicht werden, indem anstelle eines Kupplungsmoments ein Fahrwiderstandsmoment ermittelt und hieraus das Verlustmoment der Antriebsmaschine bestimmt wird. Das Fahrwiderstandsmoment wird dabei mittels eines Beschleunigungssensors berechnet.
Die Erfindung ist nicht auf die angegebene Kombination der Merkmale der nebengeordneten oder der hiervon jeweils abhängigen Ansprüche beschränkt. Es ergeben sich darüber hinaus Möglichkeiten, einzelne Merkmale, auch soweit sie aus den Ansprüchen, der nachfolgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung oder unmittelbar aus der Zeichnung hervorgehen, miteinander zu kombinieren. Die Bezugnahme der Ansprüche auf die Zeichnung durch Verwendung von Bezugszeichen soll den Schutzumfang der Ansprüche nicht beschränken.
Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung, die nachfolgend erläutert wird, ist in der Zeichnung dargestellt. Es zeigt:

1 eine schematische Ansicht eines Teils eines Kraftfahrzeugantriebsstranges.

1 zeigt eine schematische Ansicht eines Teils eines Kraftfahrzeugantriebsstranges 1, in welchem eine Antriebsmaschine 2 über eine zwischenliegende Trennkupplung 3 mit einem Getriebeeingang 4 eines Getriebes 5 verbunden werden kann. Die Antriebsmaschine 2 ist hierbei als Verbrennungskraftmaschine ausgeführt und verfügt über ein Motorsteuergerät 6, über welches die Antriebsmaschine 2 entsprechend der Vorgaben eines Fahrzeugführers regelbar ist.
Das Getriebe 5 steht zudem an einem Getriebeausgang 7 mit weiteren, nachfolgenden Komponenten 8 des Kraftfahrzeugantriebsstranges 1 in Verbindung und ist als Stirnradstufengetriebe gestaltet. Vorliegend sind dabei in 1 beispielhaft zwei Stirnradstufen 9 und 10 dargestellt, über welche jeweils eine Kraftflussführung vom Getriebeeingang 4 zum Getriebeausgang 7 durch entsprechende Betätigung einer Schalteinrichtung 11 verwirklicht werden kann. Hierbei wird zwischen dem Getriebeeingang 4 und dem Getriebeausgang 7 jeweils ein entsprechendes Übersetzungsverhältnis geschaltet, so dass bei gleichzeitigem Schließen der Trennkupplung 3 auch die vorgeschaltete Antriebsmaschine 2 mit diesem Übersetzungsverhältnis mit den nachfolgenden Komponenten 8 gekoppelt ist.
Das Getriebe 5 ist als automatisiertes Schaltgetriebe ausgeführt, wobei Schaltungen der darstellbaren Übersetzungsverhältnisse über ein Getriebesteuergerät 12 geregelt werden. Dabei koordiniert das Getriebesteuergerät 12 auch eine automatisierte Betätigung der vorgeschalteten Trennkupplung 3, wobei dies gegebenenfalls über ein separates - vorliegend nicht weiter dargestelltes - Kupplungssteuergerät vollzogen wird.
Für die Regelung verschiedener Funktionen, wie zum Beispiel der Gestaltung einer Schaltstrategie im Getriebe 5, ist es von Interesse, eine möglichst genaue Kenntnis über eine über die Antriebsmaschine 2 jeweils abgegebene Antriebsleistung zu haben. Zwar kann über das Motorsteuergerät 6 aufgrund eines hier hinterlegten Kennfeldes angegeben werden, welche Antriebsleistung die Antriebsmaschine 2 aufgrund ihres aktuellen Betriebspunkts zur Verfügung stellen sollte, hierbei wird aber ggf. nicht berücksichtigt, dass zusätzliche Verbraucher im Bereich der Antriebsmaschine 2, wie beispielsweise eine Klimaanlage, diese Antriebsleistung reduzieren könnten. Aus diesem Grund wird vorliegend im Rahmen eines erfindungsgemäßen Verfahrens ein Verlustmoment der Antriebsmaschine 2 bestimmt, wobei dieses Verfahren im Folgenden beschrieben werden soll:

Im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens wird bei der Trennkupplung 3 zu unterschiedlichen Fahrsituationen je ein Kupplungsmoment T_Cl,1 bzw. T_Cl,2 ermittelt, wobei dies jeweils in Abhängigkeit eines Kupplungswegs der Trennkupplung 3 erfolgt. Dabei wird eine Ermittlung eines ersten Kupplungsmoments T_Cl,1 dann durchgeführt, wenn ein Anfahrvorgang des Kraftfahrzeuges stattfindet und dabei die Trennkupplung 3 geschlossen wird. Im Zuge dessen wird eine Abschätzung des ersten Kupplungsmoment T_Cl,1 anhand der Beziehungen

J_{e n g} \cdot {\dot{ω}}_{e n g} = T_{e n g} - T_{C l,1}

\begin{matrix} {\dot{T}}_{C l,1} & = {\dot{F}}_{a} \cdot μ \cdot r \cdot z \end{matrix}

_̇eng

_eng

_Cl,1

_a

_{Cl, 1}

Dagegen wird eine Ermittlung eines zweiten Kupplungsmoments T_Cl,2 durchgeführt, wenn das Getriebe 5 in Neutral geschaltet ist und anschließend ein Schließen der Trennkupplung 3 vorgenommen wird. Die Neutralschaltung des Getriebes 5 wird herbeigeführt, indem keine der Stirnradstufen 9 und 10 in den Kraftfluss eingebunden ist und damit der Getriebeeingang 4 und der Getriebeausgang 7 des Getriebes 5 voneinander entkoppelt sind. Im Zuge des Schließens der Trennkupplung 3 wird dann das zweite Kupplungsmoment T_Cl,2 anhand der Gleichungen $\begin{matrix} J_{I n} \cdot {\dot{ω}}_{I n} & = T_{C l,2} - d ω_{I n} \end{matrix}$
${\dot{T}}_{C l,2} = {\dot{F}}_{a} \cdot μ \cdot r \cdot z$
berechnet, wobei dabei J_In das Trägheitsmoment des Getriebeeingangs 4 des Getriebes 5, ω̇_In die Winkelbeschleunigung des Getriebeeingangs 4, T_Cl,2 das zweite Kupplungsmoment der Trennkupplung 3 und d eine aus der Viskosität des Schmiermittels des Getriebes abgeleitete Dämpfungskonstante ist. Ist das Getriebe 5 allerdings schon auf Betriebstemperatur, so kann die Gl. 3 durch Vernachlässigung der drehzahlabhängigen Verluste dω_In vereinfacht werden, so dass diese $\begin{matrix} J_{I n} \cdot {\dot{ω}}_{I n} & = T_{C l,2} \end{matrix}$
lautet. Das so errechnete, zweite Kupplungsmoment T_Cl,2 wird ebenfalls entsprechend hinterlegt.
Die beiden erfassten Kupplungsmomente T_Cl,1 und T_Cl,2 werden in der Folge dann für gleiche Kupplungspositionen miteinander abgeglichen, wobei eine dabei erfasste Abweichung als Verlustmoment der Antriebsmaschine 2 deklariert wird. Dies erfolgt nach der Gleichung $T_{L o s s} = | T_{C l,1} - T_{C l,2} | .$
Das so ermittelte Verlustmoment T_Loss wird dann ebenfalls entsprechend hinterlegt und kann in der Folge zur Anpassung bestimmter Parameter herangezogen werden. So kann hierdurch beispielsweise eine Schaltstrategie im Getriebe 5 oder auch ein Anfahrvorgang des Kraftfahrzeuges entsprechend angepasst werden.
Die Nummerierung der beiden bei unterschiedlichen Fahrsituationen ermittelten Kupplungsmomente T_Cl,1 und T_Cl,2 gibt hierbei nicht die Reihenfolge wieder, in welcher diese ermittelt werden müssen. So kann auch das zweite Kupplungsmoment T_Cl,2 zeitlich vorgelagert zu einer Ermittlung des ersten Kupplungsmoment T_Cl,1 ermittelt werden, nämlich dann, wenn eine aktuelle Fahrsituation des Kraftfahrzeuges dies ermöglicht. Zeitlich sollte der Abstand zwischen der Ermittlung der beiden Kupplungsmomente T_Cl,1 und T_Cl,2 allerdings nicht zu groß sein, da sich ansonsten die Verhältnisse im Bereich der Antriebsmaschine 2 verändern könnten, beispielsweise durch Zuschaltung oder Abschaltung eines oder mehrerer Verbraucher.
Ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Bestimmen eines Verlustmoments einer Antriebsmaschine zeichnet sich durch einen niedrigen Aufwand aus.
Bezugszeichenliste

1: Kraftfahrzeugantriebsstrang
2: Antriebsmaschine
3: Trennkupplung
4: Getriebeeingang
5: Getriebe
6: Motorsteuergerät
7: Getriebeausgang
8: Komponenten
9: Stirnradstufe
10: Stirnradstufe
11: Schalteinrichtung
12: Getriebesteuergerät
T_Cl,1: Kupplungsmoment
T_Cl,2: Kupplungsmoment
T_Loss: Verlustmoment Antriebsmaschine
J_eng: Trägheitsmoment Antriebsmaschine
ω̇_eng: Winkelbeschleunigung Antriebsmaschine
J_In: Trägheitsmoment Getriebeeingang
ω̇_In: Winkelbeschleunigung Getriebeeingang
d: Dämpfungskonstante
F_a: Anpresskraft Trennkupplung
µ: Reibwert Kupplungsreibbelag
r: mittlerer Reibradius
z: Anzahl Reibflächen

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102008019131 B4 [0003, 0015]

Claims

Verfahren zum Bestimmen von Verlusten einer Antriebsmaschine (2), welcher in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges ein Getriebe (5) nachgeschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, dass - eine Trennkupplung (3), über welche die Antriebsmaschine (2) mit dem Getriebe (5) verbindbar ist, im Zuge einer Fahrt des Kraftfahrzeuges und bei im Getriebe (5) eingelegtem Gang geschlossen und hierbei ein dabei über die Trennkupplung (3) übertragenes, erstes Kupplungsmoment (T_{Cl, 1}) in Abhängigkeit einer Kupplungsposition ermittelt wird, - dass bei Schaltung des Getriebes (5) in Neutral die Trennkupplung (3) anschließend geschlossen wird, wobei hierbei ein dabei über die Trennkupplung (3) übertragenes, zweites Kupplungsmoment (T_Cl,2) in Abhängigkeit der Kupplungsposition ermittelt wird, - dass das erste Kupplungsmoment (T_{Cl, 1}) und das zweite Kupplungsmoment (T_Cl,2) für gleiche Kupplungspositionen miteinander abgeglichen werden, - und dass eine Abweichung zwischen dem ersten Kupplungsmoment (T_{Cl, 1}) und dem zweiten Kupplungsmoment (T_Cl,2) als Verlustmoment (T_Loss) der Antriebsmaschine (2) deklariert wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungsmomente (T_{Cl, 1}, T_Cl,2) über einen Störgrößen-Beobachter ermittelt werden.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass durch den Störgrößen-Beobachter ein Filter, insbesondere ein Kalman-Filter verwendet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungsmomente jeweils ermittelt werden, wenn die Trennkupplung in einer jeweiligen Position verharrt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ermittlung des zweiten Kupplungsmoments (T_Cl,2) erst bei Erreichen einer Betriebstemperatur des Getriebes (5) durchgeführt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Kupplungsmoment (T_{Cl, 1}) im Zuge eines Anfahrvorganges des Kraftfahrzeuges ermittelt wird.
Steuergerät, durch welches Verluste einer Antriebmaschine (2) eines Kraftfahrzeuges bestimmbar ist, wobei das Steuergerät dazu eingerichtet ist, - ein über eine Trennkupplung (3) übertragenes, erstes Kupplungsmoment (T_{Cl, 1}) in Abhängigkeit einer Kupplungsposition beim Schließen der Trennkupplung (3) im Zuge einer Fahrt des Kraftfahrzeuges und bei in einem Getriebe (5) eingelegten Gang zu ermitteln, - ein über die Trennkupplung (3) übertragenes, zweites Kupplungsmoment (T_Cl,2) in Abhängigkeit der Kupplungsposition bei in Neutral geschaltetem Getriebe (5) und beim Schließen der Trennkupplung (3) zu ermitteln, - das erste Kupplungsmoment (T_{Cl, 1}) und das zweite Kupplungsmoment (T_Cl,2) für gleiche Kupplungspositionen miteinander abzugleichen, - und eine Abweichung zwischen dem ersten Kupplungsmoment (T_{Cl, 1}) und dem zweiten Kupplungsmoment (T_Cl,2) als Verlustmoment (T_Loss) der Antriebsmaschine (2) zu deklarieren.
Steuergerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät zur Durchführung eines Verfahrens nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 6 eingerichtet ist.
Computerprogrammprodukt mit Programmcode-Mitteln, um ein Verfahren zum Bestimmen von Verlusten einer Antriebsmaschine (2) nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6 durchzuführen, wenn das Computerprogrammprodukt auf einem Computer oder auf einer entsprechenden Recheneinheit, insbesondere einem Steuergerät gemäß Anspruch 7 oder 8, ausgeführt wird.