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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Adaption einer Wandlerüberbrückungskupplung eines Automatgetriebes eines Kraftfahrzeugs gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
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Bei Automatgetrieben umfassend einen hydrodynamischen Wandler wird in der Regel eine als hydraulisch betätigbare Kupplung in Lamellenbauweise ausgeführte Wandlerüberbrückungskupplung eingesetzt, welche den Wandlerschlupf, nämlich die Differenzdrehzahl zwischen dem Pumpenrad und dem Turbinenrad des Wandlers überbrückt. Bei geschlossener Wandlerüberbrückungskupplung wird das Pumpenrad mit dem Turbinenrad verblockt, wodurch die hydrodynamische Kraftübertragung des Wandlers deaktiviert wird und die Kraft ausschließlich reibschlüssig übertragen wird. Dadurch werden die Wandlerverluste reduziert und der Wirkungsgrad des Getriebes erhöht.
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Beim Anfahren mit einem Kraftfahrzeug umfassend einen hydrodynamischen Wandler und eine Wandlerüberbrückungskupplung wird durch das Voreilen der Motordrehzahl im hydrodynamischen Wandler eine größere Differenzdrehzahl ausgebildet, da das Motormoment zu diesem Zeitpunkt ausschließlich hydrodynamisch übertragen wird. Um den Wirkungsgrad des Getriebes zu erhöhen, wird nach dem Anfahren die Wandlerüberbrückungskupplung eingeregelt. Hierbei wird mittels Schnellfüllung der Wandlerüberbrückungskupplung und mehrerer nachgelagerten Druckrampen der Wandlerschlupf reduziert.
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Aus dem Stand der Technik ist bekannt, das Kupplungslüftspiel einer hydraulisch aktuierbaren Wandlerüberbrückungskupplung zu adaptieren. Die Adaption ist nötig, um Bauteiltoleranzen in der Wandlerüberbrückungskupplung auszugleichen; mit passender Schnellfüllzeit wird der Einregelvorgang der Wandlerüberbrückungskupplung bezüglich der Schaltqualität stark verbessert.
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Ferner ist aus dem Stand der Technik bekannt, die Schnellfüllzeit einer Wandlerüberbrückungskupplung während des Fahrbetriebs bei jedem Einregelvorgang bei fest eingelegtem Gang zu adaptieren, bis direkt nach der Schnellfüllung der Wandlerüberbrückungskupplung eine Reaktion im Getriebe auftritt, d.h. bis sich die Differenzdrehzahl zwischen Motor und Getriebe erkennbar reduziert. Physikalisch wird zu diesem Zeitpunkt das Moment nicht ausschließlich hydrodynamisch über den Wandler übertragen, da ein Teil des Moments reibschlüssig über die Wandlerüberbrückungskupplung ins Getriebe eingeleitet wird.
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Im Zuge der Entwicklung einer schnellen Werkstatt-Adaption im Fahrzeugstillstand kann diese Funktion jedoch nicht 1:1 übernommen werden. Eine Adaption im Fahrzeugstillstand wird im Werkstattfall nach Getriebereparatur, Steuergerätetausch oder Schaltqualitätsbeanstandungen durchgeführt und kann auch dazu verwendet werden, um Neufahrzeuge vor der Auslieferung an den Endkunden zu adaptieren, damit die Schaltqualität vorab optimiert wird. Bei einer Werkstatt-Adaption kann im Getriebe zur Generierung eines hohen Wandlerschlupfs, d.h. einer hohen erforderlichen Differenzdrehzahl in der Wandlerüberbrückungskupplung kein fester Gang eingelegt sein, da der Abtrieb keine Drehzahl hat. Würde parallel zum Kraftschluss im Getriebe die Wandlerüberbrückungskupplung geschlossen, wäre der Motor direkt mit dem Abtrieb verblockt und der Motor würde ausgehen oder das Fahrzeug würde sich bewegen, was aus Sicherheitsaspekten sehr kritisch ist.
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Bei Erhöhung der Differenzdrehzahl in der Wandlerüberbrückungskupplung, indem zwei nichtkraftschließende Schaltelemente, nämlich Schaltelemente, welche als vorbereitende Schaltelemente verwendet werden, um einen Teil der Schaltungslogik für einen festen Gang umzusetzen, die eine hohe Massenträgheit haben, mit der Wandlerüberbrückungskupplung gekoppelt werden, ist die daraus resultierende Differenzdrehzahl zu gering, um einen Drehzahleinzug bei zu hoher Wandlerüberbrückungskupplung-Schnellfüllung messen zu können.
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Eine Adaption der Wandlerüberbrückungskupplung ohne Kraftschluss im Getriebe erweist sich bei Fahrzeugstillstand zudem als problematisch, da das Schleppmoment auf Getriebeseite je nach Ölviskosität zu gering ist, um im Wandler eine genügend hohe Differenzdrehzahl einzustellen und diese über die Temperatur konstant zu halten. Das führt dazu, dass nicht adaptiert werden kann oder dass das Ergebnis der Adaption einer Temperaturdrift unterliegt und somit nicht verwertbar ist. Zudem müsste in nachteiliger Weise für jede Wandlerkennung eine eigene Abstimmung der Adaption erfolgen, da die Differenzdrehzahl in Abhängigkeit der Wandlerhärte bei gleicher Temperatur variieren kann.
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Aus der
DE 102 38 474 A1 der Anmelderin geht ein Verfahren zur Adaption von Schaltabläufen eines Automatgetriebes hervor, bei dem die Adaptionswerte in Abhängigkeit von schaltqualitätsbestimmenden Ereignissen während des Betriebs eines Automatgetriebes ermittelt werden, in einer Steuereinheit in Adaptionskennfeldern gespeichert und zur Adaption der Steuerung der Schaltabläufe herangezogen werden, wobei das Verfahren auf einem Prüfstand mit vorgegebenen Einstiegsbedingungen für die Adaptionskennlinien durchgeführt wird.
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Aus der
DE 197 44 697 A1 der Anmelderin ist ein Verfahren zur Adaption einer Wandlerüberbrückungskupplung eines Automatgetriebes bekannt, bei dem eine elektronische Getriebesteuerung mit Erkennen der Anforderung einer Zustandsänderung der Wandlerüberbrückungskupplung einen Anlegedruck ausgibt, während einer Steuer-/Regelphase eine Zustandsänderung der Wandlerüberbrückungskupplung eintritt und die elektronische Getriebesteuerung mittels rückgemeldeter Größen eine Reaktion der Wandlerüberbrückungskupplung erkennt und hieraus einen Adaptionswert für den Anlegedruck bestimmt.
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Hierbei ist vorgesehen, dass nach Ausgabe des Anlegedrucks eine Anlegephase für die Wandlerüberbrückungskupplung folgt, wobei während der Anlegephase die elektronische Getriebesteuerung innerhalb eines ersten Intervalls eine Druckänderung nach einer Übergangsfunktion ausgibt und das Vorhandensein der Reaktion der Wandlerüberbrückungskupplung prüft und bei nicht vorhandener Reaktion weitere Intervalle ausgibt. Die Anlegephase ist beendet, wenn eine Reaktion der Wandlerüberbrückungskupplung eintritt, wobei die elektronische Getriebesteuerung danach mit der Steuer-/Regelphase fortfährt.
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Ferner geht aus der
DE 10 2008 043 495 A1 der Anmelderin ein Verfahren zur Anlegeerkennung und Ansteuerung einer Wandlerüberbrückungskupplung hervor, bei dem zur Überbrückung eines hydrodynamischen Drehmomentwandlers, welcher ein mit einem Antriebsmotor wirkverbundenes antriebsseitiges Pumpenrad und ein mit einem Getriebeeingang wirkverbundenes abtriebsseitiges Turbinenrad aufweist, in einer gesteuerten Anlegephase ein Betätigungselement zur Anlage an ein Drehmomentübertragungsmittel gebracht wird, wobei in einem vorab bestimmten Zeitfenster fortlaufend ein aus einem erfassten Pumpenmoment des Pumpenrades gebildeter Pumpenmomentgradient und ein aus einem erfassten Motormoment des Antriebsmotors gebildeter Motormomentgradient ermittelt werden, wobei der zeitliche Verlauf einer daraus berechneten Gradientendifferenz mit einem Erkennungsschwellwert verglichen wird, und wobei bei Überschreiten des Erkennungsschwellwertes das Anliegen des Betätigungselementes erkannt und ein Anlegeerkennungssignal ausgegeben wird.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Adaption einer Wandlerüberbrückungskupplung eines Automatgetriebes eines Kraftfahrzeugs anzugeben.
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Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Weitere erfindungsgemäße Ausgestaltungen und Vorteile gehen aus den Unteransprüchen hervor.
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Demnach wird ein Verfahren zur Adaption einer Wandlerüberbrückungskupplung eines Automatgetriebes eines Kraftfahrzeugs vorgeschlagen, im Rahmen dessen bei im Motorleerlauf festgebremstem Fahrzeug und bei für einen vorgegebenen Gang geschlossenen nicht kraftschließenden Schaltelementen eine erhöhte vorgegebene Differenzdrehzahl in der Wandlerüberbrückungskupplung mittels Schließen eines für den vorgegebenen Gang kraftschließenden Schaltelementes bis zu einem vordefinierten Übertragungsmoment erzeugt wird, wobei anschließend mittels einer Druckanhebung am Kolben der Wandlerüberbrückungskupplung das tatsächliche Wandlerüberbrückungskupplung-Lüftspiel ermittelt und in einen Adaptionsspeicher eingetragen wird.
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Gemäß der Erfindung wird mittels Schließen eines kraftschließenden Schaltelementes, nämlich eines Schaltelementes, welches zum Einlegen eines festen Gangs benötig wird, ein definiertes Übertragungsmoment eingestellt, welches abtriebsseitig gegen das stehende Fahrzeug gestützt wird und dadurch die Turbine bremst, was dazu führt, dass sich im Wandler eine vorgegebene Differenzdrehzahl einstellt, welche eine Adaption zulässt.
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Gemäß der Erfindung kann der Druck im zu schließenden kraftschließenden Schaltelement und somit die Differenzdrehzahl in der Wandlerüberbrückungskupplung durch eine Regelung oder eine Steuerung eingestellt werden. Die Differenzdrehzahl ist derart gewählt und von der Streuung so genau, dass sie als Bewertungssignal für eine Adaption verwendet werden kann.
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Beispielsweise kann der Druck im zu schließenden kraftschließenden Schaltelement mittels einer PI-Regelung geregelt werden, wobei der Druck die Stellgröße und die Differenz aus Solldifferenzdrehzahl und Istdifferenzdrehzahl der Wandlerüberbrückungskupplung die Regelgröße bildet.
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Das Fahrzeug wird bei teiloffenem Getriebe im Stillstand maximal mit dem vom kraftschließenden Schaltelement übertragenen Moment multipliziert mit der Gesamtübersetzung des gewählten Ganges angetrieben, was nur ein Bruchteil des Antriebsmomentes verglichen mit dem entsprechenden festen Gang darstellt und problemlos von der Fahrzeugbremse gehalten werden kann.
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand der beigefügten Figuren beispielhaft näher erläutert. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen gleiche Bauteile. Es zeigen:
- 1: Ein Diagramm der zeitlichen Verläufe der Istdifferenzdrehzahl in der Wandlerüberbrückungskupplung, des Solldrucks des kraftschließenden Schaltelementes, des Istdrucks des kraftschließenden Schaltelemetes, des Solldrucks der Wandlerüberbrückungskupplung und des Istdrucks der Wandlerüberbrückungskupplung gemäß einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens;
- 2: Ein Flussdiagramm zur Veranschaulichung des Ablaufs des erfindungsgemäßen Verfahrens gemäß 2; und
- 3: Ein Diagramm der zeitlichen Verläufe der Istdifferenzdrehzahl in der Wandlerüberbrückungskupplung, des Solldrucks des kraftschließenden Schaltelementes, des Istdrucks des kraftschließenden Schaltelemetes, des Solldrucks der Wandlerüberbrückungskupplung und des Istdrucks der Wandlerüberbrückungskupplung gemäß einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
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In 1 und 3 stellt Kurve A den zeitlichen Verlauf der Istdifferenzdrehzahl in der Wandlerüberbrückungskupplung, wobei Kurve B den zeitlichen Verlauf des Solldrucks des kraftschließenden Schaltelementes, Kurve C den zeitlichen Verlauf des Istdrucks des kraftschließenden Schaltelementes, Kurve D den zeitlichen Verlauf des Solldrucks der Wandlerüberbrückungskupplung und Kurve E den zeitlichen Verlauf des Istdrucks der Wandlerüberbrückungskupplung darstellen. Kurve F stellt die Solldifferenzdrehzahl in der Wandlerüberbrückungskupplung als Funktion der Zeit dar, wobei diese Solldifferenzdrehzahl einen konstanten Wert annimmt.
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Bezugnehmend auf 1 wird zum Zeitpunkt t_0 und bis zum Zeitpunkt t_1 bei im Motorleerlauf festgebremstem Fahrzeug und bei für einen vorgegebenen Gang geschlossenen nicht kraftschließenden Schaltelementen eine Schnellbefüllung des für den vorgegebenen Gang kraftschließenden Schaltelementes durchgeführt, um den Kolben an das Lamellenpaket anzulegen; während dieser Zeit wird im Getriebe kein Moment an den Abtrieb übertragen, wobei die Differenz zwischen t_1 und t_0 der Schnellfüllzeit des Schaltelementes entspricht.
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Anschließend zum Zeitpunkt t_1 wird auf den Solldruck ein PI-Regler aufgeschalten, um den als Stellgröße dienenden Solldruck im kraftschließenden Schaltelement derart zu regeln, dass der als Regelgröße dienende Absolutbetrag der Differenz aus Solldifferenzdrehzahl und Istdifferenzdrehzahl der Wandlerüberbrückungskupplung kleiner als ein vorgegebener Drehzahl-Offset OF ist, wobei die Solldifferenzdrehzahl derart gewählt ist, dass sie als Bewertungssignal für eine Adaption verwendet werden kann. Der Drehzahl-Offset wirkt ausgehend vom Betrag der Solldifferenzdrehzahl einmal in positive und einmal negative Richtung. Die Solldifferenzdrehzahl entspricht einem vordefinierten Übertragungsmoment des kraftschließenden Schaltelementes.
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Bei dem gezeigten Beispiel erreicht der Absolutbetrag der Differenz aus Solldifferenzdrehzahl und Istdifferenzdrehzahl einen Wert, der kleiner als der Drehzahl-Offset OF ist, zum Zeitpunkt t_2. Dies bedeutet, dass sich die Istdifferenzdrehzahl in einem Streuband (Solldifferenzdrehzahl - Offset) < Istdifferenzdrehzahl < (Solldifferenzdrehzahl + Offset) um die Solldifferenzdrehzahl befindet.
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Gemäß der Erfindung wird sobald sich die Istdifferenzdrehzahl der Wandlerüberbrückungskupplung in einem Streuband (Solldifferenzdrehzahl - Offset) < Istdifferenzdrehzahl < (Solldifferenzdrehzahl + Offset) um die Solldifferenzdrehzahl befindet, eine vorgegebene Überwachungszeit gestartet, die bei dem gezeigten Beispiel zum Zeitpunkt t_3 endet.
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Hat die Istdifferenzdrehzahl das Streuband nach Ablauf der Überwachungszeit zum Zeitpunkt t_3 nicht verlassen, wird zum Zeitpunkt t_3 der aktuelle Druckwert des kraftschließenden Schaltelementes beibehalten und der Regler wird deaktiviert, wobei die Adaption der Wandlerüberbrückungskupplung gestartet wird. Hierbei wird die Wandlerüberbrückungskupplung mit Druckprüfpulsen beaufschlagt, wobei anhand der Zeitdauer zwischen dem Start eines Prüfpulses bis zum entsprechenden Abnehmen der Istdifferenzdrehzahl sich die erforderliche Länge der Wandlerüberbrückungskupplung-Schnellfüllung, d.h. die Schnellfüllzeit der Wandlerüberbrückungskupplung adaptieren lässt. Mittels einer vorzugsweise getakteten Druckanhebung am Kolben der Wandlerüberbrückungskupplung kann somit das tatsächliche Wandlerüberbrückungskupplung-Lüftspiel ermittelt und in einen Adaptionsspeicher eingetragen werden.
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Die korrespondierenden Einbrüche der Istdifferenzdrehzahl sind in 1 und 3 durch die Pfeile G angedeutet.
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Wenn die Istdifferenzdrehzahl das Streuband während der durch die Zeitpunkte t_2 und t_3 definierte Überwachungszeit verlassen hat, wird die Überwachungszeit neu initialisiert, sobald sich die Drehzahl wieder im Streuband befindet.
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Bezugnehmend auf 2 wird bei dem gezeigten Beispiel das Verfahren durchgeführt, wenn die Einstiegsbedingungen für die Stillstandsadaption erfüllt sind, d.h. wenn das Fahrzeug still steht, die Bremse betätigt ist, die Leerlaufdrehzahl in eine definierten Bereich konstant ist und ggf. Temperaturbedingungen erfüllt sind. Anschließend wird ein Grundzustand für die Stillstandsadaption hergestellt, derart, dass sich das Getriebe in Neutral befindet und die für den zur Durchführung des Verfahrens ausgewählten, vorgegebenen Gang erforderlichen nicht kraftschließenden Schaltelemente geschlossen sind.
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Anschließend wird, wie bereits erläutert, eine Schnellfüllung des kraftschließenden Schaltelementes durchgeführt und ein PI-Regler aufgeschaltet, wobei, wenn sich die Istdifferenzdrehzahl in einem durch den Offset definierten Streuband um die Solldifferenzdrehzahl bewegt eine definierte Überwachungszeit gestartet wird. Wenn sich nach Ablauf der Überwachungszeit die Istdifferenzdrehzahl das Streuband nicht verlassen hat, wird der aktuelle Druckwert des kraftschließenden Schaltelementes beibehalten und der Regler wird deaktiviert, wobei die Adaption der Wandlerüberbrückungskupplung gestartet wird. Durch die Verwendung eines PI-Reglers kann das Verfahren unabhängig von der Wandlercharakteristik durchgeführt werden.
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Bei dem Beispiel gemäß 3 wird im Gegensatz zum Beispiel nach 1 der Druck des kraftschließenden Schaltelementes nicht geregelt sondern gesteuert. Hierbei wird nach einer Schnellbefüllung des kraftschließenden Schaltelementes, die zum Zeitpunkt t_0 beginnt und zum Zeitpunkt t_1 endet, der Solldruck des kraftschließenden Schaltelementes vorzugsweise rampenförmig auf ein vorgegebenes Druckniveau, welches für jede Wandlercharakteristik abgestimmt wird, angehoben und gehalten.
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Wenn zum Zeitpunkt t_2 das vorgegebene Druckniveau erreicht wird, befindet sich die Istdifferenzdrehzahl in einem Streuband (Solldifferenzdrehzahl - Offset) < Istdifferenzdrehzahl < (Solldifferenzdrehzahl + Offset) um die Solldifferenzdrehzahl und es wird eine vorgegebene Überwachungszeit gestartet, die bei dem gezeigten Beispiel zum Zeitpunkt t_3 endet.
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Hat die Istdifferenzdrehzahl das Streuband nach Ablauf der Überwachungszeit zum Zeitpunkt t_3 nicht verlassen, wird zum Zeitpunkt t_3 die Adaption der Wandlerüberbrückungskupplung gestartet. Wenn die Istdifferenzdrehzahl das Streuband während der Überwachungszeit verlassen hat, wird die Überwachungszeit neu initialisiert, sobald sich die Drehzahl wieder im zulässigen Streuband befindet.
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Bezugszeichenliste
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- A
- zeitlicher Verlauf der Istdifferenzdrehzahl in der Wandlerüberbrückungskupplung
- B
- zeitlicher Verlauf des Solldrucks des kraftschließenden Schaltelementes
- C
- zeitlicher Verlauf des Istdrucks des kraftschließenden Schaltelementes
- D
- zeitlicher Verlauf des Solldrucks der Wandlerüberbrückungskupplung
- E
- zeitlicher Verlauf des Istdrucks der Wandlerüberbrückungskupplung
- F
- zeitlicher Verlauf der Solldifferenzdrehzahl in der Wandlerüberbrückungskupplung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 10238474 A1 [0009]
- DE 19744697 A1 [0010]
- DE 102008043495 A1 [0012]
