DE10231820A1 - Verfahren zur Bestimmung von Kenngrößen eines Getriebes - Google Patents

Abstract

Bei einem Verfahren zur Bestimmung von Kenngrößen eines Getriebes mittels Schlupfregelung, das beispielsweise hydraulisch betätigbare Schaltelemente, hydrodynamische Retarder und hydrodynamische Drehmomentwandler aufweist, wird zunächst der Ist-Schlupf an einem Getriebelement, dessen Kenngrößen bestimmt werden sollen, vor einem Eingriff ermittelt. Dieses anzupassende Element wird durch Druckbeaufschlagung aktiviert und dabei ein vorgegebener Schlupf eingestellt, der sich bei geringen Drehmomenten deutlich vom Ist-Schlupf unterscheidet. Aus dem eingestellten Schlupf wird der anliegende Druck bzw. Strom ermittelt und daraus kann auf die auftretende Drücke bzw. Drehmomente geschlossen werden.

Description

• Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung von Kenngrößen eines Getriebes nach der im Oberbegriff von Anspruch 1 näher definierten Art.
• Verfahren zur Bestimmung von Kenngrößen von Getrieben sind aus dem Stand der Technik für eine Vielzahl von Anwendungen bekannt. Ein wichtiges dieser Verfahren ist beispielsweise die Erkennung des Anlegevorgangs von hydraulischen Schaltelementen bei einer Lastschaltung. Eine zuverlässiges Befüllen der Schaltelemente ist dabei eine wichtige Voraussetzung, um eine gute Schaltqualität zu gewährleisten. Kommt es beim Befüllen der Schaltelemente zu zeitlichen Abweichungen, d. h. die Befüllung dauert zu lang bzw. ist zu kurz, so kann dies zu Verspannungen oder zu unerwünschten Drehzahlschwankungen im Motor des Fahrzeuges führen. Die Folgen dieser zeitlichen Abweichungen können ein Absinken des Drehmoments des Motors des Fahrzeuges, eine Beeinträchtigung der Schaltqualität und eine Erhöhung der an Schaltelementen auftretenden Belastungen sein. Die Anlegedrücke der Schaltelemente sind normalerweise fest appliziert. Bei Verwendung einer Wandlerüberbrückungskupplung als Schaltelement wird das Erkennen des Anlegens der Wandlerüberbrückungskupplung auf der Kolbeninnenseite durch Berechnung eines stark betriebspunktabhängigem Wandlerinnendrucks bestimmt, der als Basisdruck für den Anlegedruck der Schaltelemente dient. Eine Erkennung des Wandlerinnendrucks ist aus dem Stand der Technik ebenfalls bekannt. Diese kann beispielsweise mit Hilfe einer aufwändigen Telemetriemeßtechnik erfasst werden. Weiterhin können durch die Verwendung von iterativen Verfahren getriebespezifische Anlegedrücke der Schaltelemente bestimmt werden.
• Aus der DE 197 44 697 A1 ist ein Verfahren zur Adaption einer Wandlerüberbrückungskupplung eines Automatgetriebes bekannt, bei der 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. Nach Ausgabe des Anlegedrucks folgt eine Anlegephase für die Wandlerüberbrückungskupplung, während der die elektronische Getriebesteuerung innerhalb eines ersten Zeitintervalls eine Druckänderung nach einer Übergangsfunktion ausgibt und das Vorhandensein der Reaktion der Wandlerüberbrückungskupplung prüft. Erfolgt keine Reaktion werden weitere Zeitintervalle ausgegeben. Die Anlegephase ist beendet, wenn eine Reaktion der Wandlerkupplung erfolgt.
• Das aus dem Stand der Technik bekannte Verfahren zur Bestimmung von Kenngrößen eines Getriebes weist den Nachteil auf, daß bei einer Zuschaltung eines Retarders der Beginn des Drehmomentanstiegs nicht erkannt wird. Wird in einem solchen System der Retarder zugeschaltet, so ist es nicht möglich den exakten Ansteuerdruck zu ermitteln, bei dem der Retarder ein spürbares Bremsmoment erzeugt. Die Kenntnis über den Zeitpunkt, an dem der Retarder ein Anfangsmoment erzeugt, wäre für die Steuerung eines Rutomatgetriebes von Vorteil, insbesondere wenn Bremsenmanagementsysteme im Fahrzeug verbaut sind. Die Exemplarstreuung beim Befüllen der Schaltelemente kann durch die bekannten Verfahren nicht ausgeglichen werden, was einen hohen Abstimmungsaufwand bedeutet. Die iterativen Verfahren zur Bestimmung von getriebespezifischen Anlegedrücken der Schaltelemente erfordern eine große Zahl von Bestätigungsversuchen, die zeit- und kostenintensiv in der Durchführung sind. Eine exemplarspezifische Ermittlung der Kenngrößen für die Steuerung eines Getriebes nach dem Stand der Technik ist nicht möglich; somit müssen aufwändige Versuche und Adaptionen durchgeführt werden.
• Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde ein Verfahren bereitzustellen, das es ermöglicht, mehrere getriebespezifischen Kenngrößen, wie beispielsweise auftretende Drücke, Kräfte und Momente zu bestimmen. Weiterhin soll der Abstimmungsaufwand für ein solches Verfahren minimiert werden.
• Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird durch ein, auch die kennzeichnenden Merkmale des Hauptanspruchs aufweisendes, gattungsgemäßes Verfahren zur Bestimmung von Kenngrößen eines Getriebes gelöst.
• Durch eine Schlupfregelung können Anlegedrücke von Schaltelementen, Wandlerinnendruck und Retardererstansprechverhalten, d. h. der Beginn des Drehmomentanstiegs bei Zuschaltung des Retarders, ermittelt werden. In einer geeigneten Phase, beispielsweise bei quasistatischen Zuständen, konstanten Beschleunigungen, Verzögerungen oder Stillstand, wird der Ist-Schlupf an dem zu adaptierenden Element vor einem Eingriff ermittelt. Das anzupassende Element, wie Schaltelement, Retarder oder Drehmomentwandler, bei dem ein Druck oder ein Drehmoment adaptiv ermittelt werden soll, wird langsam durch Beaufschlagung mit Druck aktiviert, wobei sich ein neuer quasistatischer Zustand durch Steuerung und/oder Regelung einstellt. Der dabei entstehende Schlupf wird so gewählt, daß der Unterschied zum unbeeinflussten System deutlich erkennbar ist, die erforderlichen und aufgebrachten Drehmomente aber gering sind. Diese Schlupfvorgabe ergibt sich aus dem Ist-Schlupf, der mit einem Faktor x multipliziert wird. Die Schlupfvorgabe kann beliebig mitgeführt werden. Ist der Schlupf wie gewünscht eingeregelt, kann der anliegende Druck/Strom ermittelt und somit auf die beobachteten Drücke/Momente geschlossen werden. Die verwendeten Drehzahlregler werden in ihrer Dynamik an die Dynamik des zu adaptierenden Elementes angepasst. Das erfindungsgemäße Verfahren kann auf vielfache Weise angewendet werden. Zum einen automatisch aktiviert vom Getriebesystem, entweder zyklisch oder aufgrund von erkannten Abweichungen des Systems von einem vorgegebenen Soll-Verhalten. Zum anderen kann ein Anwender durch gezielte Vorgaben das Verfahren aktivieren. Die Integration dieses Verfahrens kann direkt im Getriebesteuergerät oder in einem externen Gerät, welches nicht direkt zur normalen Getriebeausstattung gehört, erfolgen. Dabei kann die Verbindung zum Getriebe direkt oder über das Getriebesteuergerät erfolgen. Dieses Verfahren zeichnet sich besonders dadurch aus, daß nach der Adaption der Einstellwert gefunden ist, und nicht durch Iteration aufwändig ermittelt werden muß. Aufgrund des geringen Eingriffs in das System wirkt sich die Adaption nicht komfortmindernd auf das Fahrverhalten aus. Dieses Verfahren kann zusätzlich zur Vorbereitung eines normalen Schaltvorganges verwendet werden. Weiterhin ist es durch das erfindungsgemäße Verfahren möglich, adaptiv betriebspunktspezifische Anlegedrücke der Schaltelemente, Wandlerinnendruck sowie das Retarder-Erstansprechver halten zu ermitteln. Eine exemplarspezifische Ermittlung der Kenngrößen für die Steuerung eines Automatgetriebes ist nicht mehr notwendig, da Exemplarstreuungen durch das erfindungsgemäße Verfahren ausgeglichen werden können. Eine exemplarabhängige Programmierung und aufwändige Justierprozesse können entfallen, was zu Kosteneinsparungen führt. Dennoch ist eine exemplarspezifische Ermittlung von wichtigen Kenngrößen wie z. B. betriebspunktabhängige Wandlerinnendrücke oder das Retarder-Erstansprechverhalten im Fahrzeug möglich. Weiterhin können Veränderungen der Bauteile über der Lebensdauer durch das Verfahren ausgeglichen werden.
• Vorteilhafte und zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben. Die Erfindung ist aber nicht auf die Merkmalskombinationen der Ansprüche beschränkt, vielmehr ergeben sich für den Fachmann weitere sinnvolle Kombinationsmöglichkeiten von Ansprüchen und einzelnen Anspruchsmerkmalen aus der Aufgabenstellung.
• Nachfolgend wird die Erfindung anhand mehrerer Anwendungsbeispiele prinzipgemäß beschrieben.
• Eine erste Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist die Bestimmung des Anlegedrucks bei hydraulischen Schaltelementen im Stillstand. Bei stehendem Fahrzeug wird eine Wandlerkupplung geöffnet und eine Kupplung des Getriebes geschlossen. Durch die Aktivierung einer Prüfkupplung bzw. einer Prüfbremse wird die Turbine des Drehmomentwandlers leicht abgebremst, was zu einer Veränderung des Schlupfs an dem Getriebe führt.
• Eine zweite erfindungsgemäße Verfahrensanwendung ist die Ermittlung des Anlegedrucks einer Wandlerkupplung im Stillstand. Dabei wird bei stehendem Fahrzeug die Wandlerkupplung geöffnet und zwei zu einem Gang führende Kupplungen des Getriebes geschlossen. Durch die Aktivierung einer Prüfkupplung wird die Pumpe des Drehmomentwandlers leicht abgebremst, was einer Veränderung der Drehzahl am Motor entspricht.
• Eine weitere Verwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens dient zur Bestimmung des Wandlerinnendrucks bei konstanter Fahrgeschwindigkeit. Beim Fahren in einem fest eingestellten Gang wird die Wandlerkupplung geöffnet und der Druck wieder langsam zugeschaltet. Dieser Druck wir so lang erhöht, bis sich eine gewünschte Schlupfänderung bzw. ein gewünschter Schlupf eingestellt hat.
• Das erfindungsgemäße Verfahren kann weiterhin zur Bestimmung eines Ansprechdrucks eines Retarders im Stillstand verwendet werden. Bei stehendem Fahrzeug dreht der Motor mit einer gewünschten Drehzahl, wobei keine Gang eingelegt ist. Eine Turbine des Drehmomentwandlers und der Retarder drehen nahezu mit der gleichen Drehzahl wie der Motor der Fahrzeugs. Durch eine langsame Aktivierung des Retarders und das dadurch entstehende Bremsmoment wird die Drehzahl der Turbine reduziert, der dadurch eingestellte Druck entspricht dem Ansprechdruck des Retarders.

Claims (6)

1. Verfahren zur Bestimmung von Kenngrößen eines Getriebes, das beispielsweise hydraulisch betätigbare Schaltelemente, hydrodynamische Retarder und hydrodynamische Drehmomentwandler aufweist, mittels Schlupfregelung, bei dem zunächst der Ist-Schlupf an einem Getriebeelement, dessen Kenngrößen bestimmt werden sollen, vor einem Eingriff ermittelt wird. Dieses anzupassende Element wird durch Druckbeaufschlagung aktiviert und dabei ein vorgegebener Schlupf eingestellt, der sich bei geringen Drehmomenten deutlich vom Ist-Schlupf unterscheidet. Aus dem eingestellten Schlupf wird der anliegende Druck bzw. Strom ermittelt, aus dem auf die auftretenden Drücke geschlossen werden kann.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mit Hilfe der Schlupfregelung Anlegedrücke von Kupplungen und Bremsen ermittelt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlupfregelung zur Ermittlung von Innendrücken des Drehmomentwandlers verwendet wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Erstansprechdruck des Retarders durch die Schlupfregelung ermittelt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren direkt im Getriebesteuergerät integriert ist.
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren über ein externes Gerät ausgeführt wird.