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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Druckadaption eines reibschlüssigen Schaltelements eines Getriebes eines Kraftfahrzeugs, wobei das Kraftfahrzeug ein Antriebsaggregat und ein zwischen das Antriebsaggregat und das Getriebe geschaltetes hydrodynamisches Anfahrelement mit einem Wandler und einer Überbrückungskupplung aufweist.
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Ein Getriebe eines Kraftfahrzeugs verfügt über mehrere Schaltelemente, wobei ein Getriebe sowohl reibschlüssige Schaltelemente als auch formschlüssige Schaltelemente aufweisen kann. Zu den reibschlüssigen Schaltelementen gehören Kupplungen und Bremsen. Zu den formschlüssigen Schaltelementen gehören Klauen. Dann, wenn im Getriebe ein kraftschlüssiger Gang eingelegt ist, ist eine erste Anzahl von Schaltelementen geschlossen und eine zweite Anzahl von Schaltelementen geöffnet. Zur Ausführung eines Gangwechsels wird ein zuvor geschlossenes Schaltelement geöffnet und ein zuvor geöffnetes Schaltelement geschlossen. Soll lediglich der kraftschlüssige Gang ausgelegt werden, so ist es ausreichend, ein zuvor geschlossenes Schaltelement zu öffnen.
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Zum Öffnen und Schließen eines reibschlüssigen Schaltelements wird dasselbe mit einer steuerungsseitig hinterlegten, vorgegebenen Ansteuerdruckkennlinie angesteuert. Ein charakteristischer Punkt dieser Ansteuerdruckkennlinie ist dabei der Anlegepunkt bzw. Touchpoint. Im Anlegepunkt bzw. Touchpoint ist das Lüftspiel eines reibschlüssigen Schaltelements aufgehoben, ohne dass jedoch das reibschlüssige Schaltelement ein Drehmoment überträgt.
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Wird ein zuvor geöffnetes Schaltelement geschlossen, so wird das Schaltelement mit einem Zuschaltfülldruck angesteuert, um das reibschlüssige Schaltelement ausgehend vom geöffneten Zustand bis zum Anlegepunkt zu schließen. Soll ein zuvor geschlossenes Schaltelement geöffnet werden, so wird das Schaltelement mit einem Abschaltfülldruck angesteuert, um das reibschlüssige Schaltelement ausgehend vom geschlossenen Zustand bis zum Anlegepunkt zu öffnen.
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Bei einer idealen Kupplung fallen der Zuschaltfülldruck und der Abschaltfülldruck zusammen. In der Realität besteht jedoch eine Differenz zwischen dem Zuschaltfülldruck und dem Abschaltfülldruck, wobei diese Differenz auch als Hysterese des reibschlüssigen Schaltelements im Anlegepunkt bezeichnet wird.
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Für eine möglichst genaue Ansteuerung eines reibschlüssigen Schaltelements ist es von Wichtigkeit, den Abschaltfülldruck und den Zuschaltfülldruck zu kennen. Aus der Praxis sind bereits Verfahren bekannt, mithilfe derer der Zuschaltfülldruck und der Abschaltfülldruck ermittelt werden kann.
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Bei der Erfindung geht es darum, den Abschaltfülldruck genau zu adaptieren.
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Aus der
DE 101 34 294 A1 ist ein Verfahren zur Berechnung und zur Adaption des Fülldrucks eines reibschlüssigen Schaltelements eines Getriebes bekannt, wobei hier der Zuschaltfülldruck adaptiert wird.
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Aus der
DE 102 48 179 A1 ist ein Verfahren zur Druckadaption eines Schaltelements bekannt, bei welchem der Abschaltfülldruck adaptiert wird.
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Die
DE 10 2008 000 484 A1 offenbart ein Verfahren zur Hysterese-Adaption eines reibschlüssigen Schaltelements eines Getriebes. Hierbei wird die Hysterese von elektronischer Getriebesteuerung, Hydraulik und Kupplung adaptiert.
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Die
US 7 574 906 B2 offenbart ein Verfahren zur Ermittlung des Füllvolumens eines reibschlüssigen Schaltelements eines Getriebes, bei welchem der Touchpoint der Kupplung iterativ druckseitig angefahren wird.
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Es besteht Bedarf an einem Verfahren, mithilfe dessen der Abschaltfülldruck eines zu öffnenden, reibschlüssigen Schaltelements genau ermittelt und adaptiert werden kann.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein neuartiges Verfahren zur Druckadaption eines reibschlüssigen Schaltelements eines Getriebes eines Kraftfahrzeugs zu schaffen.
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Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß Patentanspruch 1 gelöst.
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Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst die folgen Schritte:
- Ausgehend von einem Zustand, in welchem im Getriebe ein kraftschlüssiger Gang eingelegt ist und in welchem die Überbrückungskupplung geöffnet ist, wird ein im kraftschlüssigen Gang geschlossenes reibschlüssiges Schaltelement, für die Druckadaption erfolgen soll, zunächst abhängig von einer vorgegebenen Ansteuerdruckkennlinie durch Reduzierung des Ansteuerdrucks für das reibschlüssiges Schaltelement auf einen vorgegebenen Abschaltfülldruck bis auf einen theoretischen Anlegepunkt des Schaltelements geöffnet.
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Anschließend wird das reibschlüssige Schaltelement ausgehend vom theoretischen Anlegepunkt durch weitere Reduzierung des Ansteuerdrucks vollständig geöffnet.
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Vor dem Erreichen des theoretischen Anlegepunkts wird ein erstes Verhältnis aus einer antriebsaggregatseitigen oder pumpenradseitigen Drehzahl des Wandlers und einer getriebeseitigen oder turbinenradseitigen Drehzahl des Wandlers ermittelt.
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Nach dem Öffnen des Schaltelements über den theoretischen Anlegepunkt hinaus wird ein zweites Verhältnis aus der antriebsaggregatseitigen oder pumpenradseitigen Drehzahl des Wandlers und der getriebeseitigen oder turbinenradseitigen Drehzahl des Wandlers ermittelt.
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Aus dem ersten Verhältnis und zweiten Verhältnis wird ein Ist-Quotient ermittelt und der Ist-Quotient wird mit einem Soll-Quotienten verglichen, wobei abhängig vom Vergleich zwischen dem Ist-Quotienten und dem Soll-Quotienten der steuerungsseitig vorgegebene Abschaltfülldruck adaptiert wird.
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Das erfindungsgemäße Verfahren erlaubt eine genaue Ermittlung und Adaption des Abschaltfülldrucks eines zu öffnenden reibschlüssigen Schaltelements eines Getriebes.
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Vorzugsweise wird vor dem Erreichen des theoretischen Anlegepunkts das erste Verhältnis aus der antriebsaggregatseitigen oder pumpenradseitigen Drehzahl des Wandlers und der getriebeseitigen oder turbinenradseitigen Drehzahl des Wandlers über eine erste Zeitspanne ermittelt und gemittelt. Nach dem Öffnen des Schaltelements über den theoretischen Anlegepunkt hinaus wird das zweite Verhältnis aus der antriebsaggregatseitigen oder pumpenradseitigen Drehzahl des Wandlers und der getriebeseitigen oder turbinenradseitigen Drehzahl des Wandlers über eine zweite Zeitspanne ermittelt und gemittelt. Dies ist besonders bevorzugt, um den Abschaltfülldruck zu ermitteln und zu adaptieren.
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Dann, wenn der Ist-Quotient aus dem ersten Verhältnis und zweiten Verhältnis um mehr als einen Grenzwert vom Soll-Quotienten abweicht, wird der steuerungsseitig vorgegebene Abschaltfülldruck verändert, nämlich um einen Offsetwert erhöht oder um einen Offsetwert reduziert. Dann, wenn der Ist-Quotient aus dem ersten Verhältnis und zweiten Verhältnis um weniger als einen Grenzwert vom Soll-Quotienten abweicht, wird der steuerungsseitig vorgegebene Abschaltfülldruck unverändert beibehalten. Dies erlaubt eine vorteilhafte Adaption des Abschaltfülldrucks.
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Vorzugsweise wird abhängig von der Adaption des steuerungsseitig vorgegebene Abschaltfülldrucks die gesamte Ansteuerdruckkennlinie adaptiert, insbesondere derart, dass die gesamte Ansteuerdruckkennlinie mit den Offsetwert für den Abschaltfülldruck verrechnet wird. Abhängig von der Adaption des Abschaltfülldrucks kann die gesamte Ansteuerdruckkennlinie für einen Öffnungsvorgang der Kupplung angepasst werden.
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Nach einer vorteilhaften Weiterbildung wird nach der Adaption des Abschaltfülldrucks mindestens ein Kennwert der Ansteuerdruckkennlinie, bei welchen das Schaltelement ein definiertes Soll-Moment überträgt, adaptiert.
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Bevorzugte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung. Ausführungsbeispiele der Erfindung werden, ohne hierauf beschränkt zu sein, an Hand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt:
- 1 eine schematisierte Ansicht einer Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs;
- 2 ein Zeitdiagramm zur Verdeutlichung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
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1 zeigt ein Antriebsstrangschema eines Kraftfahrzeugs 10. Das Kraftfahrzeug 10 verfügt über ein Antriebsaggregat 11, ein Getriebe 12 und einen Abtrieb 13. Das Getriebe 12 ist zwischen das Antriebsaggregat 11 und den Abtrieb 13 geschaltet. Das Getriebe 12 wandelt Drehzahlen und Drehmomente und stellt das Zugkraftangebot des Antriebsaggregats 11 am Abtrieb 13 bereit.
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Zwischen das Antriebsaggregat 11 und das Getriebe 12 ist ein hydrodynamisches Anfahrelement 14 mit einem Wandler 15 und einer Überbrückungskupplung 16 geschaltet. Vom Wandler 15 sind ein Pumpenrad 17 und ein Turbinenrad 18 gezeigt. Das Pumpenrad 17 des Wandlers 15 ist an das Antriebsaggregat 11 und das Turbinenrad 18 des Wandlers 15 an den Getriebeeingang des Getriebes 12 gekoppelt.
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Eine pumpenradseitige Drehzahl des Wandlers 15 entspricht also einer antriebsaggregatseitigen Drehzahl und eine turbinenradseitige Drehzahl des Wandlers 15 entspricht einer getriebeseitigen, nämlich getriebeeingangsseitigen, Drehzahl.
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Das Getriebe 12 umfasst mehrere Schaltelemente 19, wobei in 1 lediglich ein Schaltelement 19 gezeigt ist. Bei dem in 1 gezeigten Schaltelement 19 handelt es sich um ein reibschlüssiges Schaltelement, welches als Kupplung oder Bremse ausgebildet sein kann. Typischerweise umfasst das Getriebe 12 mehrere reibschlüssige Schaltelemente 19 und gegebenenfalls zusätzlich mindestens ein formschlüssiges Schaltelement. In jedem kraftschlüssigen Gang des Getriebes 12 sind eine erste Anzahl an Schaltelementen 19 geschlossen und eine zweite Anzahl von Schaltelementen 19 geöffnet. Zur Ausführung eines Gangwechsels von einem Ist-Gang in einen Ziel-Gang wird mindestens ein im Ist-Gang geschlossenes Schaltelement geöffnet und mindestens ein im Ist-Gang geöffnetes Schaltelement geschlossen.
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Die Ansteuerung reibschlüssiger Schaltelemente 19 beim Öffnen und Schließen erfolgt über eine steuerungsseitig vorgegebene Ansteuerdruckkennlinie. Ein charakteristischer Punkt einer solchen Ansteuerdruckkennlinie ist der sogenannte Fülldruck, mithilfe dessen das reibschlüssige Schaltelement 19 bis zum sogenannten Anlegepunkt bzw. Touchpoint geschlossen oder geöffnet wird. Beim Anlegepunkt bzw. Touchpoint eines reibschlüssigen Schaltelement 19 handelt es sich um denjenigen Zustand eines reibschlüssigen Schaltelements 19, in welcher ein Lüftspiel aufgehoben ist, das reibschlüssige Schaltelement 19 aber noch kein Drehmoment überträgt.
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Beim Öffnen eines zuvor geschlossenen reibschlüssigen Schaltelements 19 handelt es sich beim Fülldruck, mit dem das reibschlüssige Schaltelement 19 angesteuert werden muss, um das zuvor geschlossene Schaltelement bis zum Anlegepunkt zu öffnen, um den sogenannten Abschaltfülldruck. Soll hingegen ein zuvor geöffnetes reibschlüssiges Schaltelement 19 geschlossen werden, und zwar bis zum Anlegepunkt, so wird das reibschlüssige Schaltelement 19 mit einem Zuschaltfülldruck angesteuert. Eine Differenz zwischen dem Abschaltfülldruck und dem Zuschaltfülldruck wird auch als Hysterese des reibschlüssigen Schaltelements 19 im Anlegepunkt bezeichnet. Bei der Erfindung geht es nun darum, den Abschaltfülldruck eines reibschlüssigen Schaltelements 19 zum Zwecke einer Adaption zu ermitteln.
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Zur Ermittlung und Adaption des Abschaltfülldrucks eines reibschlüssigen Schaltelements 19 wird ausgehend von einem Zustand, in welchen im Getriebe 12 ein reibschlüssiger Gang eingelegt ist und in welchem die Überbrückungskupplung 16 des hydrodynamischen Anfahrelements 14 geöffnet ist, ein im kraftschlüssigen Gang geschlossenes reibschlüssiges Schaltelement 19, dessen Abschaltfülldruck ermittelt und adaptiert werden soll, zunächst abhängig von einer steuerungsseitig vorgegebenen Ansteuerdruckkennlinie durch Reduzierung des Ansteuerdrucks für das reibschlüssige Schaltelement 19 auf einen steuerungsseitig vorgegebenen, applizierten bzw. theoretischen Abschaltfülldruck bis auf einen theoretischen Anlegepunkt des reibschlüssigen Schaltelements 19 geöffnet.
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2 zeigt mit dem Signalverlauf 20 eine vorgegebene Ansteuerdruckkennlinie, wobei der Ansteuerdruck gemäß der Ansteuerdruckkennlinie 20 bis zum Zeitpunkt t1 auf den applizierten, theoretischen Abschaltfülldruck reduziert wurde.
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Im Anschluss hieran, also anschließend an den Zeitpunkt t1, wird durch weitere Reduzierung des Ansteuerdrucks gemäß der Ansteuerdruckkennlinie 20 das reibschlüssige Schaltelement 19 ausgehend vom theoretischen Anlegepunkt weiter geöffnet, nämlich vollständig geöffnet, und zwar gemäß 2 durch eine starke Reduzierung des Ansteuerdrucks beginnend zum Zeitpunkt t1.
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Kurz vor, insbesondere einige hundert Millisekunden vor, dem Erreichen des theoretischen Anlegepunkts zum Zeitpunkt t1 wird ein erstes Verhältnis nue1 einer getriebeeingangsseitigen oder turbinenradseitigen Drehzahl nt des Wandlers 15 und einer antriebsaggregatseitigen oder pumpenradseitigen Drehzahl np des Wandlers 15 ermittelt.
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Diese Ermittlung des ersten Verhältnisses nue1 erfolgt während einer ersten Zeitspanne Δt1, wobei das während dieser ersten Zeitspanne Δt1 ermittelte erste Verhältnis nue1 über die erste Zeitspanne ermittelt und gemittelt wird. Es gilt also:
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Kurz nach, insbesondere einige hundert Millisekunden nach, dem Öffnen des reibschlüssigen Schaltelements 19 über den theoretischen Anlegepunkt hinaus, wird ein zweites Verhältnis nue2 aus der getriebeeingangsseitigen oder turbinenradseitigen Drehzahl nt und der antriebsaggregatseitigen oder pumpenradseitigen Drehzahl np des Wandlers 15 ermittelt, und zwar in
2 während eines zweiten Zeitintervalls Δt2, wobei auch das zweite Verhältnis nue2 über die jeweilige Zeitspanne, hier die zweite Zeitspanne Δt2, ermittelt und gemittelt wird. Es gilt also:
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In 2 ist mit einem Kurvenverlauf 21 der zeitliche Verlauf des Verhältnisses nue zwischen der antriebsaggregatseitigen oder pumpenradseitigen Drehzahl np des Wandlers 15 und der getriebeeingangsseitigen oder turbinenradseitigen Drehzahl nt des Wandlers 15 gezeigt, wobei, wie oben ausgeführt, während der Zeitspanne Δt1, die vor dem Zeitpunkt t1 liegt, das erste Verhältnis nue1 und während der zweiten Zeitspanne Δt2, die nach dem Zeitpunkt t1 liegt, das zweite Verhältnis nue2 ermittelt wird, nämlich als Mittelwert des jeweiligen Verhältnisses über die jeweilige Zeitspanne.
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In 2 ist gezeigt, dass das erste Zeitintervall Δt1, in welchem das erste Verhältnis nue1 ermittelt wird, eine Zeitspanne Δt3 vor dem Zeitpunkt t1 liegt. Die zweite Zeitspanne Δt2, in welcher das zweite Verhältnis nue2 ermittelt wird, liegt eine Zeitspanne Δt4 nach dem Zeitpunkt t1. Zum Zeitpunkt t1 wurde bei der Adaption des Abschaltfülldrucks der Ansteuerdruck bis auf den applizierten, theoretischen Abschaltfülldruck abgesenkt. In 2 ist die Zeitspanne Δt4 größer als die Zeitspanne Δt3. Die Zeitspannen Δt3 und Δt4 können auch gleich groß sein, ebenso ist es möglich, dass die Zeitspanne Δt3 größer als die Zeitspanne Δt4 ist. Die Zeitspannen Δt1 und Δt1 sind vorzugsweise gleich groß.
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Aus dem so ermittelten ersten Verhältnis nue1 und zweiten Verhältnis nue 2 wird ein Ist-Quotient Q-IST ermittelt. Insbesondere gilt:
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Dieser Ist-Quotient Q-IST wird mit einem vorgegebenen Soll-Quotienten Q-SOLL verglichen. Abhängig vom Vergleich zwischen dem Ist-Quotienten und dem Soll-Quotienten wird der steuerungsseitig vorgegebene Abschaltfülldruck adaptiert. Dann, wenn der Ist-Quotient aus dem ersten Verhältnis und dem zweiten Verhältnis um mehr als einen Grenzwert vom Soll-Quotienten abweicht, wird der steuerungsseitig vorgegebene Abschaltfülldruck verändert, nämlich um einen Offset-Wert erhöht oder reduziert, abhängig davon, in welche Richtung der Ist-Quotient vom Soll-Quotient um mehr als einen entsprechenden Grenzwert abweicht.
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Dann, wenn der Ist-Quotient aus dem ersten Verhältnis und dem zweiten Verhältnis um weniger als den jeweiligen Grenzwert vom Soll-Quotienten abweicht, wird der steuerungsseitig vorgegebene Abschaltfülldruck unverändert beibehalten.
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Wird abhängig von dem auf die obige Art und Weise ermittelten Ist-Quotienten aus dem ersten Verhältnis und dem zweiten Verhältnis darauf geschlossen, dass das während der ersten Zeitspanne Δt1 ermittelte erste Verhältnis nue1 zu groß ist, so kann darauf geschlossen werden, dass der vorgegebene Abschaltfülldruck zu gering ist und derselbe über einen Offset-Wert bei der Adaption erhöht werden muss. Wird hingegen darauf geschlossen, dass das während der ersten Zeitspanne Δt1 ermittelte erste Verhältnis nue1 zu klein ist, so wird darauf geschlossen, dass der adaptierte Abschaltfülldruck zu hoch ist, dass also der Abschaltfülldruck bei der Adaption über einen Offset-Wert reduziert werden muss.
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Wurde auf die obige Art und Weise der Abschaltfülldruck der Ansteuerdruckkennlinie 20 adaptiert, so kann die gesamte Ansteuerdruckkennlinie 20 mit dem entsprechenden Offset-Wert verrechnet werden, um die gesamte Ansteuerdruckkennlinie zu adaptieren.
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Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, nach der Adaption des Abschaltfülldrucks mindestens einen weiteren Kennwert der Ansteuerdruckkennlinie 20 zu adaptieren, bei welchem das Schaltelement ein definiertes Soll-Moment überträgt, zum Beispiel ein Soll-Moment von 10 Nm oder 20 Nm oder dergleichen.
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Hierzu wird zunächst das reibschlüssige Schaltelement 19, abhängig von der bei der Abschaltfülldruck-Adaption adaptierten Ansteuerdruckkennlinie, mit einem Ansteuerdruck angesteuert, bei welchem dasselbe das definierte Soll-Moment theoretisch überträgt.
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Anschließend wird ausgehend von diesem theoretischen Ansteuerdruck durch Reduzierung des Ansteuerdrucks das reibschlüssige Schaltelement vollständig geöffnet.
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Dabei wird vor dem Erreichen des theoretischen Ansteuerdrucks und nach dem Öffnen des reibschlüssigen Schaltelements 19 jeweils ein Verhältnis aus einer antriebsaggregatseitigen oder pumpenradseitigen Drehzahl des Wandlers 15 und einer getriebeeingangsseitigen oder turbinenradseitigen Drehzahl des Wandlers 15 ermittelt, insbesondere wie oben im Zusammenhang mit der Abschaltdruck-Adaption beschrieben, in entsprechenden Zeitintervallen mit entsprechender Mittelwertbildung.
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Aus dem ersten Verhältnis und zweiten Verhältnis wird dann wiederum ein Ist-Quotient ermittelt, der mit einem Soll-Quotienten verglichen wird. Abhängig von diesem Vergleich kann dann eine Adaption des entsprechenden Ansteuerdrucks erfolgen.
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Mit der Erfindung kann eine Ansteuerdruckkennlinie eines zu öffnenden reibschlüssigen Schaltelements 19 eines Getriebes 10 einfach und genau adaptiert werden. Insbesondere kann der Abschaltfülldruck genau ermittelt und adaptiert werden.
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Abhängig von dem adaptierten Abschaltfülldruck kann auch eine Hysterese zwischen Abschaltfülldruck und Zuschaltfülldruck adaptiert werden.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Kraftfahrzeug
- 11
- Antriebsaggregat
- 12
- Getriebe
- 13
- Abtrieb
- 14
- hydrodynamisches Anfahrelement
- 15
- Wandler
- 16
- Überbrückungskupplung
- 17
- Pumpenrad
- 18
- Turbinenrad
- 19
- reibschlüssiges Schaltelement
- 20
- Ansteuerdruckkennlinie
- 21
- Drehzahlverhältnis
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 10134294 A1 [0008]
- DE 10248179 A1 [0009]
- DE 102008000484 A1 [0010]
- US 7574906 B2 [0011]
