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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ermitteln von Kennwerten eines reibschlüssigen Schaltelements eines Getriebes. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Steuergerät zur Durchführung des Verfahrens und ein Getriebesteuergerät.
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Ein Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs verfügt über ein Antriebsaggregat und ein zwischen das Antriebsaggregat und einen Abtrieb geschaltetes Getriebe. Das Getriebe wandelt Drehzahlen und Drehmomente und stellt das Zugkraftangebot des Antriebsaggregats am Abtrieb bereit.
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Das Getriebe eines Kraftfahrzeugs verfügt über mehrere Schaltelemente, die als reibschlüssige Schaltelemente und/oder als formschlüssige Schaltelemente ausgeführt sein können. Bei einem reibschlüssigen Schaltelement handelt es sich insbesondere um eine Kupplung oder Bremse. Bei einem formschlüssigen Schaltelement handelt es sich insbesondere um eine Klaue. In jedem eingelegten Gang eines Getriebes ist eine erste Anzahl der Schaltelemente des Getriebes geschlossen und eine zweite Anzahl der Schaltelemente des Getriebes geöffnet. Zur Ausführung eines Gangwechsels des Getriebes wird mindestens ein zuvor geschlossenes Schaltelement geöffnet und mindestens ein zuvor geöffnetes Schaltelement geschlossen.
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Dann, wenn das Getriebe ein hydrodynamisches Anfahrelement aus einem Wandler und einer Wandler-Überbrückungskupplung aufweist, gehört zu der ersten Anzahl an Schaltelementen, die in einem kraftschlüssigen Gang geschlossen sind, auch die Wandler-Überbrückungskupplung.
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Zum Öffnen und Schließen eines Schaltelements wird das jeweilige Schaltelement, ausgehend von einem Getriebesteuergerät, mit einem Ansteuersignal angesteuert. Dies erfolgt typischerweise über eine sogenannte hydraulische Druckansteuerung für das jeweilige formschlüssige Schaltelement. Abhängig von der Druckansteuerung soll das jeweilige reibschlüssige Schaltelement ein definiertes Drehmoment übertragen.
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Anstelle einer Druckansteuerung kann auch eine elektrische Stromansteuerung genutzt werden. So ist der Druck, der sich infolge einer elektrischen Stromansteuerung einstellen soll, von der sogenannten Ventilkennlinie eines Hydraulikventils, welches mit dem jeweiligen reibschlüssigen Schaltelement zusammenwirkt, abhängig.
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Damit insbesondere Gangwechsel mit hoher Qualität durchgeführt werden können, muss die Druckansteuerung oder die Stromansteuerung für das jeweilige reibschlüssige Schaltelement besonders genau sein. Für eine Druckansteuerung oder eine Stromansteuerung eines reibschlüssigen Schaltelements sind im Getriebesteuergerät Kennwerte hinterlegt. Bislang sind die getriebeherstellerseitig im Getriebesteuergerät hinterlegten Kennwerte lediglich Basiswerte, mit welchen zwar Gangwechsel durchgeführt werden können, jedoch typischerweise nicht mit ausreichender Schaltqualität, da Getriebe hinsichtlich Bauteiltoleranzen voneinander abweichen können.
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Daher werden nach der Praxis die im Getriebesteuergerät herstellerseitig hinterlegten Kennwerte über eine Adaption angepasst, wobei die Adaption im Fahrzeug während des Betriebs des Kraftfahrzeugs bei einer initialen Adaption eines Neufahrzeugs erfolgt. Die letztendlich erreichbare Schaltqualität hängt dabei einerseits von der Qualität der herstellerseitig hinterlegten Kennwerte und andererseits von der im Fahrzeug verbauten Sensorik ab, die zur Adaption Messwerte liefert.
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Aus
DE 102 38 474 A1 ist es bereits bekannt, Schaltabläufe eines Getriebes auf einem Prüfstand zu adaptieren. Hiermit können bereits herstellerseitig bessere Kennwerte bereitgestellt werden, um die erzielbare Schaltqualität zu erhöhen.
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DE 10 2007 040 485 A1 offenbart ein weiteres Verfahren zur Generierung von Adaptionsdaten für Schaltabläufe eines Getriebes.
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Es besteht Bedarf daran, herstellerseitig Kennwerte reibschlüssiger Schaltelemente eines Getriebes noch genauer zu ermitteln, um genauere Kennwerte herstellerseitig im Getriebesteuergerät zu hinterlegen.
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Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zu Grunde, ein neuartiges Verfahren und Steuergerät zum Ermitteln mindestens eines Kennwerts eines reibschlüssigen Schaltelements eines Getriebes und ein Getriebesteuergerät zu schaffen.
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Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zum Ermitteln mindestens eines Kennwerts eines reibschlüssigen Schaltelements eines Getriebes gemäß Anspruch 1 gelöst.
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Es wird eine dritte Anzahl an Schaltelementen des Getriebes geschlossen, die um Eins geringer ist als die erste Anzahl an Schaltelementen, wobei zu der dritten Anzahl an Schaltelementen das definierte reibschlüssige Schaltelement, für welches der mindestens eine Kennwert ermittelt wird, nicht gehört, und wobei die Schaltelemente der dritten Anzahl an Schaltelementen nicht schlupfend geschlossen werden.
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Die erste Anzahl an Schaltelementen ist diejenige Anzahl an Schaltelementen, die in einem eingelegten und damit kraftschlüssigen Gang des Getriebes geschlossen ist. Zu der ersten Anzahl an Schaltelementen gehört dann, wenn das Getriebe ein hydrodynamisches Anfahrelement aufweist, auch die Wandler-Überbrückungskupplung des hydrodynamischen Anfahrelements.
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Nachfolgend wird das definierte reibschlüssige Schaltelement, für welches der mindestens eine Kennwert ermittelt wird, mit einem Ansteuersignal, nämlich einem Soll-Strom oder Soll-Druck, zum schlupfenden Schließen angesteuert, wobei hierbei am Getriebeeingang und am Getriebeausgang jeweils eine definierte Drehzahl anliegt und ein sich ausbildendes erstes Moment, nämlich ein sich am Getriebeausgang ausbildendes erstes Ausgangsmoment oder ein sich am Getriebeeingang ausbildendes erstes Eingangsmoment, gemessen wird.
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Anschließend wird die Ansteuerung eines Schaltelements der dritten Anzahl an Schaltelementen reduziert, wobei hierbei am Getriebeeingang und am Getriebeausgang jeweils die definierte Drehzahl anliegt und ein sich ausbildendes zweites Moment, nämlich ein sich am Getriebeausgang ausbildendes zweites Ausgangsmoment oder ein sich am Getriebeeingang ausbildendes zweites Eingangsmoment, gemessen wird.
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Abhängig von einer Differenz zwischen dem ersten Moment und dem zweiten Moment, nämlich abhängig von einer Differenz zwischen dem ersten und zweiten Ausgangsmoment oder abhängig von einer Differenz zwischen dem ersten und zweiten Eingangsmoment, wird als Kennwert für das definierte reibschlüssige Schaltelement eine Leckage desselben ermittelt.
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Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es möglich, eine Leckage für jedes reibschlüssige Schaltelement eines Getriebes auf einem Prüfstand getriebeherstellerseitig einfach und genau zu ermitteln und die entsprechende Leckage im Getriebesteuergerät zu hinterlegen. Bei dieser Leckage handelt es sich um die Leckage des definierten reibschlüssigen Schaltelements in Richtung auf das Schaltelement der dritten Anzahl an Schaltelementen, für welches die Ansteuerung reduziert wird. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es letztendlich möglich, Schaltabläufe genauer mit höherer Schaltqualität durchzuführen, insbesondere ohne die Notwendigkeit einer initialen Adaption eines Neufahrzeugs.
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Ob für das jeweilige definierte, reibschlüssige Schaltelement das Eingangsmoment oder das Ausgangsmoment ermittelt wird, hängt insbesondere davon ab, ob am Prüfstand ein Momentsensor für das Eingangsmoment und/oder ein Momentsensor für das Ausgangsmoment verbaut ist. Weist der Prüfstand lediglich einen Momentsensor für das Eingangsmoment auf, so wird das Eingangsmoment erfasst. Weist der Prüfstand lediglich einen Momentsensor für das Ausgangsmoment auf, so wird das Ausgangsmoment erfasst. Weist der Prüfstand einen Momentsensor für das Eingangsmoment und einen Momentsensor für das Ausgangsmoment auf, so wird entweder das Ausgangsmoment oder das Eingangsmoment erfasst, insbesondere abhängig davon, ob für das jeweilige Schaltelement die auf den Getriebeeingang oder den Getriebeausgang bezogene Trägheitsmasse des Getriebes geringer ist. Ist für das jeweilige Schaltelement die auf den Getriebeeingang bezogene Trägheitsmasse des Getriebes geringer als die auf den Getriebeausgang bezogene Trägheitsmasse des Getriebes, so wird für das jeweilige Schaltelement das Eingangsmoment erfasst. Ist für das jeweilige Schaltelement die auf den Getriebeausgang bezogene Trägheitsmasse des Getriebes geringer als die auf den Getriebeeingang bezogene Trägheitsmasse des Getriebes, so wird für das jeweilige Schaltelement das Ausgangsmoment erfasst.
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Vorzugsweise wird als erstes und zweites Moment, nämlich als erstes und zweites Ausgangsmoment oder als erstes und zweites Eingangsmoment, jeweils ein sich ausbildendes stationäres Moment oder quasistationäres Moment erfasst. Ein stationäres Ausgangsmoment oder Eingangsmoment ist konstant. Ein quasistationäres Ausgangsmoment oder Eingangsmoment ist annährend konstant, dessen zeitlicher Gradient ist betragsmäßig kleiner als ein Grenzwert. Diese Merkmale sind besonders bevorzugt, um einfach und genau auf dem Prüfstand die Leckage des definierten reibschlüssigen Schaltelements des Getriebes zu ermitteln.
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Vorzugsweise wird dann, wenn das sich ausbildende erste Moment gemessen wird, jedes der Schaltelemente der dritten Anzahl an Schaltelementen mit einem Soll-Druck oder einem diesen bewirkenden Soll-Storm zum Schließen angesteuert wird, der größer ist als der Soll-Druck oder der diesen bewirkenden Soll-Storm, mit dem das definierte reibschlüssige Schaltelement, für welches als Kennwert die Leckage ermittelt wird, zum schlupfenden Schließen angesteuert wird. Dies ist besonders bevorzugt, um einfach und genau auf dem Prüfstand die Leckage des definierten reibschlüssigen Schaltelements des Getriebes zu ermitteln.
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Dann, wenn das sich ausbildende zweite Moment gemessen wird, wird vorzugsweise dasjenige Schaltelement der dritten Anzahl an Schaltelementen, für welches die Ansteuerung reduziert wird, mit einem Soll-Druck oder einem diesen bewirkenden Soll-Storm zum Schließen angesteuert wird, der kleiner ist als der Soll-Druck oder der diesen bewirkenden Soll-Storm, mit dem das definierte reibschlüssige Schaltelement, für welches die Leckage ermittelt wird, zum schlupfenden Schließen angesteuert wird. Ferner wird dann, wenn das sich ausbildende zweite Moment gemessen wird, das oder jedes andere Schaltelement der dritten Anzahl an Schaltelementen mit einem Soll-Druck oder einem diesen bewirkenden Soll-Storm zum Schließen angesteuert, der größer ist als der Soll-Druck oder der diesen bewirkenden Soll-Storm, mit dem das definierte reibschlüssige Schaltelement, für welches als Kennwert die Leckage ermittelt wird, zum schlupfenden Schließen angesteuert wird. Dies ist besonders bevorzugt, um einfach und genau auf dem Prüfstand die Leckage des definierten reibschlüssigen Schaltelements des Getriebes zu ermitteln.
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Vorzugsweise entspricht dann, wenn das sich ausbildende zweite Moment am Getriebeeingang oder Getriebeausgang gemessen wird, die Ansteuerung, also der Soll-Druck oder der Soll-Storm, des definierten reibschlüssigen Schaltelements, für welches als Kennwert die Leckage ermittelt wird, der Ansteuerung desselben, also dem Soll-Druck oder dem Soll-Storm desselben, mit welcher dasselbe angesteuert wird, wenn das sich ausbildende erste Moment am Getriebeeingang oder Getriebeausgang gemessen wird. Das zweite Moment wird also bei gleichbleibendem Ansteuersignal, also gleichbleibendem Soll-Druck oder gleichbleibendem Soll-Storm, für das definierte reibschlüssige Schaltelement gemessen.
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Vorzugsweise wird die Leckage abhängig von einer Getriebeöltemperatur ermittelt. Hierdurch ist es möglich, im Betrieb eines Kraftfahrzeugs den hinterlegten Kennwert abhängig von der tatsächlichen Getriebeöltemperatur anzupassen und die erreichbare Schaltqualität weiter zu steigern.
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Das Steuergerät zum Ermitteln von Kennwerten reibschlüssiger Schaltelemente eines Getriebes ist in Anspruch 8 definiert.
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Das Getriebesteuergerät ist in Anspruch 9 definiert.
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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 ein Blockschaltbild eines Prüfstands eines Getriebes zusammen mit einem Getriebe,
- 2 ein Zeitdiagramm zur Verdeutlichung der Erfindung.
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Die Erfindung betrifft ein Verfahren und Steuergerät zum Ermitteln mindestens eines Kennwerts reibschlüssiger Schaltelemente eines Getriebes, nämlich eines Kraftfahrzeuggetriebes.
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Ferner betrifft die Erfindung ein Getriebesteuergerät, welches den Betrieb eines Getriebes steuert und/oder regelt.
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Es ist bekannt, dass ein Getriebe eines Kraftfahrzeugs mehrere Schaltelemente aufweist. Bei den Schaltelementen kann es sich um reibschlüssige Schaltelemente sowie um formschlüssige Schaltelemente handeln. Reibschlüssige Schaltelemente können als Kupplungen oder Bremsen ausgeführt sein. Formschlüssige Schaltelemente können als Klauen ausgeführt sein.
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In jedem kraftschlüssigen Gang eines Getriebes ist eine erste Anzahl der Schaltelemente des Getriebes geschlossen und eine zweite Anzahl der Schaltelemente des Getriebes geöffnet. So sind aus der Praxis Getriebe mit fünf Schaltelementen bekannt, wobei in jedem kraftschlüssigen Schaltelement drei Schaltelemente geschlossen und zwei Schaltelemente geöffnet sind.
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Dann, wenn das Getriebe ein hydrodynamisches Anfahrelement aus einem Wandler und einer Wandler-Überbrückungskupplung aufweist, gehört zu der ersten Anzahl an Schaltelementen, die in einem eingelegten und damit kraftschlüssigen Gang geschlossen sind, auch die Wandler-Überbrückungskupplung.
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Zur Ausführung eines Gangwechsels und damit zur Ausführung einer Schaltung im Getriebe wird mindestens ein zuvor geschlossenes Schaltelement geöffnet und mindestens ein zuvor geöffnetes Schaltelement geschlossen.
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Die Ansteuerung insbesondere der reibschlüssigen Schaltelemente des Getriebes erfolgt über ein jeweils Ansteuersignal eines Getriebesteuergeräts, wobei es sich bei dem Ansteuersignal um ein elektrisches Strom-Ansteuersignal in Form eines elektrischen Soll-Stroms für ein mit dem reibschlüssigen Schaltelement zusammenwirkendes Hydraulikventil oder auch um ein hydraulisches Druck-Ansteuersignal in Form eines hydraulischen Soll-Drucks handeln kann.
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Zwischen dem elektrischen Ansteuerstrom und dem hydraulischen Ansteuerdruck besteht eine Abhängigkeit über eine sogenannte Ventilkennlinie des jeweiligen Hydraulikventils. Ventilkennlinien sind im Getriebesteuergerät des Getriebes hinterlegt.
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Bei der Erfindung geht es nun darum, für mindestens ein definiertes reibschlüssiges Schaltelement des Getriebes einen Kennwert zu ermitteln, wobei diese Kennwertermittlung für das definierte reibschlüssige Schaltelement des Getriebes auf einem Prüfstand des Getriebes getriebeherstellerseitig einfach und genau vorgenommen werden kann.
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1 zeigt ein Blockschaltbild eines Prüfstands 10 für ein Getriebe 11 zusammen mit einem auf dem Prüfstand 10 bereitgehaltenen Getriebe 11. 1 zeigt exemplarisch ein reibschlüssiges Schaltelement 12 des Getriebes 11, für welches mindestens ein Kennwert ermittelt werden soll.
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Weiter zeigt 1 ein Getriebesteuergerät 13 des Getriebes 11, in welchem der mindestens eine für das reibschlüssige Schaltelement 12 ermittelte Kennwert nach der Ermittlung gespeichert wird.
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Der Prüfstand 10 verfügt über eine Antriebsquelle 14, um an einem Getriebeeingang 15 des Getriebes 11 eine Eingangsdrehzahl einzustellen. An einem Getriebeausgang 16 des Getriebes 11 kann über eine Last 28 eine Ausgangsdrehzahl eingestellt werden. In 1 ist mit dem Getriebeausgang 16 ein Momentsensor 17 verbunden, über den ein Ausgangsmoment des Getriebes 11 gemessen werden kann. Alternativ oder zusätzlich kann mit dem Getriebeeingang 15 ein Momentsensor 29 verbunden sein, über den ein Eingangsmoment des Getriebes 11 gemessen werden kann.
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1 zeigt weiterhin ein Steuergerät 18 des Prüfstands 10. Das Steuergerät 18 kann mit einer Ausgangsgröße 19 die Antriebsquelle 14 des Prüfstands 10 ansteuern. Abhängig von der Ausgangsgröße 19 des Steuergeräts 18 stellt die Antriebsquelle 14 insbesondere eine Eingangsdrehzahl am Getriebeeingang 15 des Getriebes 11 ein.
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Das Steuergerät 18 kann mit einer Ausgangsgröße 30 die Last 28 des Prüfstands 10 ansteuern. Abhängig von der Ausgangsgröße 30 des Steuergeräts 18 stellt die Last 28 insbesondere eine Ausgangsdrehzahl am Getriebeausgang 16 des Getriebes 11 ein.
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Über eine weitere Ausgangsgröße 20 kann das Steuergerät 18 des Prüfstands 10 das auf dem Prüfstand 10 zu adaptierende Getriebe 11 ansteuern, nämlich die Schaltelemente 12 des Getriebes 11 zum Öffnen oder Schließen ansteuern. Nachfolgend wird davon ausgegangen wird, dass es sich bei der Ausgangsgröße 20 des Steuergeräts 18 um eine Ausgangsgröße handelt, mithilfe derer dasjenige reibschlüssige Schaltelement 12 des Getriebes 11 angesteuert wird, für welches mindestens ein Kennwert auf dem Prüfstand 10 ermittelt werden soll. Bei der Ausgangsgröße 20 des Steuergeräts 18 handelt es sich also um ein Ansteuersignal, nämlich einen Soll-Strom oder einen Soll-Druck, für das dasjenige reibschlüssige Schaltelement 12 des Getriebes 11, für welches mindestens ein Kennwert auf dem Prüfstand 10 ermittelt werden soll.
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Das Steuergerät 18 gibt als Ausgangsgröße 20 entweder ein elektrisches Soll-Strom-Ansteuersignal oder ein hydraulisches Soll-Druck-Ansteuersignal aus und stellt dasselbe dem Getriebe 11 bereit. Zwischen dem Soll-Strom oder dem Soll-Druck besteht eine Abhängigkeit über die Ventilkennlinie des mit dem Schaltelement 12 zusammenwirkenden Hydraulikventils.
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Dem Steuergerät 18 des Prüfstands 10 kann als Eingangsgröße 21 ein Messwert des Momentsensors 17 bereitgestellt werden. Alternativ oder zusätzlich kann der Momentsensor 29 für das Steuergerät 18 als Eingangsgröße 31 einen Messwert bereitstellen.
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Ferner empfängt das Steuergerät 18 des Prüfstands 10 eine Eingangsgröße 22 vom Getriebe 11. Bei der Eingangsgröße 22 kann es sich um einen elektrischen Ist-Strom oder um einen hydraulischen Ist-Druck handeln, der sich auf Basis des Soll-Stroms oder des Soll-Drucks tatsächlich ausbildet. Der Ist-Strom kann gemessen werden. Der Ist-Druck kann aus dem Ist-Strom berechnet werden. Zwischen dem Ist-Strom oder dem Ist-Druck besteht wiederum eine Abhängigkeit über die Ventilkennlinie des mit dem Schaltelement 12 zusammenwirkenden Hydraulikventils.
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Die Berechnung des hydraulischen Ist-Drucks abhängig vom elektrischen Ist-Strom kann vom Steuergerät 18 des Prüfstands 10 oder vom Getriebesteuergerät 13 vorgenommen werden.
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Als weitere Baugruppe des Prüfstands 10 zeigt 1 einen Ölkühler 23. Der Ölkühler 23 dient der Kühlung des Hydrauliköls des Getriebes 11.
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Über einen Temperatursensor 24 kann die Temperatur des Hydrauliköls erfasst werden und als Eingangsgröße 25 dem Steuergerät 18 des Prüfstands 10 bereitgestellt werden.
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Über einen Drucksensor 26 kann ein Druck des Öls, insbesondere im Vorlauf des Ölkühlers 23, gemessen und als weitere Eingangsgröße 27 dem Steuergerät 18 des Prüfstands 10 bereitgestellt werden.
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Um nun für ein definiertes reibschlüssiges Schaltelement 12 des Getriebes 11 auf dem Prüfstand 10 mindestens einen Kennwert zu ermitteln, wird das Getriebe 11 auf dem Prüfstand 10 wie folgt betrieben.
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Es wird eine dritte Anzahl an Schaltelementen des Getriebes 11 geschlossen, die um Eins geringer ist als die erste Anzahl an Schaltelementen, wobei zu der dritten Anzahl an Schaltelementen das definierte reibschlüssige Schaltelement 12, für welches der mindestens eine Kennwert ermittelt wird, nicht gehört, und wobei die Schaltelemente der dritten Anzahl an Schaltelementen nicht schlupfend geschlossen werden.
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Die erste Anzahl an Schaltelementen ist diejenige Anzahl an Schaltelementen, die in einem eingelegten und damit kraftschlüssigen Gang des Getriebes geschlossen ist. Zu der ersten Anzahl an Schaltelementen gehört dann, wenn das Getriebe 11 ein hydrodynamisches Anfahrelement aufweist, auch die Wandler-Überbrückungskupplung des hydrodynamischen Anfahrelements.
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Die Schaltelemente der dritten Anzahl an Schaltelementen, die um Eins geringer ist als die erste Anzahl an Schaltelementen, werden nicht schlupfend geschlossen, also vollständig insbesondere mit Überanpressung. Zu der dritten Anzahl an Schaltelementen kann auch ein formschlüssiges Schaltelement gehören.
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Das definierte Schaltelement 12, für welches der mindestens eine Kennwert ermittelt werden soll, wird nachfolgend mit einem Ansteuersignal, nämlich einem Soll-Strom oder Soll-Druck, zum schlupfenden Schließen angesteuert, wobei hierbei am Getriebeeingang 15 und am Getriebeausgang 16 jeweils eine definierte Drehzahl anliegt und ein sich ausbildendes erstes Moment, nämlich ein sich am Getriebeausgang 16 ausbildendes erstes Ausgangsmoment oder ein sich am Getriebeeingang 15 ausbildendes erstes Eingangsmoment, gemessen wird. Eingangsdrehzahl sowie Ausgangsdrehzahl werden jeweils so gewählt, dass sich am definierten Schaltelement 12, für welches die Strom-Moment-Kennlinie oder Druck-Moment-Kennlinie ermittelt werden soll, der Schlupf ausbildet.
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Als erstes Moment wird ein sich in Folge der Ansteuerung des definierten Schaltelements 12 ausbildendes stationäres Moment oder quasistationäres Moment am Getriebeausgang 16 oder am Getriebeeingang 15 gemessen.
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Weist der Prüfstand 10 den Momentsensor 29 für das Eingangsmoment und den Momentsensor 17 für das Ausgangsmoment auf, so wird entweder das Ausgangsmoment oder das Eingangsmoment gemessen, insbesondere abhängig davon, ob für das jeweilige Schaltelement 12 die auf den Getriebeeingang 15 oder den Getriebeausgang 16 bezogene Trägheitsmasse des Getriebes geringer ist.
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Ist für das jeweilige Schaltelement 12 die auf den Getriebeeingang 15 bezogene Trägheitsmasse des Getriebes geringer als die auf den Getriebeausgang 16 bezogene Trägheits-masse des Getriebes, so wird für das jeweilige Schaltelement 12 das Eingangsmoment mit dem Momentsensor 29 gemessen. Ist für das jeweilige Schaltelement 12 die auf den Getriebeausgang 16 bezogene Trägheitsmasse des Getriebes geringer als die auf den Getriebeeingang 15 bezogene Trägheitsmasse des Getriebes, so wird für das jeweilige Schaltelement 12 das Ausgangsmoment mit Hilfe des Momentsensors 17 gemessen. Weist der Prüfstand 10 lediglich den Momentsensor 29 für das Eingangsmoment auf, so wird das Eingangsmoment gemessen. Weist der Prüfstand lediglich den Momentsensor 17 für das Ausgangsmoment auf, so wird das Ausgangsmoment gemessen.
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Anschließend wird die Ansteuerung eines Schaltelements der dritten Anzahl an Schaltelementen reduziert, wobei hierbei am Getriebeeingang 15 und am Getriebeausgang 16 jeweils die definierte Drehzahl anliegt und ein sich ausbildendes zweites Moment, nämlich ein sich am Getriebeausgang 16 ausbildendes zweites Ausgangsmoment oder ein sich am Getriebeeingang 15 ausbildendes zweites Eingangsmoment, gemessen wird.
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Bei der Messung des ersten und des zweiten Moments liegen am Getriebeeingang 15 gleiche Drehzahlen an. Ebenso liegen bei der Messung des ersten und des zweiten Moments am Getriebeausgang 16 gleiche Drehzahlen an. Ferner ist bei der Messung des ersten und des zweiten Moments die Ansteuerung des definierten Schaltelements 12, für welches der mindestens eine Kennwert ermittelt werden soll, unverändert. Es wird jedoch die Ansteuerung eines Schaltelements der dritten Anzahl an Schaltelementen reduziert.
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Als zweites Moment wird ein sich in Folge der Ansteuerung des definierten Schaltelements 12 ausbildendes stationäres Moment oder quasistationäres Moment am Getriebeausgang 16 oder am Getriebeeingang 15 gemessen.
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Abhängig von einer Differenz zwischen dem gemessen ersten Moment und dem gemessen zweiten Moment wird als Kennwert für das definierte reibschlüssige Schaltelement 12 eine Leckage desselben ermittelt und im Getriebesteuergerät 13 als Kennwert gespeichert. Bei dieser Leckage handelt es sich um die Leckage des definierten reibschlüssigen Schaltelements 12 in Richtung auf das Schaltelement der dritten Anzahl an Schaltelementen, für welches die Ansteuerung reduziert wird.
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Die Ansteuerung des jeweiligen reibschlüssigen Schaltelements erfolgt über die Ausgangsgröße 20 des Steuergeräts 18 des Prüfstands 10. Hierbei handelt es sich insbesondere jeweils um einen elektrischen Soll-Strom für ein mit dem reibschlüssigen Schaltelement 12 zusammenwirkendes Hydraulikventil. Der vom Soll-Strom abhängige, tatsächliche elektrische Ist-Strom kann messtechnisch erfasst werden, wobei der Ist-Strom dem Steuergerät 18 als Eingangsgröße 22 bereitgestellt werden kann. Der elektrische Ist-Strom kann abhängig von einer hinterlegten Ventilkennlinie in den hydraulischen Ist-Druck umgerechnet werden.
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In 2 wird beginnend zum Zeitpunkt t1 das definierte reibschlüssige Schaltelement 12 des Getriebes, für welches die Leckage ermittelt werden soll, mit einem elektrischen Soll-Strom zum schlupfenden Schließen angesteuert. Abhängig von diesem Soll-Strom bildet sich am reibschlüssigen Schaltelement 12 der Ist-Druck pX aus. Der Ist-Druck pX kann abhängig von einem gemessenen Ist-Strom, der sich in Folge des Soll-Stroms ausbildet, und einer Ventilkennlinie eines mit dem Schaltelement zusammenwirkenden Hydraulikventil errechnet werden.
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Bereits vor dem Zeitpunkt t1 der 2 wird die dritte Anzahl an Schaltelementen des Getriebes 11 zum vollständigen Schließen angesteuert. Dies ist in 2 exemplarisch für eines der Schaltelemente der dritten Anzahl an Schaltelementen gezeigt, und zwar mit einem sich an diesem Schaltelement der dritten Anzahl an Schaltelementen ausbildenden Ist-Druck pY, der sich in Folge eines entsprechenden Soll-Stroms an demselben ausbildet.
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Dann, wenn das sich ausbildende erste Moment M1, und zwar das sich ausbildende erste Eingangsmoment oder erste Ausgangsmoment, gemessen wird, wird jedes der Schaltelemente der dritten Anzahl an Schaltelementen mit einem Soll-Druck oder einem diesen bewirkenden Soll-Storm zum Schließen angesteuert, der größer ist als der Soll-Druck pX oder der diesen bewirkenden Soll-Storm, mit dem das definierte reibschlüssige Schaltelement 12, für welches als Kennwert die Leckage ermittelt wird, zum schlupfenden Schließen angesteuert wird. Dies zeigt 2 exemplarisch für eines der Schaltelemente der dritten Anzahl an Schaltelementen dadurch, dass dessen Ist-Druck pY größer ist als der Ist-Druck pX des reibschlüssigen Schaltelement 12, für welches der Leckage-Kennwert ermittelt wird.
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Als erstes Moment M1 wird ein sich ausbildendes stationäres Moment oder quasistationäres Moment am Getriebeausgang 16 oder am Getriebeeingang 15 gemessen. In 3 baut sich beginnend mit dem Zeitpunkt t2 das erste Moment M1 auf, welches vor dem Zeitpunkt t3 stationär oder quasistationär wird. Ein quasistationäres Moment M1 ist annährend konstant, dessen zeitlicher Gradient ist betragsmäßig kleiner als ein Grenzwert.
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Nachfolgend wird in 2 zum Zeitpunkt t3 die Ansteuerung eines Schaltelements der dritten Anzahl an Schaltelementen reduziert. Dies zeigt 2 dadurch, dass zum Zeitpunkt t3 der Ist-Druck pY kleiner wird als der Ist-Druck pX des reibschlüssigen Schaltelement 12, für welches der Leckage-Kennwert ermittelt wird.
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Dann, wenn das sich ausbildende zweite Moment M2 gemessen wird, wird also dasjenige Schaltelement der dritten Anzahl an Schaltelementen, für welches die Ansteuerung reduziert wird, mit einem Soll-Druck pY oder einem diesen bewirkenden Soll-Storm zum Schließen angesteuert wird, der kleiner ist als der Soll-Druck pX oder der diesen bewirkenden Soll-Storm, mit welchem das definierte reibschlüssige Schaltelement 12, für welches der Leckage-Kennwert ermittelt wird, zum schlupfenden Schlie-ßen angesteuert wird. Hierbei wird vorzuzugsweise das oder jedes andere Schaltelement der dritten Anzahl an Schaltelementen mit einem Soll-Druck oder einem diesen bewirkenden Soll-Storm zum Schließen angesteuert, der größer ist als der Soll-Druck pX oder der diesen bewirkenden Soll-Storm, mit dem das definierte reibschlüssige Schaltelement 12, für welches der Leckage-Kennwert ermittelt wird, zum schlupfenden Schließen angesteuert wird.
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Als zweites Moment M2 wird ein sich ausbildendes stationäres Moment oder quasistationäres Moment am Getriebeausgang 16 oder am Getriebeeingang 15 gemessen. In 3 bildet sich beginnend mit dem Zeitpunkt t3 das zweite Moment M2 aua, welches nach dem Zeitpunkt t3 stationär oder quasistationär wird. Ein quasistationäres Moment M2 ist annährend konstant, dessen zeitlicher Gradient ist betragsmäßig kleiner als ein Grenzwert.
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Abhängig von einer Differenz zwischen dem ersten Moment M1 und dem zweiten Moment M2 wird der Leckage-Kennwert für das definierte reibschlüssige Schaltelement 12 ermittelt.
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Die Leckage-Kennwert-Ermittlung kann für jedes reibschlüssige Schaltelement des Getriebes 11 individuell erfolgen. Hierbei wird die Ansteuerung des Schaltelements der dritten Anzahl an Schaltelementen reduziert, in Bezug auf welches sich durch die Bauart des Getriebes bedingt eine Leckage grundsätzlich ausbilden.
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Kann sich bauartbedingt in Bezug auf mehrere Schaltelemente der dritten Anzahl an Schaltelementen eine Leckage ausbilden, so können für ein definiertes Schaltelement mehrere Leckage-Kennwerte auf die obige Art und Weise ermittelt werden.
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Ferner ist es möglich, für ein definiertes Schaltelement 12 des Getriebes 11 als Kennwert eine Strom-Moment-Kennlinie oder Druck-Moment-Kennlinie zu ermitteln. Hierzu wird das Getriebe 11 auf dem Prüfstand 10 wie folgt betrieben.
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Zunächst wird eine dritte Anzahl an Schaltelementen des Getriebes 11 geschlossen, die um Eins geringer ist als die erste Anzahl an Schaltelementen, die in einem kraftschlüssigen Gang des Getriebes 11 geschlossen ist. Zu dieser dritten Anzahl an Schaltelementen gehört nicht das definierte reibschlüssige Schaltelement 12, für welches die Strom-Moment-Kennlinie oder Druck-Moment-Kennlinie ermittelt werden soll.
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Die erste Anzahl an Schaltelementen ist diejenige Anzahl an Schaltelementen, die in einem eingelegten und damit kraftschlüssigen Gang des Getriebes geschlossen ist. Zu der ersten Anzahl an Schaltelementen gehört dann, wenn das Getriebe 11 ein hydrodynamisches Anfahrelement aufweist, auch die Wandler-Überbrückungskupplung des hydrodynamischen Anfahrelements. Die Schaltelemente der dritten Anzahl an Schaltelementen, die um Eins geringer ist als die erste Anzahl an Schaltelementen, werden nicht schlupfend geschlossen, also vollständig insbesondere mit Überanpressung. Zu der dritten Anzahl an Schaltelementen kann auch ein formschlüssiges Schaltelement gehören.
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Das definierte Schaltelement 12 des Getriebes 11, für welches der mindestens die Strom-Moment-Kennlinie oder Druck-Moment-Kennlinie ermittelt werden soll, wird nachfolgend mit unterschiedlich hohen oder unterschiedlich großen ersten und zweiten Ansteuersignalen, insbesondere mit unterschiedlich hohen oder unterschiedlich großen ersten und zweiten Soll-Strompulsen oder unterschiedlich hohen oder unterschiedlich großen ersten und zweiten Soll-Druckpulsen, zum schlupfenden Schließen angesteuert.
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Für jeden der Strompulse oder Druckpulse wird bei einer am Getriebeeingang 15 anliegenden, definierten Eingangsdrehzahl und bei einer am Getriebeausgang 16 anliegenden, definierten Ausgangsdrehzahl das sich am Getriebeausgang 16 ausbildende Ausgangsmoment mithilfe des Momentsensors 17 oder das sich am Getriebeeingang 15 ausbildende Eingangsmoment mithilfe des Momentsensors 29 gemessen. Bei den unterschiedlich hohen oder unterschiedlich großen ersten und zweiten Ansteuersignalen sind vorzugsweise die Eingangsdrehzahlen sowie die Ausgangsdrehzahlen jeweils gleich groß. Eingangsdrehzahl sowie Ausgangsdrehzahl werden jeweils so gewählt, dass sich am definierten Schaltelement 12, für welches die Strom-Moment-Kennlinie oder Druck-Moment-Kennlinie ermittelt werden soll, der Schlupf ausbildet.
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Das erste und zweite Ansteuersignal ist jeweils ein Soll-Strompuls oder Soll-Druckpuls definierter Größe oder definierter Höhe oder definierten Betrags, der solange anliegt, bis am Getriebeausgang 16 ein stationäres oder quasistationäres Ausgangsmoment oder bis am Getriebeeingang 15 ein stationäres oder quasistationäres Eingangsmoment erfasst wird.
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Für den ersten und zweiten Soll-Strompuls oder ersten und zweiten Soll-Druckpuls wird das sich jeweils ausbildende, stationäre oder quasistationäre Ausgangsmoment am Getriebeausgang 16 mithilfe des Momentsensors 17 erfasst oder es wird das sich jeweils ausbildende, stationäre oder quasistationäre Eingangsmoment am Getriebeeingang 15 mithilfe des Momentsensors 29 erfasst, wobei das jeweilige gemessene Moment zusammen mit der Größe oder der Höhe oder dem Betrag des jeweiligen Soll-Stroms oder Soll-Drucks oder des Ist-Stroms oder des Ist-Drucks im Steuergerät 18 als Wertepaar gespeichert. Abhängig hiervon wird für das jeweilige reibschlüssige Schaltelement 12 eine Strom-Moment-Kennlinie oder eine Druck-Moment-Kennlinie ermittelt.
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So kann als Strom-Moment-Kennlinie ein Strom-Eingangsmoment-Kennlinie oder eine Strom-Ausgangsmoment-Kennlinie ermittelt werden. Als Druck-Moment-Kennlinie kann ein Druck-Eingangsmoment-Kennlinie oder eine Druck-Ausgangsmoment-Kennlinie ermittelt werden.
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Eine ermittelte Strom-Moment-Kennlinie kann eine Soll-Strom-Moment-Kennlinie oder eine Ist-Strom-Moment-Kennlinie sein. Eine ermittelte Druck-Moment-Kennlinie kann eine Soll-Druck-Moment-Kennlinie oder eine Ist-Druck-Moment-Kennlinie sein.
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Vorzugsweise wird die jeweilige Kennlinie abhängig von einer Getriebeöltemperatur ermittelt, die mithilfe des Temperatursensors 24 gemessen und dem Steuergerät 18 des Prüfstands 10 bereitgestellt wird. So ist es möglich, die jeweilige Kennlinie im Getriebesteuergerät 13 abhängig von der Getriebeöltemperatur zu hinterlegen und dieselbe im Betrieb abhängig von einer aktuellen Getriebeöltemperatur anzupassen.
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Ferner kann als Kennwert eines definierten reibschlüssigen Schaltelements 12 dessen einer Füllzeit ermittelt werden. Hierzu wird das definierte reibschlüssige Schaltelement 12 das Getriebe 11 auf dem Prüfstand 10 wie folgt betrieben:
- Es wird eine dritte Anzahl an Schaltelementen des Getriebes 11 geschlossen, die um Eins geringer ist als die erste Anzahl an Schaltelementen, wobei zu der dritten Anzahl an Schaltelementen das definierte reibschlüssige Schaltelement 12, für welches die Füllzeit ermittelt wird, nicht gehört, und wobei die Schaltelemente der dritten Anzahl an Schaltelementen nicht schlupfend geschlossen werden.
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Das definierte reibschlüssige Schaltelement 12, für welches die Füllzeit ermittelt wird, wird mit einem Ansteuersignal, nämlich einem Soll-Strom oder Soll-Druck, zum schlupfenden Schließen angesteuert, wobei hierbei am Getriebeeingang 15 und am Getriebeausgang 16 jeweils eine definierte Drehzahl anliegt und ein sich ausbildendes Moment, nämlich ein sich am Getriebeausgang 16 ausbildendes Ausgangsmoment oder ein sich am Getriebeeingang 15 ausbildendes Eingangsmoment, gemessen wird. Zur Messung des Ausgangsmoments dient der Momentsensor 17. Zur Messung des Eingangsmoments dient der Momentsensor 29.
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Es wird eine Zeitspanne ermittelt wird, innerhalb derer sich das gemessene Ausgangsmoment oder das gemessene Eingangsmoment um einen definierten Betrag erhöht. Diese Zeitspanne wird als Füllzeit des definierten reibschlüssigen Schaltelements 12 ermittelt.
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Diese Zeitspanne beginnt insbesondere dann zulaufen, wenn das Ansteuersignal, nämlich der Soll-Strom oder Soll-Druck, zum schlupfenden Schließen des definierten reibschlüssigen Schaltelements 12 beginnt. Die Zeitspanne endet, wenn das jeweils gemessene Moment sich ausgehend von dem Moment, welches zu Beginn der Zeitspanne vorliegt, um den definierten Betrag ΔM erhöht hat.
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Alternativ kann die Zeitspanne zur Ermittlung der Füllzeit auch dann zu laufen beginnen, wenn nach dem Beginn des Ansteuersignals sich ein Ölkühlerdruck des Prüfstand-Ölkühlers 23, der mit dem Drucksensor 26 erfasst wird, um mehr als einen definierten Betrag verringert hat. In diesem Fall wird endet die Zeitspanne zur Ermittlung der Füllzeit dann, wenn das jeweils gemessene Moment sich ausgehend von dem Moment, welches zu Beginn der Zeitspanne vorliegt, um den definierten Betrag ΔM erhöht hat.
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Die Erfindung betrifft weiterhin das Steuergerät 18 des Getriebe-Prüfstands 10, welches eingerichtet ist, das Verfahren auszuführen.
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Hierzu verfügt das Steuergerät 18 über hardwareseitige Mittel und softwareseitige Mittel. Zu den hardwareseitigen Mitteln zählen Datenschnittstellen, um mit den an der Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens beteiligten Baugruppen Daten auszutauschen, so zum Beispiel mit der Antriebsquelle 14, dem Getriebe 11 sowie den Sensoren 17, 26, 24. Ferner zählen zu den hardwareseitigen Mitteln ein Prozessor zur Datenverarbeitung und ein Speicher zur Datenspeicherung. Zu den softwareseitigen Mitteln zählen Programmbausteine, die im Steuergerät zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens hinterlegt bzw. implementiert sind.
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Die Erfindung betrifft weiterhin das Getriebesteuergerät 13, in welchem für die reibschlüssigen Schaltelemente 12 desselben Kennwerte hinterlegt sind, die mit dem oben beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahren bzw. dem erfindungsgemäßen Steuergerät 18 des Prüfstands 10 ermittelt wurden.
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Bezugszeichen
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- 10
- Prüfstand
- 11
- Getriebe
- 12
- reibschlüssiges Schaltelement
- 13
- Getriebesteuergerät
- 14
- Antriebsquelle
- 15
- Getriebeeingang
- 16
- Getriebeausgang
- 17
- Momentsensor
- 18
- Prüfstand-Steuergerät
- 19
- Ausgangsgröße
- 20
- Ausgangsgröße
- 21
- Eingangsgröße
- 22
- Eingangsgröße
- 23
- Prüfstand-Ölkühler
- 24
- Temperatursensor
- 25
- Eingangsgröße
- 26
- Drucksensor
- 27
- Eingangsgröße
- 28
- Last
- 29
- Momentsensor
- 30
- Ausgangsgröße
- 31
- Eingangsgröße
- M
- gemessenes Ist-Moment
- p
- berechneter Ist-Druck
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 10238474 A1 [0009]
- DE 102007040485 A1 [0010]
