Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit einer Antriebseinheit und einem
Getriebe, sowie einem automatisierten Drehmomentübertragungssystem.
Bei Kraftfahrzeugen der oben genannten Art wird der Einrückzustand oder das
übertragbare Drehmoment des Drehmomentübertragungssystems mittels einer
Steuereinheit und eines Stellgliedes gesteuert und/oder eingestellt, wobei
beispielsweise ein Hydrauliksystem mit Geber- und Nehmerzylinder mit elek
tromotorischer Ansteuerung zur Kupplungsbetätigung verwendet wird. Solche
Kraftfahrzeuge sind beispielsweise durch die DE-OS 40 11 850 bekannt
geworden.
Für viele Betätigungsmoden des Drehmomentübertragungssystems ist es
vorteilhaft, das in Abhängigkeit des Kupplungsweges oder der Kupplungs
position eingestellte Sollkupplungsmoment zu kennen und/oder das übertrag
bare Drehmoment des Drehmomentübertragungssystems relativ genau
einstellen zu können. Das Drehmomentübertragungssystem kann bei einer
Betätigung beispielsweise mittels eines Ausrücklagers zwischen einer
vollständig ausgerückten Kupplungsposition und einer vollständig
eingerückten Kupplungsposition eingestellt werden, wobei zwischen der
vollständig ausgerückten Kupplungsposition und einer Einrückposition
beginnender Drehmomentübertragung, wie Greifpunkt, ein Leerweg
vorhanden ist und von dem Greifpunkt bis zu der vollständig eingerückten
Kupplungsposition in der Regel eine progressive Drehmomentübertragung als
Funktion des Betätigungsweges vorliegt.
Der Kenntnis des Greifpunktes kommt dabei eine entscheidende Rolle zu, da
der Greifpunkt eines Drehmomentübertragungssystems, wie Kupplung, die
Einrückposition oder den Einrückweg, bei welcher die Drehmomentüber
tragung zum Beispiel durch Reibung beginnt, charakterisiert. Unter der
Voraussetzung der Kenntnis der Kupplungskennlinie ist bei der Kenntnis des
Greifpunktes die gesamte Kupplungscharakteristik im wesentlichen bekannt.
Ein Drehmomentübertragungssystem, wie Reibungskupplung, mit Steuer
einheit und Stellglied unterliegt im Laufe der Lebensdauer und/oder im Laufe
der Betriebsdauer Schwankungen, deren Ursachen vielfältig sein können. Als
Ursache für eine Verschiebung des physikalisch an der Kupplung existieren
den Greifpunktes kann beispielsweise ein im Laufe der Lebensdauer
zunehmender Verschleiß von Kupplungsteilen, wie beispielsweise an den
Reibbelägen, sein. Die sich derart möglicherweise einstellenden
Veränderungen, wie aufgrund von Verschleiß, Setzvorgängen oder anderen,
verändernden Prozessen sind langfristig sich einstellende Veränderungen.
Weiterhin können demgegenüber kurzfristige Schwankungen von Teilen des
Drehmomentübertragungssystems auftreten, wobei die mittlere Dauer der
Schwankungen im Sekunden- bis Stundenbereich liegen kann. Ein Beispiel
dafür kann die Erwärmung von Bauteilen sein und die damit verbundene
thermische Ausdehnung von Bauteilen, welche die Lage des Greifpunktes ver
schieben kann.
Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, ein Kraftfahrzeug mit einem
automatischen Drehmomentübertragungssystem der obengenannten Art zu
schaffen, welches eine erhöhte Funktionssicherheit aufweist und komfortabel
betrieben werden kann.
Weiterhin bestand die Aufgabe, die zeitlichen Veränderungen im gesamten
System des Drehmomentübertragungssystems zu detektieren und mittels
einer gezielten Ansteuerung des Drehmomentübertragungssystems bei
spielsweise eine aufwendige mechanische Lösung zur Vermeidung oder Ver
minderung der störenden Einflüsse dieser Veränderungen zu umgehen.
Ebenso lag die Aufgabe zugrunde, ein Kraftfahrzeug mit einer automatisierten
Kupplung zu schaffen, die intelligent angesteuert werden kann, damit Effekte,
wie ein Rucken beim Anfahren oder eine zu schwache
Fahrzeugbeschleunigung oder eine plötzliche starke Fahrzeugbeschleunigung
möglichst vermindert oder verhindert werden, die durch eine Verschiebung
eines Greifpunktes resultieren.
Des weiteren lag die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Steuern oder
Regeln eines in einem Fahrzeug angeordneten Drehmomentübertragungs
systems, welches einen funktionssicheren und komfortablen Betrieb des
Fahrzeuges erlaubt.
Dies wird erfindungsgemäß bei Kraftfahrzeugen mit einer Antriebseinheit und
einem Getriebe dadurch erreicht, daß ein insbesondere im Drehmomentfluß
zwischen Antriebseinheit und Getriebe angeordnetes automatisiertes Drehmo
mentübertragungssystem, wie Reibungskupplung, und mit einer das
übertragbare Drehmoment des Drehmomentübertragungssystems steuernden
oder regelnden Steuereinheit, wobei das übertragbare Drehmoment
beispielsweise über eine Position, wie Einrückposition, mittels zumindest eines
von der Steuereinheit ansteuerbaren Stellglieds ansteuerbar ist.
Ebenso kann es zweckmäßig sein, wenn bei einem Kraftfahrzeug mit einer
Antriebseinheit, einem Getriebe und einem automatisierten
Drehmomentübertragungssystem, und mit einer das übertragbare
Drehmoment des Drehmomentübertragungssystems steuernden oder
regelnden Steuereinheit, das übertragbare Drehmoment beispielsweise über
eine Position, wie Einrückposition, mittels zumindest eines von der
Steuereinheit ansteuerbaren Stellglieds ansteuerbar ist und ein Greifpunkt des
Drehmomentübertragungssystems von der Steuereinheit zumindest in einem
Betriebspunkt detektierbar, bestimmbar und/oder abspeicherbar ist, wobei der
Greifpunkt eine Einrückposition charakterisiert, bei welcher eine Drehmoment
übertragung im wesentlichen beginnt.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann es
zweckmäßig sein, wenn bei einem automatisierten Drehmomentübertragungs
system der Greifpunkt des Drehmomentübertragungssystems in zumindest
einem Betriebspunkt adaptiert wird.
Weiterhin kann ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, derart vorteilhaft
weitergebildet sein, daß der Greifpunkt des Drehmomentübertragungssystems
in zumindest einem Betriebspunkt adaptierbar ist, indem ein abspeicherbarer
und von der Steuereinheit verwendbarer Wert des Greifpunktes einem
tatsächlichen physikalischen Wert des Greifpunktes zumindest annäherbar,
anpaßbar oder angleichbar ist.
Zweckmäßig ist es, wenn der Wert des physikalischen Greifpunktes, wie einer
Einrückposition bei beginnender Drehmomentübertragung, aufgrund von
Messungen oder Berechnungen direkt oder indirekt bestimmbar oder herleitbar
ist.
Ebenso kann es zweckmäßig sein, wenn eine Einrückposition als Greifpunkt
von der Steuereinheit identifiziert wird und im wesentlichen der Wert der
derart bestimmten Einrückposition als Wert des Greifpunktes abgespeichert
wird.
Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn der als Greifpunkt abgespeicherte Wert aus
zumindest einem als Greifpunkt bestimmten Wert hervorgeht, wobei es
zweckmäßig sein kann, wenn der abgespeicherte Wert aus einer
mathematischen Operation, wie beispielsweise Addition, aus dem als
Greifpunkt bestimmten Wert hervor geht. Beispielsweise kann das
Inkrement/Dekrement zur Adaption des Greifpunktwertes unter anderem aus
dem aktuell bestimmten Greifpunkt hervorgehen.
Weiterhin ist es zweckmäßig, wenn der als Greifpunkt abgespeicherte Wert
aus zumindest einem Wert eines übertragbaren Kupplungsmomentes bei
zumindest einer vorgebbaren Einrückposition des
Drehmomentübertragungssystems bestimmbar ist.
Ebenso kann es vorteilhaft sein, wenn der Wert eines übertragbaren
Kupplungsmomentes des Drehmomentübertragungssystems und/oder eine
Differenz solcher Werte aus zumindest einem Wert eines Motormomentes
und/oder aus einer Differenz von Motormomentwerten bestimmbar ist.
Weiterhin kann es zweckmäßig sein, wenn gemäß dem erfinderischen
Gedanken ein Kraftfahrzeug mit einer Antriebseinheit, einem Getriebe, einem
im Drehmomentfluß zwischen Antriebseinheit und Getriebe angeordneten
automatisierten Drehmomentübertragungssystem, wie Reibungskupplung,
ausgestattet ist, wobei das übertragbare Drehmoment des Drehmomentüber
tragungssystems über die Einrückposition mittels zumindest eines Stellglieds
steuernde Steuereinheit derart gesteuert wird, daß der Greifpunkt des
Drehmomentübertragungssystems in zumindest einem Betriebspunkt adaptiert
wird.
Zweckmäßig kann es weiterhin sein, wenn ein Kraftfahrzeug mit einer
Antriebseinheit, einem Getriebe, einem im Drehmomentfluß zwischen
Antriebseinheit und Getriebe angeordneten Drehmomentübertragungssystem,
wie Reibungskupplung, ausgestattet ist, und mit einer zentralen Steuereinheit,
die zumindest mit einem Sensor in Signalverbindung steht und das übertrag
bare Drehmoment des Drehmomentübertragungssystems in Abhängigkeit des
Betriebspunktes und/oder als Funktion der Zeit steuert, wobei der Greifpunkt,
welcher die Einrückposition bei beginnender Drehmomentübertragung
repräsentiert, derart adaptiert wird, daß der zumindest eine von der Steuer
einheit verwendete und in zumindest einen Speicher abgelegte Greifpunkt
datensatz dem zumindest einen physikalisch vorherrschenden Greifpunkt
werten zumindest schrittweise zumindest angenähert wird.
Nach einem weiteren erfindungsgemäßen Gedanken kann es bei einem
Kraftfahrzeug mit einer Antriebseinheit, einem Getriebe, einem im Drehmo
mentenfluß angeordneten automatisierten Drehmomentübertragungssystemes,
wie Reibungskupplung, und mit zumindest einer zentralen Steuereinheit und
wenigstens einem, von der Steuereinheit ansteuerbaren Stellglied zur
Einstellung des übertragbaren Drehmoments des Drehmomentübertragungs
systems, wobei das von dem Drehmomentübertragungssystem übertragbare
Drehmoment in einem Bereich von einer vollständig ausgerückten Position, in
welcher das übertragbare Drehmoment null ist, bis zu einer vollständig
eingerückten Position, in welcher das übertragbare Drehmoment maximal ist,
in jede Position eingestellt werden kann zweckmäßig sein, wenn der physika
lisch vorliegende Greifpunkt, welcher die Einrückposition bei beginnender
Drehmomentübertragung charakterisiert, mittels einer gezielten Ansteuerung
durch die Steuereinheit zeitabhängig und/oder betriebspunktabhängig mit
zumindest einem in einem Speicher abgelegten Greifpunktdatensatz verglichen
wird und bei Abweichungen des physikalischen Greifpunktes von dem
Greifpunktdatensatz der Datensatz zumindest schrittweise adaptiert wird.
Ebenso kann ein Ausführungsbeispiel nach dem erfindungsgemäßen
Gedanken mit einem Kraftfahrzeug mit einer Antriebseinheit, einem Getriebe,
einem im Drehmomentenfluß angeordneten automatisierten Drehmomentüber
tragungssystemes, wie Reibungskupplung, und mit zumindest einer zentralen
Steuereinheit und wenigstens einem, von der Steuereinheit ansteuerbaren
Stellglied zur Einstellung des übertragbaren Drehmoments des Drehmoment
übertragungssystems, wobei das von dem Drehmomentübertragungssystem
übertragbare Drehmoment in einem Bereich von einer vollständig ausgerück
ten Position, in welcher das übertragbare Drehmoment null ist, bis zu einer
vollständig eingerückten Position, in welcher das übertragbare Drehmoment
maximal ist, in jede Position eingestellt werden kann zweckmäßig ausgebildet
sein, daß der Greifpunkt derart adaptiert wird, daß zumindest eine der
folgenden Greifpunktadaptionen durchgeführt wird:
- - eine Adaption des Greifpunktes aufgrund von langfristigen Änderungen
des Greifpunktes durch auftretende Veränderungen im Antriebsstrang
oder im Drehmomentübertragungssystem, wie beispielsweise Verschleiß
der Reibbeläge,
- - eine Adaption des Greifpunktes aufgrund von kurzfristigen Ver
änderungen des Greifpunktes durch kurzfristige Veränderungen im
Antriebsstrang oder im Drehmomentübertragungssystem, wie bei
spielsweise thermische Schwankungen des Drehmomentübertragungs
systems.
Vorteilhaft kann es sein, wenn der Greifpunkt mittels einer gezielten Ansteue
rung des Drehmomentübertragungssystems und einer Detektion oder
Ermittlung von Größen in mehreren Schritten adaptiert wird.
Vorteilhaft ist es, wenn in zumindest einem der angesteuerten oder
durchgeführten Schritte zumindest ein Meßwert aufgenommen wird, welcher
das Motormoment zumindest repräsentiert.
Ebenso kann es vorteilhaft sein, wenn in zumindest einem der angesteuerten
oder durchgeführten Schritte eine Einstellung einer Kupplungsposition mit
einem vorgebbaren Sollkupplungsmoment vorgenommen wird, wobei die
Kupplungsposition mit dem vorgebbaren Sollkupplungsmoment mittels einer
abgespeicherten Kupplungskennlinie und des abgespeicherten Wertes des
Greifpunktes bestimmt wird.
Ebenso kann es zweckmäßig sein, wenn in zumindest zwei der angesteuerten
oder durchgeführten Schritte, wie Meßintervalle, Meßwerte aufgenommen
werden, welche das Motormoment zumindest repräsentieren und in zumindest
einem anderen Schritt eine Einstellung einer Kupplungsposition mit einem
vorgebbaren Sollkupplungsmoment vorgenommen wird und das
Sollkupplungsmoment mittels einer abgespeicherten Kennlinie und des
abgespeicherten Wertes des Greifpunktes bestimmt wird.
Vorteilhaft kann es sein, wenn mittels dieser Meßwerte jeweils Mittelwerte
der Daten pro Meßintervall gebildet werden können und in zumindest einem
anderen Schritt eine Einstellung der Kupplungsposition mit einem entsprechen
den Sollkupplungsmoment vorgenommen wird.
Vorzugsweise kann ein Ausführungsbeispiel ausgebildet sein, daß die
zumindest zwei Meßintervalle bei unterschiedlicher Kupplungsposition oder bei
unterschiedlichem Kupplungsmoment durchgeführt werden.
Vorzugsweise kann ein Ausführungsbeispiel ausgebildet sein, daß die
zumindest zwei Meßwerte oder Größen bei unterschiedlich angesteuerter
Kupplungsposition oder bei unterschiedlichem vorgebbarem Kupplungs
moment aufgenommen oder ermittelt werden.
Zweckmäßig kann es sein, wenn die Meßwerte oder Größen der beiden
Meßintervalle bei unterschiedlicher Kupplungsposition oder bei unter
schiedlichem Kupplungsmoment aufgenommen oder ermittelt werden, das
heißt, daß die Meßwerte bei unterschiedlichem Sollkupplungsmoment
bestimmt werden. Als Meßwerte oder Größen kommen beispielsweise
Motormomentwerte oder sein solches repräsentierende Größen in Frage.
Vorteilhaft kann es sein, wenn mittels der Daten, wie Meßwerte oder Größen,
Mittelwerte der Daten pro Meßintervall gebildet werden.
Ebenso kann es zweckmäßig sein, wenn der Greifpunkt des Drehmoment
übertragungssystems mittels des zumindest einen Meßwertes einer ein
Motormoment repräsentierenden Größe, bei zumindest einer eingestellten
Kupplungsposition oder bei einem Sollkupplungsmoment bestimmt oder
berechnet wird.
Weiterhin kann es vorteilhaft sein, wenn der ermittelte Wert des Greifpunkts
mit einem abgespeicherten Wert eines Greifpunktes verglichen wird.
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung kann vorteilhaft vorsehen, daß der
ermittelte Wert des Greifpunkts mit einem abgespeicherten Wert eines
Greifpunktes verglichen wird und bei Vorliegen einer vorgebbaren
Abweichung zwischen diesen Werten der abgespeicherte Wert verändert
wird.
Weiterhin kann es zweckmäßig sein, wenn der abgespeicherte Wert
zumindest derart verändert wird, daß der abgespeicherte Wert dem
ermittelten Wert zumindest angenähert wird.
Nach einem weiteren erfindungsgemäßen Gedanken kann es vorteilhaft sein,
wenn der abgespeicherte Wert zumindest derart verändert wird, daß der
abgespeicherte Wert dem ermittelten Wert zumindest schrittweise mit einer
vorgebbaren Schrittweite angenähert wird.
Vorteilhaft kann es sein, wenn der abgespeicherte Wert dem ermittelten Wert
zumindest schrittweise mit einer vorgebbaren Schrittweite angenähert wird,
wobei die Schrittweite vorgebbar ist oder in einem funktionalen
Zusammenhang mit Abweichung steht.
Ebenso kann es zweckmäßig sein, wenn die Ansteuerung des
Kupplungsmomentes mittels der Steuereinheit in zumindest einem
Betriebspunkt derart durchgeführt wird, daß
- a) in einer vorgebbaren Kupplungsposition oder bei einem
vorgebbaren Sollkupplungsmoment
- b) in einer ersten Phase Meßwerte einer das Motormoment
repräsentierenden Größe aufgenommen werden, welche gegebenenfalls
gemittelt werden,
- c) in einer zweiten Phase eine vorgebbare Kupplungsposition oder
ein vorgebbares Sollkupplungsmoment eingestellt wird,
- d) in einer dritten Phase Meßwerte einer das Motormoment
repräsentieren Größe ermittelt und gegebenenfalls gemittelt werden,
- e) und ein Vergleich zwischen zumindest den ein Motormoment
repräsentierenden Werten der Schritte a) und c) und den Werten der
Sollkupplungsmomente durchgeführt wird
- f) und in Abhängigkeit davon der abgespeicherte Greifpunktwert
verändert wird.
Weiterhin kann es nach einem erfindungsgemäßen Gedanken vorteilhaft sein,
wenn die Ansteuerung des Kupplungsmomentes zur Greifpunktermittlung
und/oder Greifpunktadaption mittels der Steuereinheit in zumindest einem
Betriebspunkt derart durchgeführt wird, daß
- a) in einer vorgebbaren angesteuerten Kupplungsposition oder bei
einem vorgebbaren angesteuerten Sollkupplungsmoment, welches auf
der Basis des abgespeicherten Wertes des Greifpunktes und einer
Kupplungskennlinie bestimmbar ist,
- b) in einem vorgebbaren Zeitfenster Meßwerte einer das
Motormoment repräsentierenden Größe aufgenommen werden, welche
gegebenenfalls gemittelt werden,
- c) in einer weiteren Phase eine weitere vorgebbare
Kupplungsposition oder ein weiteres vorgebbares Sollkupplungsmoment
eingestellt wird,
- d) in einer weiteren Phase Meßwerte einer das Motormoment
repräsentieren Größe ermittelt und gegebenenfalls gemittelt werden,
- e) und ein Vergleich zwischen zumindest den ein Motormoment
repräsentierenden Werten der Schritte b) und d) und den Werten der
Sollkupplungsmomente der Schritte a) und c) durchgeführt wird,
- f) eine Bewertung erfolgt, ob eine Abweichung zwischen
zumindest einem Motormomentwert und zumindest einem
Sollkupplungsmomentwert einen vorgebbaren Grenzwert überschreitet,
- g) und in Abhängigkeit von dem Vergleich oder der Abweichung
der abgespeicherte Greifpunktwert gegebenenfalls verändert wird.
Vorteilhaft kann es sein, wenn die Ansteuerung des Kupplungsmomentes
mittels der Steuereinheit in zumindest einem Betriebspunkt derart durch
geführt wird, daß
- a) in einer vorgebbaren Kupplungsposition oder bei einem
vorgebbaren Sollkupplungsmoment
- b) in einer ersten Phase Meßwerte einer das Motormoment
repräsentierenden Größe aufgenommen werden, welche gegebenenfalls
gemittelt werden,
- c) in einer zweiten Phase eine vorgebbare Kupplungsposition oder
ein vorgebbares Sollkupplungsmoment eingestellt wird,
- d) in einer dritten Phase Meßwerte einer das Motormoment
repräsentieren Größe ermittelt und gegebenenfalls gemittelt werden,
- e) und ein Vergleich zwischen zumindest den ein Motormoment
repräsentierenden Werten der Schritte a) und c) und den Werten der
Sollkupplungsmomente durchgeführt wird
- f) und bei Abweichung der Differenz gegenüber einer
vorgebbaren Toleranz der Greifpunktwert inkrementell/dekrementell
verändert wird und abgespeichert wird und die Vorgehensweise ab a)
erneut durchgeführt wird.
Weiterhin kann es zweckmäßig sein, wenn die Ansteuerung des
Kupplungsmomentes mittels der Steuereinheit in zumindest einem
Betriebspunkt derart durchgeführt wird, daß
- a) in einer vorgebbaren Kupplungsposition oder bei einem
vorgebbaren Sollkupplungsmoment
- b) in einer ersten Phase Meßwerte einer das Motormoment
repräsentierenden Größe aufgenommen werden, welche gegebenenfalls
gemittelt werden,
- c) in einer zweiten Phase eine vorgebbare Kupplungsposition oder
ein vorgebbares Sollkupplungsmoment eingestellt wird,
- d) in einer dritten Phase Meßwerte einer das Motormoment
repräsentieren Größe ermittelt und gegebenenfalls gemittelt werden,
- e) und ein Vergleich zwischen zumindest den ein Motormoment
repräsentierenden Werten der Schritte a) und c) und den Werten der
Sollkupplungsmomente durchgeführt wird,
- f) und bei Abweichung der Differenz gegenüber einer
vorgebbaren Toleranz der Greifpunktwert inkrementell/dekrementell
verändert wird und abgespeichert wird und die Vorgehensweise ab c)
erneut durchgeführt wird, wobei die Daten der Punkte a) und b)
weiterhin verwendbar sind.
Weiterhin kann es vorteilhaft sein, wenn die Ansteuerung des Kupplungs
momentes mittels der Steuereinheit in zumindest einem Betriebspunkt derart
durchgeführt wird, daß in einer ersten Phase Meßwerte einer das Motormo
ment repräsentierenden Größe aufgenommen werden, welche gemittelt
werden, in einer zweiten Phase ein Kupplungsmoment eingestellt wird, in
einer dritten Phase Meßwerte einer das Motormoment repräsentieren Größe
ermittelt und gemittelt werden, sowie ein Vergleich zwischen zumindest den
Motormomentmittelwerten und den Kupplungsmomentenwerten durchgeführt
wird und in Abhängigkeit davon der abgespeicherte Greifpunktwert verändert
wird.
Zweckmäßig ist es insbesondere, wenn aus den Werten, wie Meßwerten, der
ein Motormoment repräsentierenden Größe und den Kupplungsmomenten eine
Differenz der Meßwerte einer ein Motormoment repräsentierenden Größe
bestimmt wird und eine Differenz der Kupplungsmomentenwerte bestimmt
wird und diese Differenzen verglichen werden, wobei bei Ungleichheit oder
bei Überschreitung einer vorgebbaren Abweichung zumindest ein abgespei
cherter Wert des Greifpunktes entsprechend der Ungleichheit oder in
Abhängigkeit der Abweichung verändert wird.
Ebenso kann es vorteilhaft sein, wenn bei einer Ungleichheit oder
Abweichung außerhalb einer vorgebbaren Toleranz zwischen der Differenz der
ein Motormoment repräsentierenden Größen und der Differenz der Kupplungs
momente die Adaption des Greifpunktes inkrementell oder dekrementell
erfolgt. Ebenso kann es vorteilhaft sein, wenn bei einer Ungleichheit zwischen
der Motormomentendifferenz und der Kupplungsmomentendifferenz die
Adaption des Greifpunktes inkrementell oder dekrementell erfolgt.
Nach dem erfinderischen Gedanken kann es vorteilhaft sein, wenn aus der
Differenz der gemittelten Meßwerte eine Differenz des Motormomentes
bestimmt wird und mit der Differenz der Kupplungsmomentenwerte verglichen
wird, wobei bei Ungleichheit zumindest ein abgespeicherter Greifpunktwert
entsprechend der Ungleichheit verändert wird.
Vorteilhaft ist es, wenn die Meßwerte oder Größen zur Ermittlung der ein
Motormoment repräsentierenden Größe oder der Differenz der ein Motor
moment repräsentierenden Größe anhand von Signalen ermittelt werden,
welche die aktuelle Belastung des Motors charakterisieren, wie beispielsweise
Motormoment, Motordrehzahl, Lasthebelsignal, Drosselklappenstellung,
Zündzeitpunkt, Zündwinkel, Ansaugdruck und/oder Einspritzzeitpunkt.
Weiterhin kann es vorteilhaft sein, wenn die Ansteuerung des
Kupplungsmomentes mittels der Steuereinheit in zumindest einem
Betriebspunkt entsprechend dem Greifpunkt auf ein vorgebbares
Sollkupplungsmoment bei einer Kupplungsposition oder bei einem
eingestellten Kupplungsmoment derart durchgeführt wird, daß in einer ersten
Phase Meßwerte einer das Motormoment repräsentierenden Größe aufgenom
men werden, welche gegebenenfalls gemittelt werden, anschließend diese
Werte für ein Motormoment mit dem eingestellten Sollkupplungsmoment
verglichen werden, wobei bei einer vorliegenden Abweichung größer als ein
vorgebbarer Wert, der Wert des Greifpunkts zumindest schrittweise
inkrementiert oder dekrementiert wird und anschließend der Vorgang bei
inkrementiertem oder dekrementiertem Wert des Greifpunkt wiederholt wird,
bis die Abweichung kleiner als ein vorgebbarer Wert ist.
Vorteilhaft ist es insbesondere, wenn die Schrittweite der schrittweisen
Inkrementierung oder Dekrementierung des Werts des Greifpunkts eine
vorgebbare Größe aufweist oder abhängig von der Abweichung, wie anteilig,
ist.
Ebenso kann es zweckmäßig sein, wenn bei geöffneter Kupplung und
verschwindendem übertragbaren Drehmoment das Motormoment bestimmt
wird, anschließend das Kupplungsmoment, wie das übertragbare
Kupplungsmoment, auf den Wert des Greifpunktes plus einem
Sollkupplungsmoment eingestellt und das Motormoment bestimmt, bei
Überschreitung eines Wertes einer vorgebbaren Differenz zwischen
Motormoment und Kupplungsmoment wird der Wert des Greifpunktes in
Schritten erhöht und jeweils anschließend das Motormoment bestimmt, bis
die Differenz zwischen Motormoment und Kupplungsmoment kleiner als der
vorgebbare Wert ist und der vorliegende Wert des Greifpunktes wird
abgespeichert.
Nach einem weiteren erfindungsgemäßen Gedanken kann es zweckmäßig
sein, wenn die schrittweise Inkrementierung oder Dekrementierung des
Wertes des Greifpunktes solange durchgeführt wird, bis das bestimmte
Motormoment in zwei aufeinanderfolgenden Schritten einmal kleiner und
einmal größer als das eingestellte Kupplungsmoment ist, wobei einer der
beiden letzten Werte des Greifpunktes abgespeichert wird.
Es ist zweckmäßig, wenn die schrittweise Inkrementierung oder
Dekrementierung des Wertes des Greifpunktes solange durchgeführt wird, bis
das bestimmte Motormoment in zwei aufeinanderfolgenden Schritten einmal
kleiner und einmal größer als das eingestellte Kupplungsmoment ist und
mittels zumindest der beiden letzten Werte des Greifpunktes der physikalische
Wert des Greifpunktes bestimmt wird.
Ebenso kann es nach einem weiteren erfindungsgemäßen Gedanken
vorteilhaft sein, wenn der physikalische Wert des Greifpunktes mittels
zumindest zweier Werte, wie der beiden letzten Werte, des Greifpunktes
beispielsweise durch Mittelwertbildung bestimmt wird.
Ebenso kann es nach einem weiteren erfindungsgemäßen Gedanken
vorteilhaft sein, wenn der physikalische Wert des Greifpunktes mittels
zumindest zweier Werte, wie der beiden letzten Werte, des Greifpunktes
beispielsweise durch lineare Regression bestimmt wird.
Ebenso kann es nach einem weiteren erfindungsgemäßen Gedanken
zweckmäßig sein, wenn der physikalische Wert des Greifpunktes mittels
zumindest zweier Werte, wie der beiden letzten Werte, des Greifpunktes
beispielsweise durch Interpolation bestimmt wird.
Ebenso kann es nach einem weiteren erfindungsgemäßen Gedanken
zweckmäßig sein, wenn der Wert des Greifpunktes durch eine lineare oder
nicht lineare, wie quadratische, kubische oder andere, Interpolation bestimmt
wird.
Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn bei der Bestimmung oder Adaption des
Greifpunktes "negative Momente" als Kupplungsmoment angesteuert werden,
wobei "negative Momente" dadurch definiert sind, daß die Kupplung
ausgehend von dem Greifpunkt auf eine Position in Richtung Öffnen der
Kupplung eingestellt wird.
Vorteilhaft ist es, wenn bei der Bestimmung oder Adaption des Greifpunktes
Kupplungspositionen angesteuert werden, welche zwischen der vollständig
geöffneten Kupplungsposition und dem Greifpunkt angeordnet sind.
Ebenso ist es zweckmäßig, wenn nach einer Einstellung eines "negativen
Momentes" oder einer Kupplungsposition zwischen vollständig geöffneter
Position und Greifpunkt eine Bestimmung einer ein Motormoment
repräsentierenden Größe erfolgt und bei einer Änderung der ein Motormoment
repräsentierenden Größe gegenüber einer Einstellung der Kupplungsposition
auf den Greifpunkt, der Wert des Greifpunkts adaptiert wird.
Weiterhin ist es zweckmäßig, wenn bei einer Ansteuerung eines
Sollkupplungsmomentes als Tastmoment die Reaktion des Motormomentes
detektiert wird und bei Überschreiten des Motormomentes über eine
vorgebbare Schwelle die Kupplung geöffnet wird und das Tastmoment
reduziert wird.
Nach einem weiteren erfinderischen Gedanken kann es bei einem Verfahren
zur Steuerung eines Kraftfahrzeuges mit einer Antriebseinheit, einem Getriebe
und einem im Momentenfluß angeordneten automatisierten Drehmomentüber
tragungssystem, wie Reibungskupplung, und mit zumindest einer zentralen
Steuereinheit und wenigstens einem von der Steuereinheit ansteuerbaren
Stellglied zur Einstellung des von dem Drehmomentübertragungssystem
übertragbaren Drehmoments vorteilhaft sein, wenn zumindest ein in
zumindest einem Speicher abgelegter Greifpunktwert dem physikalisch
vorliegenden Greifpunkt, welcher die Einrückposition bei beginnender
Drehmomentübertragung charakterisiert, mittels einer zeitabhängig und/oder
betriebspunktabhängig ausgelösten Ansteuerung des Drehmomentüber
tragungssystems angenähert wird.
Weiterhin kann es vorteilhaft sein, wenn die Adaption des Greifpunktes in
einem Mehrschrittverfahren erfolgt, wobei in einem ersten Schritt eine
Meßwertaufnahme und die Ermittlung eines gemittelten Motormomentes
erfolgt, in einem zweiten Schritt ein Kupplungsmoment angesteuert wird, in
einem dritten Schritt eine Meßwertaufnahme und eine Ermittlung eines
gemittelten Motormomentes erfolgt und mittels des Vergleiches der
gemittelten Daten der Motormomente mit den Daten der Kupplungsmomente
der Greifpunktdatensatz dem physikalischen Greifpunkt zumindest angenähert
wird und in einem weiteren Schritt die Ansteuerung des ursprünglich
anliegenden Kupplungsmomentes erfolgt.
Ebenso kann es vorteilhaft sein, wenn die Meßwerte zur Ermittlung des
Motormomentes anhand von Signalen des Motormomentes, der Motor
drehzahl, des Lasthebels, der Drosselklappenstellung, des Einspritzzeitpunktes
und/oder des Zündzeitpunktes erfolgt.
Vorteilhaft ist es bei einer Adaption des Greifpunktes eines Drehmomentüber
tragungssystemes im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges mit einer
Steuereinheit und einem Stellglied und Sensoren zur Erfassung von Meßwer
ten, wenn in zumindest einem Betriebspunkt die Ansteuerung der Kupplung
zumindest einige der folgenden Schritte vornimmt:
- a) Einstellung einer Kupplungsposition, bei welcher im wesentlichen kein
Drehmoment übertragen wird,
- b) Einstellung einer Kupplungsposition, bei welcher ein
Sollkupplungsmoment MKsoll übertragen werden soll,
- c) Erfassung von Meßwerten, die das Motormoment repräsentieren und
aus welche n das Motormoment bestimmbar ist,
- d) Mittelwertbildung von Meßwerten,
- e) Differenzbildung von Momentenwerten und/oder Meßwerten,
- f) Vergleich von Momentenwerten und/oder Meßwerten und/oder
Differenzen,
- g) Inkrementierung/Dekrementierung des zumindest einen abgespeicherten
Wertes für den Greifpunkt.
Zweckmäßig kann es sein, wenn in zumindest einem Betriebspunkt die
Ansteuerung der Kupplung zur Adaption des Greifpunktes in zumindest vier
Schritten erfolgt, wobei in einem Schritt die Kupplungsposition auf einen Wert
eingestellt wird, bei dem ein definiertes Drehmoment MK1 übertragbar sein
soll, in einem weiteren Schritt innerhalb eines Zeitfensters ΔT₁ bei konstanter
Kupplungsposition Meßwerte MMotor aufgenommen und anschließend zu MM1
gemittelt oder berechnet werden, welcher das Motormoment repräsentiert, in
einem weiteren Schritt eine Kupplungsposition eingestellt wird, bei welcher
ein definiertes Sollkupplungsmoment MK2 übertragbar sein soll, in einem
weiteren Schritt innerhalb eines Zeitfensters ΔT₂ bei konstanter Kupp
lungsposition Meßwerte MMotor aufgenommen und anschließend zu MM2
gemittelt oder berechnet werden, und in einem weiteren Schritt im wesentli
chen die Differenz der Motormomentmittelwerte MM2-MM1 mit der Differenz
der Sollkupplungsmomente MK2-MK1 verglichen wird, wobei der
abgespeicherte Greifpunktwert GP um einen Wert ΔGP inkremen
tiert/dekrementiert wird, wenn bei dem Vergleich MM2-MM1 größer/kleiner als
MK2-MK1 ist und gegebenenfalls die Abweichung eine vorgebbare Schwelle
überschreitet.
Vorteilhaft kann es sein, wenn der zumindest eine Betriebspunkt zur Adaption
des Greifpunktes bei stehendem Fahrzeug, eingelegtem Gang und betätigter
Bremse realisiert ist.
Ebenso kann es zweckmäßig sein, wenn die Zeitfenster ΔT₁ und ΔT₂ gleich
oder von unterschiedlicher Dauer sind, wobei zumindest ein Meßwert pro
Zeitfenster ermittelt wird.
Weiterhin kann es zweckmäßig sein, wenn die Dauer der Zeitfenster ΔT₁ und
ΔT₂ im Bereich von 0,1 sec bis 10 sec ist, wobei vorzugsweise eine Dauer
von 1 bis 5 sec, insbesondere von 1 bis 3 sec angesteuert wird.
Zweckmäßig kann es sein, wenn ein langfristiger und ein kurzfristiger
Greifpunkt adaptiert wird.
Ebenso kann es zweckmäßig sei n, wenn der langfristige Greifpunkt aufgrund
von langfristig eintretenden Änderungen im gesamten System des Drehmo
mentübertragungssystems adaptiert wird.
Weiterhin kann es zweckmäßig sein, wenn der langfristige Greifpunkt in
speziellen Betriebspunkten adaptiert wird, wie beispielsweise nach einer
Schnüffelphase.
Ebenso ist es vorteilhaft, wenn der kurzfristige Greifpunkt aufgrund von
kurzfristig eintretenden reversiblen oder irreversiblen Änderungen im
gesamten System des Drehmomentübertragungssystems adaptiert wird.
In vorteilhafter Weise kann ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ebenfalls
ausgebildet sein, wenn der Wert des Inkrements oder Dekrements der
langfristigen Adaption kleiner oder gleich dem Wert der kurzfristigen Adaption
ist.
Die Erfindung wird anhand der Figuren näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine Prinzipdarstellung eines Fahrzeuges,
Fig. 2 eine Kennlinie,
Fig. 3 einen Signalverlauf,
Fig. 4 ein Blockschaltbild,
Fig. 5 ein Diagramm,
Fig. 6 ein Diagramm,
Fig. 7 ein Diagramm,
Fig. 8 ein Diagramm,
Fig. 9 ein Blockschaltbild,
Fig. 10 ein Diagramm,
Fig. 11 ein Diagramm,
Fig. 12 ein Diagramm,
Fig. 13 ein Blockschaltbild,
Fig. 13a ein Blockschaltbild und
Fig. 14 ein Blockschaltbild.
Fig. 1 zeigt ein Kraftfahrzeug 1, wie beispielsweise Personenkraftwagen oder
Lastkraftwagen, mit einer Antriebsmaschine 2, wie Brennkraftmaschine oder
Motor. Weiterhin ist im Antriebsstrang des Kraftfahrzeuges ein Drehmoment
übertragungssystem 3 und ein Getriebe 4 dargestellt. In diesem Ausführungs
beispiel ist das Drehmomentübertragungssystem 3 zwischen Antriebseinheit 2
und Getriebe 4 im Drehmomentfluß angeordnet, wobei ein Antriebsmoment
des Motors über das Drehmomentübertragungssystem 3 an das Getriebe 4
und vom Getriebe 4 abtriebsseitig an eine Abtriebswelle 5 und/oder eine
nachgeordnete angetriebene Achse 6 übertragen werden kann.
Das Drehmomentübertragungssystem 3 ist als Kupplung, wie Reibungskupp
lung, ausgestaltet, wobei die Kupplung eine selbstnachstellende, einen
Verschleiß nachstellende Kupplung sein kann. Die Kupplung 3 ist auf das
Schwungrad 25 montiert oder mit diesem als Modul ausgebildet und besteht
im wesentlichen aus einem Kupplungsdeckel 3d, einer Tellerfeder 3b, einer
Druckplatte 3a und einer Kupplungsscheibe 3e. Die Kupplung dieses
Ausführungsbeispiels wird mittels eines Ausrücklagers 3c und einer
Ausrückgabel 20 mittels eines Hydrauliksystems betätigt.
Zur Ansteuerung des übertragbaren Drehmomentes des Drehmomentüber
tragungssystems 3 kann auch ein hydraulischer Zentralausrücker oder eine
rein elektromechanische oder elektromagnetische Lösung verwendet werden.
Solche Vorrichtungen zur Ansteuerung sind beispielsweise auch durch
Magnetpulverkupplungen bekannt.
Das Getriebe 4 ist als Schaltgetriebe dargestellt, wobei aber auch ein
automatisiertes Schaltgetriebe oder ein Automatgetriebe, wie Stufenautomat
oder ein stufenlos einstellbares Getriebe, wie Kegelscheibenumschlingungs
getriebe (CVT), verwendet werden kann. Ein automatisiertes Schaltgetriebe
kann beispielsweise ein Getriebe mit einer Ansteuerung der Gänge über eine
Schaltwalze sein. Ebenfalls kann ein Schaltgetriebe mit einer Ansteuerung
durch einen Aktor zur Betätigung des Wähl- und Schaltvorganges erfolgen.
Das Getriebe kann mit oder ohne Zugkraftunterbrechung beim Schaltvorgang
ausgelegt sein.
Das Automatgetriebe kann auch mit einem abtriebsseitig angeordneten
Drehmomentübertragungssystem, wie Kupplung und/oder Reibungskupplung
ausgestattet sein. Das Drehmomentübertragungssystem kann weiterhin als
Anfahrkupplung oder Drehmomentwandler mit Überbrückungskupplung
und/oder Sicherheitskupplung und/oder Wendesatzkupplung mit gezielt
ansteuerbarem übertragbarem Drehmoment ausgestattet sein. Das Drehmo
mentübertragungssystem 3 weist eine Antriebsseite 7 und eine Abtriebsseite
8 auf, wobei ein anliegendes Drehmoment von der Antriebsseite 7 auf die
Abtriebsseite 8 übertragen wird.
Die Ansteuerung des Drehmomentübertragungssystems erfolgt mittels eines
Steuergerätes 13, welches einen Aktor und die Steuerelektronik umfassen
kann. Der Aktor kann aus einem Antriebsmotor 12, wie Elektromotor,
bestehen, wobei der Antriebsmotor 12 über ein Getriebe 21, wie Schnecken
radgetriebe, sowie über eine Stößelstange oder Schubkurbel 22 auf einen
Geberzylinder 11 wirkt. Die Bewegung des Stößels 22 bzw. des Geberzylin
derkolbens wird mit einem Wegsensor 14 detektiert. Der Wegsensor 14, wie
Kupplungswegsensor, kann beispielsweise ein Potentiometer oder ein indukti
ver Sensor oder ein Halleffektsensor oder ein optischer Sensor sein. Der
Geberzylinder 11 ist über eine Übertragungsstrecke 9, wie Hydraulikleitung,
mit dem Nehmerzylinder 10 verbunden. Der Nehmerzylinder 10 kann mit
einem Ausrückmittel 20 wirkverbunden sein, wobei die Bewegung des
Ausgangsteiles des Nehmerzylinders das Ausrückmittel 20 ansteuern kann,
um das von der Kupplung 3 übertragbare Drehmoment gezielt anzusteuern.
Weiterhin kann der Nehmerzylinder als Zentralausrücker ausgestaltet sein und
direkt oder indirekt das Drehmomentübertragungssystem ansteuern. Das von
dem Ausgangsteil des Nehmerzylinders angesteuerte Ausrückmittel kann ein
Ausrücklager 3c tragen, mittels welchem beispielsweise die Reibungskupplung
3 betätigt wird.
Bei einem Drehmomentübertragungssystem, wie Reibungskupplung, erfolgt
die Ansteuerung des übertragbaren Drehmoments durch eine gezielte
Anpressung der Kupplungsscheibe zwischen dem Schwungrad 25 und der
Druckplatte 3a. Über die Stellung beispielsweise des Ausrückmittels 20 kann
die Kraftbeaufschlagung der Druckplatte 3a bzw. der Reibbeläge gezielt
angesteuert werden, wobei die Druckplatte 3a dabei zwischen zwei Endposi
tionen bewegt werden kann und in einer beliebigen Stellung zwischen den
beiden Endpositionen fixiert werden kann.
Die eine Endposition entspricht einer völlig eingerückten Kupplungsposition, in
welcher das übertragbare Drehmoment maximal ist und die andere Endposi
tion entspricht der vollständig ausgerückten Kupplungsposition, in welcher
das übertragbare Drehmoment gleich null ist. Zwischen diesen beiden
Endpositionen liegt der Greifpunkt bei der Position beginnender
Drehmomentübertragung.
Zur Ansteuerung eines übertragbaren Drehmoments, welches beispielsweise
geringer ist als das momentan anliegende Motormoment, kann beispielsweise
eine Position der Druckplatte angesteuert werden, die in einem Zwischenbe
reich zwischen den beiden Endpositionen liegt. Es können aber auch
übertragbare Kupplungsmomente angesteuert werden, welche definiert über
den momentan jeweils anstehenden Motormomenten liegen.
Ein Drehmomentübertragungssystem, wie Reibungskupplung, ist in der Regel
derart ausgelegt, daß das maximal übertragbare Drehmoment um einen
gewissen Faktor, insbesondere größer 1.5, über dem nominalen Motormo
ment liegt. Dementsprechend herrscht bei einer vollständig eingerückten
Kupplung eine Überanpressung, da in den meisten Betriebszuständen nicht
das nominale Motormoment eingangsseitig an dem Drehmomentüber
tragungssystem anliegt. Mittels einer Momentennachführung, d. h. einer
gezielten Ansteuerung des übertragbaren Drehmomentes durch das Drehmo
mentübertragungssystem kann das übertragbare Drehmoment in bezug auf
das anliegende Motormoment angepaßt werden, wobei eine geringfügige
Überanpressung oder eine geringfügige Unteranpressung gezielt eingesetzt
werden kann, das heißt, das von den Drehmomentübertragungssystemen
übertragbare Drehmoment ist geringfügig größer oder kleiner als das
anliegende Moment.
Die Momentennachführung des übertragbaren Drehmomentes hat unter
anderem den Vorteil, daß die Kupplung im wesentlichen nur soweit ge
schlossen wird, wie es das momentan anstehende Motormoment bedingt und
eine Reaktion in bezug auf ein weiteres Öffnen oder Schließen der Kupplung
somit schneller durchgeführt werden kann. Die Momentennachführung mit
einer geringfügigen Überanpressung erlaubt eine Übertragung des momentan
anstehenden Motormomentes und gewährleistet die Dämpfung von
Drehmomentungleichförmigkeiten, welche über das übertragbare Drehmoment
des Drehmomentübertragungssystems hinausgehen, da bei solchen
Drehmomentungleichförmigkeiten das Drehmomentübertragungssystem
beginnt zu rutschen.
Das übertragbare Drehmoment des Drehmomentübertragungssystemes, wie
Kupplung wird mittels einer Steuereinheit 13 gesteuert oder geregelt. Als
Steuerung wird nachfolgend ein Verfahren ohne Rückführung in einem
offenen Steuerstrecke (open loop) verstanden. Als Regelung wird ein
Verfahren mit Rückführung in einer geschlossenen Regelstrecke (closed loop)
verstanden. Bei einer Rückführung wird ein Istwertsignal zurückgeführt und
eine Differenz zwischen Soll- und Istwert bestimmt, wobei diese Differenz von
dem Regler möglichst zu Null ausgeregelt wird.
Zur Steuerung oder zur Regelung des Drehmomentübertragungssystems
werden Signale verwendet, welche den Betriebszustand des Fahrzeuges im
wesentlichen repräsentieren oder kennzeichnen und welche von den jeweili
gen Kenngrößen des Systems abhängig sind. Die Sensoren, welche die
Betriebsparameter detektieren, anzeigen und entsprechend abhängige Signale
zur Verfügung stellen, stehen in Signalverbindung mit der zentralen Steuer- oder
Elektronikeinheit, wobei die zentrale Steuer- oder Elektronikeinheit
ebenfalls mit weiteren Elektronikeinheiten, wie z. B. einer Elektronikeinheit
eines ABS-Systems, des elektronischen Motormanagements, einer Antisch
lupfregelung oder einer Getriebesteuerung in Verbindung stehen kann.
Das Ausführungsbeispiel der Fig. 1 zeigt, daß beispielsweise ein Drossel
klappensensor 15, ein Motordrehzahlsensor 16 und ein Tachosensor 17
Verwendung finden und Meßwerte bzw. Daten an die Steuereinheit
weiterleiten. Weiterhin verfügt das Getriebe 4 über einen Betätigungshebel
18, an welchem beispielsweise ein Sensor oder ein Sensoriksystem zur Gang
erkennung und/oder Schaltabsichtserkennung angeordnet oder angelenkt ist.
Im Bereich des Getriebes 4 kann weiterhin ein Sensor 23 oder ein Sensoriksy
stem zur Erkennung der aktuellen Gangposition und/oder der Schaltabsicht
angeordnet sein. Die Steuereinheit umfaßt mit ihrem Schneckengetriebe und
der Schubkurbel und dem Geberzylinder 11 weiterhin einen Stellungssensor
14, welcher die Stellung des Geberzylinderkolbens direkt oder indirekt
detektiert. Aus der Position des Geberzylinderkolbens kann mittels der
physikalischen Eigenschaften und/oder Kenngrößen der Übertragungsstrecke
9, 10, 20 die Einrückposition des Drehmomentübertragungssystemes bzw. das
von dem Drehmomentübertragungssystem übertragbare Drehmoment be
stimmt oder berechnet werden. Entsprechend kann ein Kupplungspositions
sensor direkt an dem Betätigungsmittel oder beispielsweise an der Druckplatte
angeordnet oder angelenkt sein.
Das Steuergerät oder die Steuereinheit 13 steht mit den Sensoren oder mit
den anderen angeschlossenen Elektronikeinheiten zumindest zeitweise in
Signalverbindung und gibt dem Motor 12 der Betätigungseinrichtung, wie
Elektromotor, zur Kupplungsbetätigung bzw. zur Einstellung des übertragbaren
Drehmomentes eine Stellgröße in Abhängigkeit der Meßwerte und/oder der
Systemeingangsgrößen und/oder der Signale der angeschlossenen Sensorik
und/oder von dem implementierten Steuer- oder Regelverfahren vor. Hierzu ist
in dem Steuergerät 13 ein Steuerprogramm als Hard- und/oder als Software
implementiert. Bei einem in einem Betriebspunkt anliegenden Antriebsmoment,
das anhand der Systemeingangsgrößen bestimmt oder berechnet wird, wird
dem Stellglied eine Einstellposition berechnet bzw. zugeordnet und dem Elek
tromotor eine Stellgröße vorgegeben, welche dieser ansteuert. Die Wirkver
bindung zwischen dem Geberzylinder 11 und dem Nehmerzylinder 10, wie
Hydraulikleitung, führt dazu, daß eine Bewegung des Geberzylinderkolbens zu
einer Übertragung der Bewegung auf das Stellmittel 20 führt und die
Kupplung entsprechend der Stellgrößenvorgabe angesteuert wird.
In dem in der Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel mit einem Geber-,
Nehmerzylindersystem ist eine fluidbetätigte Lösung mittels Hydraulikleitung
dargestellt, welche in einem anderen Ausführungsbeispiel auch in einer
anderen Art und Weise ausgeführt werden kann. Solche Lösungen können die
Kupplung beispielsweise auf rein mechanische Art und Weise über ein
Gestänge oder einen Bowdenzug ansteuern.
Zur Bestimmung und zur Optimierung des jeweils eingestellten übertragbaren
Drehmoments ist eine genaue Kenntnis des gesamten Systems notwendig.
Diese Kenntnis des Systems kann beispielsweise dadurch relativ gut erreicht
werden, wenn der Greifpunkt des Drehmomentübertragungssystems relativ
genau bekannt ist oder den tatsächlichen Verhältnissen relativ gut nach
geführt oder adaptiert wird.
Ein Verfahren zur Adaption des Greifpunktes kann vorsehen, daß der
physikalisch vorliegende Greifpunkt detektiert wird und dieser Wert des
Greifpunktes in einen Speicher abgelegt wird, wobei das Steuerverfahren
diesen Wert softwareseitig zur Kupplungssteuerung verwendet.
Ein weiteres Verfahren zur Adaption des Greifpunktes kann vorsehen, daß der
physikalisch vorliegende Greifpunkt detektiert wird und dieser Wert mit dem
momentan abgespeicherte n Wert des Greifpunktes verglichen wird und
aufgrund des Vergleiches der abgespeicherte Wert des Greifpunktes
inkrementell oder dekrementell verändert wird.
Das zweite beschriebene Verfahren hat den Vorteil, daß bei einer Fehlmes
sung des Greifpunktes und einem anschließenden adaptiven Schritt der
abgespeicherte Greifpunkt nicht zu sehr von dem physikalischen Greifpunkt
abweicht. Solche Fehlmessungen können beispielsweise durch
Nebenverbraucherzu- oder -abschaltvorgänge verursacht werden, wenn diese
in den Zeitbereich der Ermittlung oder der Adaption fallen. Somit kann das
bestimmte Moment des Greifpunktes um erhebliche Beträge verfälscht sein.
Ein Zu- oder Abschaltprozeß einer Klimaanlage kann einen Fehler des
Greifpunktes in der Größenordnung von 5 bis 100 Nm verursachen. Die
Lenkhilfpumpe der Servolenkung kann ebenfalls Verfälschungen in der
Größenordnung von 10 Nm verursachen.
Bei Verschleiß, bei Toleranzen und bei anderen Abweichungen oder
Veränderungen, wie zum Beispiel bei thermischen Einflüssen im gesamten das
Drehmomentübertragungssystem tangierenden Bereich, inklusive der Über
tragungsstrecke und des Stellgliedes kann eine Änderung des tatsächlichen
übertragbaren Drehmoments respektive eine Änderung des Greifpunktes im
Vergleich zu dem abgespeicherte n Wert und somit auch an dem eingestellten
übertragbaren Sollkupplungsmoment oder Greifpunkt erfolgen, so daß die in
zumindest einem Speicher abgelegten Datensätze nicht das in jedem
Betriebspunkt vorherrschende System beschreiben. Durch beispielsweise eine
Erwärmung im Motorraum kann eine Erwärmung der Übertragungsstrecke zu
einer Verschiebung der physikalischen Position des Greifpunktes führen, was
zu einer Differenz zwischen dem abgespeicherten Wert und dem realen Wert
des Greifpunktes führt. Erfolgt in einer solchen Situation eine Ansteuerung
des Drehmomentübertragungssystems, so ist das eingestellte übertragbare
Drehmoment im Vergleich zu dem Sollwert mit einer relativ großen
Abweichung behaftet.
Wird beispielsweise das Drehmomentübertragungssystem derart angesteuert,
daß ein geringes Drehmoment ein Ankriechen des Fahrzeuges bewirken soll,
so kann je nach einer Verschiebung des Greifpunktes in die eine oder andere
Richtung ein zu starkes Ankriechen oder ein Ausfall des Ankriechens
resultieren.
Das Steuern des Ankriechens ist bei einer Greifpunktverschiebung einer
elektronisch gesteuerten Kupplung ein sehr sensitiver Vorgang, da das zum
Ankriechen notwendige Kriechmoment im wesentlichen sehr gering ist. Die
Werte der Kriechmomente liegen im Bereich von einigen Nm bis einige 10 Nm.
Beim Ankriechen wird die Kupplung des Fahrzeuges bis zu einem Sollmoment
des Kriechmoments geschlossen, so daß sich das Fahrzeug in Leerlaufstellung
des Lasthebels ohne Gaspedalbetätigung langsam und gleichmäßig in
Bewegung setzt. Weicht die tatsächliche Kupplungskennlinie jedoch von der
in der Steuerung programmierten Kennlinie und/oder von den abgespeicherten
Daten ab, so wird die Kupplung entweder zu weit oder zu wenig geschlossen.
Entsprechend wird das Fahrzeug entweder zu stark oder zu schwach
ankriechen. Bei einem zu starken Schließen der Kupplung besteht die Gefahr,
daß der Motor abgewürgt wird, wobei bei einem zu schwachen Schließen der
Kupplung die Möglichkeit des Ausfalles des Kriechvorganges besteht und das
Fahrzeug würde dann nur bei betätigtem Lasthebel anfahren oder sich in
Bewegung setzen.
Eine sogenannte Greifpunktverschiebung stellt entsprechend dem oben
Beschriebenen eine Verschiebung der tatsächlichen Kupplungskennlinie im
Vergleich zu der Nominalkennline dar, wobei die softwareseitig abgespeicher
te und verwendete Kupplungskennlinie dem ursprünglichen Verlauf folgt. Eine
Greifpunktadaption kennzeichnet ein Verfahren, bei welchem die software
seitig abgespeicherte bzw. benutzte Kupplungskennlinie der physikalisch
vorherrschenden Kupplungskennlinie angepaßt oder angenähert wird.
Eine Greifpunktadaption kann insbesondere als Parameter-, Signal- oder
Strukturadaption durchgeführt werden, wobei die Parameteradaption ein
bevorzugtes Verfahren ist.
Die Fig. 2 zeigt eine Kupplungskennlinie 50 in einem Diagramm, in welchem
auf der Ordinate ein Moment M und auf der Abszisse ein Ausrückweg S der
Kupplung aufgetragen ist, wobei die Kupplung nach der Fig. 1 mittels eines
Hydrauliksystems angesteuert wird.
Bei einer Fluidabkühlung der Hydraulikflüssigkeit im Hydrauliksystem zur
Ansteuerung der Kupplung verschiebt sich die Kupplungskennlinie von der
Kurve 50 zur Kurve 51, respektive bei einer Fluiderwärmung zur Kurve 52. Ein
einzustellendes Moment MKsoll entspricht bei einer Abkühlung oder einer
Erwärmung des Fluids einem jeweils anderen Weg S bzw. einer anderen
Ausrückposition der Kupplung, so daß bei einer Einstellung eines festgelegten
Momentenwertes bei beispielsweise thermischen Veränderungen jeweils auch
ein veränderter Weg bzw. eine veränderte Kupplungsposition eingestellt
werden muß.
Betrachtet man einen fest eingestellten Wert der Kupplungsposition, welcher
beispielsweise mit GP bezeichnet ist, das heißt dieser Wert entspricht bei
einer nominalen Kupplungskennlinie nach der Kurve 50 einem Sollmoment von
9 Nm, wie auf der Ordinate abzulesen ist, so ist bei einer Fluidabkühlung das
dadurch eingestellte Kupplungsmoment etwa doppelt so groß, wie es bei dem
Punkt 53 zu erkennen ist. Respektive bei einer Fluiderwärmung ist das
eingestellte Kupplungsmoment sehr gering und nahezu Null, wie es in Punkt
54 zu erkennen ist.
Wie das Beispiel der Fig. 2 zeigt, resultiert aus einer Veränderung der
Kupplungskennlinie gegenüber den abgespeicherten ursprünglichen Daten der
Kupplungskennlinie in einem falsch eingestellten übertragbaren Drehmoment,
wenn der gleiche Weg eingestellt wird, wobei das Beispiel der thermischen
Veränderung eines Fluids in der Übertragungsstrecke beispielhaft auch für den
Verschleißfall oder andere systemverändernde Prozesse vergleichsweise
angewandt werden kann.
Zu beachten ist bei den das System verändernden Vorgängen, daß zwischen
reversiblen und irreversiblen Vorgängen zu unterscheiden ist, wobei der
Verschleiß von Reibbelägen oder anderen Bauteilen ein irreversibler Prozeß ist.
Die beispielsweise thermischen Veränderungen des Drehmomentüber
tragungssystemes sind reversible Vorgänge, welche in verschiedenen
Betriebszuständen wiederholt auftreten können, wie beispielsweise nach
einem Abstellen des Fahrzeuges oder nach Neustart sowie nach Änderungen
der Belastung des Fahrzeuges. Diese Vorgänge können zeitlich veränderlich
sein.
Die Fig. 3 zeigt einen Signalverlauf von Momentenwerten M als Funktion der
Zeit, das heißt auf der Abszisse ist die Zeit t aufgetragen und auf der Ordinate
das Drehmoment M, wobei die Kurve 100 das Kupplungsmoment darstellt
und die Kurve 101 das Motormoment. Das Signal des Motormomentes 101
wird entweder direkt oder anhand von Signalen bestimmt, welche proportio
nal zu dem Motormoment sind oder dieses repräsentieren, wie beispielsweise
die Motordrehzahl, die Drosselklappenstellung, der Ansaugdruck und/oder die
Einspritzzeit oder die Lasthebelstellung. Ebenso kann auch eine Kombination
dieser Größen verwendet werden, um das Motormoment zu bilden. Zu Beginn
des dargestellten Zeitraumes im Bereich zwischen Zeitpunkt 102 und 103 ist
das Kupplungsmoment im wesentlichen konstant und auf einem geringen
Wert 108, beispielsweise null, und das Motormoment ist im wesentlichen
konstant, wobei sowohl die Meßungenauigkeit als auch die zeitliche Variation
des Motormomentes aufgrund der Leerlaufregelung eine gewisse Streuung
des Wertes von 101 hervorrufen. Das Motormoment ist in diesem Zeitbereich
auf einem Wert 104.
In dem Zeitraum zwischen dem Zeitpunkt 103 und 105 werden Meßwerte
erfaßt oder aufgenommen und am Ende des Zeitraumes werden die Meßwerte
gemittelt, so daß für den Zeitraum 106 ein gemittelter Meßwert MM1
vorhanden ist, welcher abspeicherbar ist und das Motormoment in diesem
Zeitbereich repräsentiert. In dem Zeitbereich zwischen dem Zeitpunkt 105 und
107 wird das Kupplungsmoment von einem Wert 108 auf einen Wert 109
erhöht, wobei sich in diesem Zeitraum auch der Wert des Motormomentes
erhöht, von einem Wert 104 auf einen Wert 110. Die Erhöhung des Motormo
mentes resultiert aus der Gleichgewichtsbedingung im Leerlauf, da der
Leerlaufregler bei einer erhöhten Motorlast das Motormoment erhöht.
Grundlage ist somit das statische Momentengleichgewicht am Motor, welches
aufgrund der Leerlaufregelung bei Motoren nach dem Stand der Technik im
Leerlauf in der Regel vorherrscht. Demnach muß eine Erhöhung des
Kupplungsmomentes im stationären Zustand eine im wesentlichen betrags
gleiche Erhöhung des Motormomentes hervorrufen. In diesem Sinne gilt der
abgespeicherte Wert des Greifpunktes dann als korrekt eingestellt bzw.
abgespeichert, wenn der Gleichgewichtszustand am Motor realisiert ist, d. h.
wenn bei korrekt erfaßtem Greifpunkt sich das Motormoment um etwa den
gleichen Betrag erhöht, um welchen das Kupplungsmoment erhöht wird. Im
Zeitraum zwischen dem Zeitpunkt 107 und dem Zeitpunkt 111 wird das
Motormoment bzw. werden Signale, welche das Motormoment
repräsentieren, wiederum detektiert, anschließend werden diese Signale,
welche aufgenommen wurden, gemittelt. In dem Zeitraum zwischen dem
Zeitpunkt 111 und dem Zeitpunkt 112 wird das Kupplungsmoment von dem
Wert 109 wieder auf den Wert 108 abgesenkt. Entsprechend reduziert sich
auch das Motormoment auf den Wert 104.
Zur Adaption des Greifpunktes wird nun der gemittelte Motormomentenwert
des Zeitpunktes 106 mit dem gemittelten Motormomentenwert des
Zeitpunktes 113 derart verglichen, daß z. B. eine Differenz gebildet wird und
der Absolutbetrag bestimmt wird, um welchen sich das gemittelte Motormo
ment erhöht hat. Gleichzeitig ist bekannt, um welchen Betrag das Kupplungs
moment erhöht wurde. Die Differenz zwischen dem Kupplungsmoment 109
des Zeitbereiches 113 zu dem Kupplungsmoment 108 des Zeitbereiches 106
gibt den Sollwert vor, um welchen sich das gemittelte Motormoment in den
entsprechenden Zeitbereichen erhöht haben sollte, damit der Greifpunkt als
korrekt abgespeichert gilt. Bei einem Momentengleichgewichtszustand des
Motors im Leerlauf ruft eine geringe Erhöhung des Kupplungsmomentes eine
eben solche Erhöhung des Motormomentes hervor. Herrscht eine Differenz
oder Abweichung zwischen der Motormomentendifferenz und der Kupplungs
momentendifferenz, ist der Greifpunkt vor dem Zyklus nicht korrekt eingestellt
bzw. abgespeichert worden oder aber das System mit Übertragungsstrecke,
Kupplung und Antriebsstrang hat sich in dem Zeitraum seit dem letzten
Adaptionsschritt verändert.
Durch diese Veränderung beispielsweise der Übertragungsstrecke oder des
Drehmomentübertragungssystems weicht nun die Differenz der gemittelten
Motormomentenwerte von der Differenz der Kupplungsmomente ab. Bei einer
Abweichung wird der abgespeicherte Greifpunktwert GP um einen geringen
Wert verändert, um dem Wert des physikalischen Greifpunktes angenähert
oder angeglichen zu werden. Je nach dem Vorzeichen der Differenz zwischen
der Differenz der gemittelten Motormomentenwerte und der Differenz der
Kupplungsmomente respektive je nach dem, in welche Richtung sich der
physikalische Greifpunkt verschoben hat, siehe auch Fig. 2, wird der
abgespeicherte Greifpunkt GP um einen Betrag ΔGP inkrementell erhöht oder
dekrementell verringert. Die Schrittweite ΔGP kann von der Differenz
zwischen den Momentenwerten des Motors und der Kupplung abhängen. Die
Schrittweite ΔGP kann aber auch fixiert sein.
Die Adaption des Greifpunktes wird vorzugsweise in bestimmten
Betriebszuständen durchgeführt, in welchen sie für die Passagiere und den
Fahrer des Fahrzeuges nicht oder nur geringfügig bemerkbar oder spürbar
sind. Ein solcher Betriebspunkt oder Betriebsbereich ist der Stand des
Fahrzeuges bei laufender Antriebseinheit, wie Motor, bei eingelegtem Gang
und betätigter Bremse, wie Hand-, Fuß- oder Feststellbremse. Weitere
mögliche Betriebszustände sind Zustände, bei welchen eine geringe Änderung
des übertragbaren Kupplungsmomentes nicht zu einer Änderung des
Fahrzustandes führt, so daß das Adaptionsverfahren im wesentlichen
unbemerkt für den Fahrer durchgeführt werden kann. Die
Greifpunktermittlung kann aber auch in anderen Betriebssituationen
durchgeführt werden.
Zur Durchführung der Adaption wird mittels einer Abfrage festgestellt, ob ein
Betriebszustand gegeben ist, in welchem eine Adaption des Greifpunktes
oder der Kupplungskennlinie durchgeführt werden soll. Ist diese Abfrage
positiv bewertet, wird die Adaption des Greifpunktes beispielsweise nach dem
Schema des Verlaufes nach Fig. 3 durchgeführt. Die Durchführung der
Adaption benötigt ein Zeitfenster im Sekundenbereich, das heißt, daß eine
Adaption im wesentlichen innerhalb eines Zeitfensters von einer Sekunde bis
ca. 20 Sekunden sinnvoll durchgeführt werden kann. Im wesentlichen
kommen vorzugsweise Adaptionsverfahren zum Einsatz, bei welchen die
Zeitfenster zur Meßwerterfassung und Mittelung im Sekundenbereich liegen.
Die Dauer der Zeitfenster zur Meßwerterfassung und Mittelung ist abhängig
von der Taktfrequenz der Steuereinheit zur Datenerfassung und von der Güte
des Signales, das erfaßt werden soll. Die Zeitfenster zur Datenerfassung des
Beispieles der Fig. 3 sind auf jeweils 2 Sekunden ausgelegt. Die Wiederhol
dauer bzw. die Zeit zwischen den jeweiligen Adaptionsvorgängen kann
variabel gestaltet werden, wobei eine direkte Folge von Adaptionsvorgängen
in der Regel nicht zweckmäßig ist. Zwischen den Adaptionsvorgängen zeigt
es sich als günstig, wenn ein geringer Zeitraum vorhanden ist, welcher bei
den meisten Fahrzeugen benotigt wird, um das Leerlaufverhalten des Motors
wieder zu stabilisieren. Ein Einleiten des nächsten Adaptionsschrittes sollte
vorzugsweise erst dann vorgenommen werden, wenn der Antriebsstrang mit
dem Motor wieder im Gleichgewichtszustand ist.
Die Fig. 3 zeigt wie oben beschrieben im Zeitbereich von dem Zeitpunkt 102
bis zum Zeitpunkt 112 eine Ansteuerung des Drehmomentübertragungs
systems, wie Kupplung, zu Zwecken der Ermittlung oder der Adaption. Im
Zeitbereich nach dem Zeitpunkt 112 ist ein Zeitbereich 125 dargestellt, in
welchem keine Adaption durchgeführt wird. In den Zeitbereich 125 fällt eine
Erhöhung des Motormomentes, welche mit dem Pfeil 126 gekennzeichnet ist.
Diese im wesentlichen sprunghafte Momentenerhöhung kann durch einen
Nebenverbraucher verursacht sein, der zum Zeitpunkt 126 zu- oder
abgeschaltet wurde. Solche Nebenverbraucher sind beispielsweise die
Lichtmaschine, die Klimaanlage, die Lenkhilfpumpe und andere Aggregate,
wie zum Beispiel zuschaltbare Kompressoren.
Ab dem Zeitpunkt 127 bis zu dem Zeitpunkt 128 wird die Adaptionsstrategie
entsprechend dem oben beschriebenen durchgeführt, wobei der Ablauf der
Adaption entsprechend dem Ablauf im Zeitbereich von Zeitpunkt 103 bis
Zeitpunkt 112 ist.
Aufgrund der Differenzbildung und der Mittelung der Daten der Zeitbereiche
spielen solche bei 126 auftretenden spontanen einmaligen Ereignisse
respektive Änderungen des Motormomentes keine oder nur eine geringe Rolle.
Tritt der Momentensprung außerhalb des Adaptionszeitfensters auf, wird die
Greifpunktermittlung bzw. -adaption nicht verfälscht.
Tritt die Änderung des Motormomentes während der Adaptionsphase auf,
kann durch die Mittelung von Datensätzen der fehlerhafte Einfluß vermindert
werden.
Die Mittelung der Datensätze der jeweiligen Meßperioden ist für die
Datenqualität vorteilhaft, da die Streuung der Meßdaten eines Zeitraumes in
der Regel zu beachten ist.
Die Adaption des Greifpunktes erfolgt vorteilhaft in der Art und Weise, daß
nach der Bestimmung der Differenz der Mittelwerte des Motormomentes und
des eingestellten Kupplungsmomentes der zumindest zwei Zeitbereiche
festgestellt oder berechnet wird, ob der oder die Motormomentwerte größer
oder kleiner als der oder die Werte des Kupplungsmomentes ist/sind. In dem
einen Fall, daß der oder die Werte des Motormomentes größer ist/sind als der
oder die Werte Kupplungsmomentes wird der softwareseitig abgespeicherte
Greifpunkt GP um ein Inkrement erhöht. Im umgekehrte Fall, daß die Differenz
der Mittelwerte des Motormoments unter der Differenz des
Kupplungsmomentes liegt, resultiert aus dem Momentengleichgewicht des
Motors zumindest im Leerlaufbetrieb, daß das tatsächlich wirksame
Kupplungsmoment kleiner als der vorgegebene Wert des
Sollkupplungsmomentes ist. In diesem Fall wird der Greifpunkt dekrementiert.
Ist die Adaption in einem vorherrschenden Betriebszustand zugelassen,
erfolgt die Adaption zumindest zeitgesteuert. Durch die Inkrementierung oder
Dekrementierung des Greifpunktes GP um ein ΔGP ist gewährleistet, daß der
Greifpunkt nicht mit einem Schritt um einen erheblichen Wert verändert wird.
Tritt eine Verfälschung des Motormomentes auf, da das Gleichgewicht durch
einen Nebenverbraucher kurzfristig verändert wird, würde andernfalls eine zu
große Greifpunktverschiebung resultieren.
Die Greifpunkteinstellung erfolgt inkrementell oder dekrementell, d. h., das in
dem nächsten Zyklus eingestellte Kupplungsmoment beträgt nicht den Wert
GP, 109 sondern einen Wert GP ± ΔGP wobei das Vorzeichen von ΔGP
davon abhängt, ob die Motormomentendifferenz größer oder kleiner als die
Kupplungsmomentendifferenz beim letzten Vergleich war.
Weiterhin kann es vorteilhaft sein, wenn zur Adaption des Greifpunktes eine
Mehrzahl von Meßzyklen durchgeführt werden und anhand der berechneten
oder bestimmten jeweiligen der Zyklen der Greifpunkt adaptiert oder
berechnet und angenähert wird.
Zur Adaption des Greifpunktes kann im Vergleich zu einer inkrementellen oder
dekrementellen Adaption mit festen Adaptionsschritten ΔGP auch ein
Verfahren mit einem dynamischen ΔGP vorteilhaft eingesetzt werden. Der
Wert von ΔGP kann dabei von dem berechneten physikalischen Greifpunkt
und von dem Sollkupplungsmoment abhängen und beispielsweise mittels
eines funktionellen Zusammenhangs bestimmt werden oder mittels eines
Kennfeldes abgelegt sein. Der Wert von ΔGP kann linear von der Abweichung
zwischen Soll- und Istwert des Greifpunktes abhängen.
Die Fig. 4 zeigt ein Blockschaltbild, welches beispielsweise einen Ablauf
eines Adaptionsverfahrens darstellt. Ausgehend von der Verzweigung 200
wird die Greifpunktadaption ereignisgesteuert oder zeitgesteuert eingeleitet
oder verhindert. Der Block 200 fragt über Systemparameter den Betriebs
zustand ab und erkennt, ob ein Betriebszustand vorliegt, in welchem die
Greifpunktadaption durchgeführt werden kann bzw. durchgeführt wird oder
ob ein Betriebszustand vorliegt, in welchem die Greifpunktadaption nicht
durchgeführt wird.
Hat die Ereignissteuerung des Blocks 200 festgestellt, daß ein Betriebszustand
vorliegt, in welchem die Greifpunktadaption durchgeführt werden kann, so
wird in diesem Betriebszustand die Greifpunktadaption zeitgesteuert
durchgeführt, das heißt, die Greifpunktadaption erfolgt zweckmäßigerweise
nicht ständig, sondern unter Zuhilfenahme von Zeitfenstern, in welchen eine
Adaption durchgeführt wird.
Stellt die Ereingnissteuerung des Blocks 200 bzw. die Zeitsteuerung des
Blocks 200 fest, daß eine Adaption durchgeführt wird, so gibt der Block 201
den Takt vor, in welchem Meßwerte des Motormomentes bzw. von
Meßgrößen aufgenommen werden, welche proportional zum Motormomentes
sind oder das Motormoment zumindest im wesentlichen repräsentieren.
Im Block 202 wird das Drehmomentübertragungssystem, wie Reibungskupp
lung, auf einen Sollmomentenwert MK = MK1 eingestellt, das heißt, die
Kupplung kann auf diesen Wert geöffnet, geschlossen oder unverändert
bleiben, je nachdem, welcher Sollkupplungsmomentenwert vor dem Zeitpunkt
dieser Ansteuerung eingestellt ist.
Der Funktionsblock 203 führt eine Meßwertaufnahme von diskreten
Meßwerten durch, wobei die Meßwerte das Motormoment zumindest
repräsentieren. Die Meßwerte werden über den Zeitraum T₁ = n₁ × Δt
summiert, wobei T₁ und n₁ den gesamten Zeitraum der Meßwertaufnahme
bestimmen und n₁ im wesentlichen die Anzahl der ermittelten Meßwerte oder
die Anzahl der ermittelten Meßwerte + 1 darstellen und Δt die Taktzeit der
Meßwertaufnahme angibt. Weiterhin werden die Meßwerte des Zeitraumes T₁
summiert.
Im Block 204 wird der Mittelwert des Motormomentes für den Zeitraum T₁
gebildet, das heißt aus den summierten Meßwerten wird das Motormoment
bestimmt und dieser Wert wird über die Anzahl der aufgenommenen
Meßwerte gemittelt.
In dem Funktionsblock 205 wird die Kupplung auf ein Sollmoment MK2
eingestellt, das heißt MK = MK2. Der Wert von MK2 sollte sinnvollerweise
verschieden sein zu MK1. Der Block 206 sieht wiederum ebenfalls wie der
Block 203 eine Aufnahme von Meßwerten im Zeitbereich T₂ vor, wobei T₂ =
n₂ × Δt ist. Weiterhin wird entsprechend dem Funktionsblock 203 in dem
Funktionsblock 206 eine Summation der Meßwerte durchgeführt. Im
Funktionsblock 207 wird dann der Mittelwert des Motormomentes des
Zeitbereiches T₂ berechnet, wobei über die Anzahl der während des
Zeitraumes T₂ aufgenommenen Meßwerte gemittelt wird.
Am Ende des Blockes 207 wird die Kupplung wieder auf einen Wert
eingestellt, welchen die Kupplung vor Beginn der Adaption eingestellt hatte.
Dies kann jedoch auch entfallen, das heißt, das Kupplungsmoment bleibt auf
dem Wert MK2.
In dem Funktionsblock 208 wird die Differenz der gemittelten Motormomen
tenwerte gebildet MM2-MM1 und gleichzeitig wird die Differenz der einge
stellten Kupplungsmomente gebildet MK2-MK1. Im Anschluß an die Diffe
renzbildung wird verglichen, ob die Motormomentendifferenz größer oder
kleiner als die Kupplungsmomentendifferenz ist und in Abhängigkeit davon
wird entschieden, wie der softwareseitig eingestellte Greifpunkt verändert
bzw. adaptiert wird. Ist die Motormomentendifferenz größer als die Kupp
lungsmomentendifferenz, so wird in einem folgenden Schritt 209 der
Greifpunkt GP um den Betrag ΔGP erhöht. Im anderen Falle, wenn die
Motordifferenz kleiner oder gleich der Kupplungsmoment 51656 00070 552 001000280000000200012000285915154500040 0002019652244 00004 51537endifferenz ist, wird
in einem folgenden Schritt 210 der Greifpunkt GP um den Betrag ΔGP
dekrementiert.
Die Inkrementierung/Dekrementierung des Wertes des Greifpunktes kann auch
erst dann durchgeführt werden, wenn die Differenz oder Abweichung der
Motormomentendifferenz (MM2 MM1) von der Kupplung von der
Kupplungsmomentendifferenz (MK2-MK1) größer ist als ein vorgebbarer
Toleranzbereich.
Liegt die Abweichung innerhalb des Toleranzbereiches, kann eine Adaption
oder eine Veränderung des abgespeicherten Wertes des Greifpunktes
unterbleiben. Liegt die Abweichung außerhalb des Toleranzbereiches, so wird
der Wert des Greifpunktes inkrementiert oder dekrementiert.
Im weiteren Fortgang ist die Adaption abgeschlossen und mittels der
Ereignissteuerung oder Zeittaktsteuerung 200 wird entschieden, ob der
nächste Adaptionsvorgang bzw. Adaptionsschritt eingeleitet wird.
Die Unterscheidung, ob die Motormomentendifferenz größer oder kleiner als
die Kupplungsmomentendifferenz ist, geht davon aus, daß aufgrund der
Streuung der Meßwerte des Motormomentes und der nachfolgenden
Mittelung der Meßwerte eine Gleichheit zwischen den Motormomentenwerten
und den Kupplungsmomentenwerten nicht immer erreichbar ist, so daß auf
Gleichheit nicht zwingend abgefragt werden muß und die daraus folgende
nicht durchgeführte Veränderung der Adaption des Greifpunktes
gegebenenfalls unterbleiben kann.
Vorteilhaft kann es sein, wenn bei der Adaption des Greifpunktes auch
negative Kupplungsmomente angesteuert werden. Solche negativen
Kupplungsmomente sind derart bestimmt, daß eine Kupplungsposition mit
einem entsprechenden Kupplungsmoment angesteuert wird, die ausgehend
von dem Greifpunkt in Richtung Öffnen der Kupplung betätigt oder eingestellt
wird. Stellt der Greifpunkt eine Kupplungsposition bei beginnender
Drehmomentübertragung dar und erfolgt bei einer gegenüber dem Greifpunkt
in Richtung Schließen angesteuerter Betätigung eine im wesentlichen
progressive Zunahme des übertragbaren Drehmomentes oder des
Kupplungsmomentes, so kann bei gegenüber dem Greifpunkt in Richtung
Öffnen der Kupplung erfolgter Betätigung von negativen Momenten
gesprochen werden, auch wenn das in dieser gegenüber dem Greifpunkt
zumindest geringfügig ausgerückten Kupplungsposition übertragbare
Kupplungsmoment verschwindet. Ein negatives Kupplungsmoment bedeutet
somit in diesem Falle nicht, daß sich die Drehrichtung umgekehrt hat, sondern
diese Bezeichnung ist eine Beschreibung einer Kupplungsposition zwischen
der vollständig ausgerückten Kupplungsposition und den Greifpunkt. So wird
bei der Einstellung eines negativen Momentes die Kupplung in eine Position
zwischen der vollständig ausgerückten Kupplungsposition und dem Greifpunkt
eingestellt, da es möglich ist, daß bei der Greifpunktadaption bei einer
Einstellung auf den Greifpunkt ein Schleppmoment übertragen werden könnte
und somit eine Verfälschung der Motormomentwerte erfolgen könnte. Durch
die Einstellung einer Position zwischen der vollständig ausgerückten
Kupplungsposition und dem Greifpunkt wird erreicht, daß ein Wert des
Motormoments meßbar ist, bei dem kein Schleppmoment durch die Kupplung
übertragen wird. Als Steuergröße oder Regelgröße wird bei einer solchen
Vorgehensweise die Kupplungsposition gewählt.
Mit der Beschreibung, daß ein negatives Kupplungsmoment angesteuert wird,
ist somit umschrieben, daß die Kupplung derart geöffnet wird, daß sie auf
eine Position geöffnet wird, die zwischen dem Greifpunkt und der vollständig
geöffneten Position liegt oder daß die Kupplung in ihre vollständig geöffnete
Position betätigt wird.
Nach einem weiteren erfinderischen Gedanken kann es vorteilhaft sein, wenn
der Greifpunkt derart ermittelt wird, daß das zu einem
Kupplungsmomentenwert von (0 Nm + x Nm) zugehörige Motormoment (y
Nm + x Nm) in Schritten bestimmt wird.
Dies kann derart erfolgen, daß in einem ersten Schritt der zu (0 Nm)
Kupplungsmoment gehörige Wert (y Nm) Motormoment bestimmt wird und
anschließend ein Tastmoment mit einem Wert von beispielsweise 4 Nm
Kupplungsmoment angesteuert wird und der Wert von (z Nm) Motormoment
bestimmt wird. Liegt die Differenz der Motormomente von (z Nm-y Nm)
außerhalb einer Toleranzbreite der Differenz der Kupplungsmomente von (0
Nm-4 Nm), so stimmt der Wert des Greifpunktes nicht mit dem realen
Greifpunkt überein. Aus der Differenz der Differenzen (z Nm-y Nm)-(0 Nm-4 Nm)
kann die Abweichung des Greifpunktes bestimmt werden.
Anschließend kann der in der Steuerung verwendete Wert des Greifpunkt
inkrementiert oder dekrementiert werden. Ebenso kann der verwendete Wert
Greifpunktes auf den berechneten Wert des Greifpunktes verändert werden.
Weiterhin können auch ein Vergleich von mehreren Werten des
Kupplungsmomentes und des Motormomentes herangezogen werden.
Beispielsweise sei das Kupplungsmoment auf einen Wert von (4 Nm)
angesteuert und es wird ein Motormoment von (4 Nm + x Nm) detektiert. Bei
einer Reduktion des Kupplungsmomentes auf (2 Nm) wird ein Motormoment
von (2 Nm + x Nm) detektiert. Bei einer Reduktion des Kupplungsmomentes
auf (0 Nm) wird ein Motormoment von (x Nm) detektiert. Anschließend kann
die Kupplung vollständig geöffnet werden und das Motormoment kann ohne
Schleppmoment der Kupplung ermittelt werden. Der Wert des Greifpunkts ist
somit bestimmbar und der von der Steuerung verwendete Wert des
Greifpunktes ist an den physikalischen Wert des Greifpunktes anpaßbar oder
adaptierbar. Der Greifpunkt wird so berechnet, daß bei einem angegebenen
Kupplungsmoment das Motormoment sich entsprechend erhöht.
Bei den oben beschriebenen Vorgehensweisen oder Verfahren zur
Bestimmung des Greifpunktes und/oder zur Adaption des Greifpunktes
respektive des als Greifpunkt abgespeicherten Wertes zur Verwendung bei der
Ansteuerung des Drehmomentübertragungssystemes wird davon
ausgegangen, daß eine Gleichgewichtsbedingung des stationär arbeitenden
Motors gilt, das heißt, daß das angelegte oder eingestellte Kupplungsmoment
durch den Leerlaufregler dadurch kompensiert wird, daß das Motormoment
um den Betrag des Kupplungsmomentes erhöht wird. Dies kann
beispielsweise bei stehendem Fahrzeug oder bei rollendem Fahrzeug bei
eingelegtem Gang oder ohne eingelegten Gang erfolgen. Im letzteren Falle
wird das Schleppmoment des Getriebes des Fahrzeuges ausgenutzt. Bei
diesen Vorgehensweisen bei erfindungsgemäßen Fahrzeugen wird von dem im
wesentlichen stationären Zustand des Motors ausgegangen, so daß keine
anderen Einflüsse das Motormoment beeinflussen, so daß sämtliche
Auswirkungen oder Änderungen auf das Kupplungsmoment oder auf die
Betätigung der Kupplung zurückgeführt werden können.
Liegt ein stationärer Zustand des Motors nicht oder nur bedingt vor, wie dies
beispielsweise in der Warmlaufphase des Motors durch Leerlaufanreicherung
oder Zündwinkelverstellung gegebenenfalls der Fall ist, kann bei der Kenntnis
der Ursache des nicht stationären Verhaltens aufgrund einer bekannten
Störquelle der Einfluß dieser Störquelle auf das Motormoment beispielsweise
in seiner zeitlichen Entwicklung zumindest annähernd berechnet oder
bestimmt werden. Beispielsweise kann das Motormoment bei vollständig
geöffneter Kupplung über einen vorgebbaren Zeitraum als Funktion der Zeit
oder einer anderen Größe detektiert werden. Diese Abhängigkeit, wie
Zeitabhängigkeit, des Motormomentes kann durch eine Funktion extrapoliert
werden, so daß innerhalb eines weiteren vorgebbaren Zeitraumes diese
Extrapolation des Motormomentes im wesentlichen Gültigkeit hat und das
Motormoment sich entsprechend verändert. Eine anschließende
Greifpunktermittlung mit einer Ansteuerung des Kupplungsmomentes und der
Bestimmung des Motormomentes, beispielsweise nach dem oben
beschriebenen Vorgehen, bezieht sich somit auf ein zeitlich veränderliches
Motormoment. Die den Kupplungsmomentenwerten entsprechenden Werte
des Motormomentes werden nach einer Berücksichtigung der zeitlich
veränderlichen Basis des Motormomentes bestimmt. Die somit im
wesentlichen nicht mehr zeitlich veränderlichen Werte des Motormomentes
als Reaktion auf eine Ansteuerung des Kupplungsmomentes können zur
Bestimmung des Greifpunktes herangezogen werden.
Anhand zuvor bestimmter Motormomentverläufe als Funktion der Zeit oder
Kennungen des zeitlichen Verlaufes des Motormomentes kann eine
Veränderung des Motormomentes bestimmt werden, die nicht auf das
angesteuerte Kupplungsmoment zurückzuführen ist. Somit wird ein
unterlagerter zeitlicher Verlauf des Motormomentes bestimmt. Dieser Verlauf
kann zur Bestimmung des Kupplungsmomentes herangezogen werden.
Aus der zuvor bestimmten zeitlichen Abhängigkeit oder Variation des
Motormomentes, beispielsweise aufgrund einer zeitlich veränderlichen
Motordrehzahl, kann ein somit drehzahlunabhängiges zeitlich konstantes
Motormoment generiert oder berechnet werden, welches als Basis für die
Greifpunktermittlung und/oder -adaption verwendet wird.
Die Fig. 5 zeigt in einem Diagramm einen Verlauf einer Motordrehzahl nmot
und eines Motormomentes Mmot als Funktion der Zeit t. Zum Zeitpunkt t₀ wird
der Verbrennungsmotor, wie beispielsweise Ottomotor oder Dieselmotor oder
ähnliches, angelassen oder gestartet. Die Motordrehzahl 301 und das
Motormoment 302 steigen von einem Wert im wesentlichen gleich null auf
jeweils einen ersten Wert nach dem Start an. In dieser Phase wird mittels
einer Leerlaufanreicherung und/oder Zündwinkelverstellung oder anderer
Verfahren die Startphase oder die Warmlaufphase des Motors begünstigt, wie
dies bei einer Warmlaufanreicherung günstig ist. Die Motordrehzahl nmot, 301
des Motors steigt anfänglich von Null auf einen Wert 310, sinkt bis zu dem
Zeitpunkt t₃ im wesentlichen ab, bevor die Motordrehzahl 301 zum Zeitpunkt
t₃ ihren Leerlaufwert 311 bei Normalbedingungen bei warmen Motor erreicht
hat. Im wesentlichen gleichzeitig mit der zeitlichen Variation der Drehzahl 301
im Zeitbereich von t₀ bis t₃ erfolgt eine zeitlich veränderliche Modulation des
Motormomentes 302, wobei das Motormoment bereits ab dem Zeitpunkt t₂
im wesentlichen konstant ist. Das Motormoment liegt als digitales oder
digitalisiertes Signal vor, wobei die Signale jeweils um den Wert ΔM
schwanken. Der Mittelwert von dem Motormoment 302 liegt im wesentlichen
bei dem Wert 312. Das Signal kann auch analog vorliegen.
Im Zeitbereich von t₁ bis t₂ kann das Motormoment im wesentlichen mit einer
linearen Funktion 303 angenähert werden. Wenn in diesem Zeitbereich eine
Greifpunktbestimmung durchgeführt wird, kann die Funktion 303 als
zugrunde liegende Funktion herangezogen werden und mittels dieser Funktion
das berechnete Motormoment auf eine zeitunabhängige Basis umgerechnet
werden.
Wird dies nicht durchgeführt, kann bis zu dem Zeitpunkt t₃ abgewartet
werden, ab welchem ein stationäres Motormoment vorliegt.
Die Fig. 6 zeigt in einem Diagramm, in Abänderung der Fig. 3. In diesem
Diagramm ist das angesteuerte Kupplungsmoment 400, das Motormoment
401 und eine berechnete Funktion 402 als Funktion der Zeit aufgetragen.
Das Motormoment 401 liegt nicht als stationäres Signal vor, wie in Fig. 3,
sondern als zeitlich veränderliches Signal. Die Gerade 402 entspricht im
wesentlichen dem zeitlichen Verlauf des Motormomentes ohne Belastung
durch eine Kupplungsbetätigung. Der Absolutwert der Funktion 402 ist noch
dem tatsächlichen Wert des Motormomentes anpaßbar. Die Funktion 402 ist
beispielsweise durch eine Datenerfassung der Motormomentwerte in einem
vorgebbaren Zeitfenster ermittelbar. Durch die Bestimmung des
drehzahlabhängigen Motormomentensignales 403, das proportional der
Funktion 402 ist, kann ein drehzahlunabhängiges Motormomentensignal
berechnet oder bestimmt werden. Liegt dieses vor, kann ein
Greifpunktermittlung und Greifpunktadaption auch beispielsweise während
einer Leerlaufanreicherung durchgeführt werden. Dies kann beispielsweise bei
einer Inbetriebnahme vorteilhaft sein. Die Funktion 403 entspricht im
wesentlichen dem Signal 401 minus einem Wert proportional der Funktion
402. Mit dem Signal 403 kann entsprechend dem zu der Fig. 3
beschriebenen vorgegangen werden.
Die Fig. 7 zeigt ein Diagramm 500, in welchem das übertragbare
Kupplungsmoment MK als Funktion der Kupplungsposition s oder des
Betätigungsweges s dargestellt ist. Die Position oder der Weg sK kann die
Position oder der Betätigungsweg an den Tellerfederzungen einer
Reibungskupplung sein oder an einem Ausrücklager, der Weg oder die
Position kann auch der Weg sGz an einem Druckmittelgeberzylinder oder der
Weg sNz an einem Druckmittelnehmerzylinder sein.
Die Kurve 501 stellt in diesem Diagramm das übertragbare Kupplungsmoment
MK als Funktion des Weges s dar, wobei die Kurve des Kupplungsmomentes
bei dem Greifpunkt Gp 502 den Wert null erreicht, das heißt der Greifpunkt ist
definiert als der Einrückzustand oder der Einrückweg der Kupplung, bei
welchem eine Drehmomentübertragung beginnt. Der Punkt 503 stellt den
Betätigungsweg oder die Kupplungsposition bei maximal ausgerückter
Kupplung dar. Die ist in dieser Darstellung für eine gedrückte Kupplung
dargestellt, wobei der Sachverhalt entsprechend auch für eine gezogene
Kupplung gilt.
Die Kennlinie der Kupplung kann bei allgemein bekanntem Verhalten und bei
bekannten Kraftkennlinien durch einen Punkt festgelegt werden. Dieser Punkt
kann beispielsweise der Greifpunkt Gp, 502 oder ein anderer Punkt, wie
beispielsweise der Punkt der Kennlinie 504, sein. Ist der Weg s bei dem
festgelegten Wert des übertragbaren Kupplungsmomentes beispielsweise
durch eine Drehmomentbestimmung bekannt, kann die gesamte
Kupplungskennlinie 501 als Funktion des Betätigungsweges festgelegt
werden. Verschiebt sich der Wert des physikalischen Greifpunkts
beispielsweise durch eine Kontraktion oder Ausdehnung eines Hydraulikfluids
in einer Hydraulikleitung zwischen Geber und Nehmerzylinder, beispielsweise
bei einer Wegmessung des Betätigungsweges an dem Geberzylinder, so kann
durch eine Erkennung der Position oder des Weges der Kupplung bei einem
vorgegebenen Wert des Kupplungsmomentes 504 die Kennlinie der Kupplung
den realen Bedingungen beispielsweise durch Verschiebung der Kennlinie
entlang der Abszisse im wesentlichen angenähert oder angeglichen werden.
Ob der Wert des Greifpunktes 502, der von der Steuerung oder Regelung
verwendet wird, dem physikalischen Greifpunkt entspricht, kann nach einen
weiteren erfindungsgemäßen Verfahren ermittelt werden. Weiterhin ist es aus
Sicherheitsgründen zweckmäßig, wenn bei einem Fahrzeugstillstand bei
eingelegtem Gang und einem auf den Greifpunkt 502 oder eine Position 507,
die durch Greifpunkt 502 + Offset 508 charakterisiert ist, kein
Schleppmoment übertragen wird. Ist der in der Steuerung verwendete Wert
des Greifpunktes nicht mit dem physikalischen Greifpunkt in
Übereinstimmung, kann bei der Ansteuerung einer Kupplungsposition auf den
Greifpunkt Gp oder auf einen Wert GP + Offset ein Schleppmoment
übertragen werden. Wird bei einen im Getriebe eingelegten Neutralbereich,
das heißt, daß keine Getriebeübersetzung gewählt ist, die Kupplungsposition
auf maximalen Hub 503 angesteuert und wird bei im Getriebe eingelegtem
Gang die Kupplungsposition auf den Greifpunkt Gp oder auf einen Wert Gp +
Offset eingerückt, so kann bei diesem Vorgang detektiert werden, ob ein
Schleppmoment bei Gp oder Gp+ Offset übertragen wird.
Die Fig. 8 zeigt ein Diagramm, in welchem der Kupplungsbetätigungsweg
550, das Motormoment 551 und die Motordrehzahl als Funktion der Zeit
dargestellt ist. Ab dem Zeitpunkt t₀ bis zu dem Zeitpunkt t₁ liegt der
Neutralbereich im Getriebe vor. Ab dem Zeitpunkt t₁ ist ein Gang im Getriebe
eingelegt und die Steuereinheit steuert die Kupplung derart an, daß sie
zumindest bis zu einer Position Gp + Offset oder bis Gp eingerückt wird. Der
Verlauf der Kurve 550 zeigt, daß die Kupplungsposition im Zeit von dem Wert
558 auf den Wert 559 verändert wird. Zum Zeitpunkt t₂ ist die Einstellung der
Kupplungsposition im wesentlichen beendet. Durch die Messung oder die
Ermittlung des Motormomentes Mmot, 551 und der Motordrehzahl nmot, 552
kann ein Schleppmoment Mschlepp ermittelt werden, das beispielsweise bei der
Kupplungsposition vorhanden ist, die bei eingelegtem Gang angesteuert wird.
Das Schleppmoment entspricht der Differenz zwischen dem Wert 561 und
560, also der Differenz zwischen dem Motormoment bei teilweise
eingerückter Kupplung und vollständig ausgerückter Kupplung. Die
Motordrehzahl 552 zeigt bei einem Vorliegen eines Schleppmomentes eine
Absenkung, bevor der Leerlaufregler dieser Absenkung entgegenwirkt und die
Drehzahl 552 wieder auf den Sollwert einregelt.
Liegt bei der angesteuerten Kupplungsposition des Greifpunktes Gp, 502 oder
bei Gp + Offset, 507 ein Schleppmoment vor, so ist der in der Steuerung
verwendete Greifpunkt nicht in Übereinstimmung mit dem tatsächlichen
Greifpunkt, da in diesen Positionen kein oder nur ein verschwindendes
Schleppmoment vorliegen sollte. Bei Vorliegen eines Schleppmomentes wird
der Greifpunkt adaptiert. Die Adaption kann inkrementell oder dekrementell in
Abhängigkeit der Größe des Schleppmomentes erfolgen.
Ebenso kann eine Veränderung des Wertes Offset 508 erfolgen, wobei der
Wert von Offset erhöht werden kann.
Die Fig. 9 zeigt ein Blockdiagramm zu dem Ablauf der Bestimmung des
Schleppmomentes nach den Fig. 7 und 8. In Block 600 wird das
Verfahren gestartet. In Block 601 wird anhand der Sensorsignale und
Systemeingangsgrößen von der Steuereinheit bestimmt ob der Motor läuft
und das Fahrzeug steht. Dies kann beispielsweise anhand der Motordrehzahl
und Raddrehzahlen erfolgen. Ist dies der Fall wird mit Block 601 fortgefahren,
ist dies nicht der Fall, wird in Block 605 das Verfahren für den vorliegenden
Zeitschritt beendet. In Block 601 wird abgefragt, ob ein Gang im Getriebe
eingelegt ist oder ob eine Neutralstellung im Getriebe vorliegt. Liegt kein Gang
ein, so wird bei Block 603 das Motormoment bestimmt und als Mohne in Block
604 abgespeichert, wobei zweckmäßigerweise auch der Zyklus oder die Zeit
des Abspeicherns abgespeichert wird. Anschließend wird in Block 605 das
Verfahren für den vorliegenden Taktzyklus beendet. Liegt bei der Abfrage in
Block 602 ein Gang ein, so kann abgefragt werden, ob bei dem
vorhergehenden Zyklus kein Gang eingelegen hat. Dies kann beispielsweise
dadurch abgefragt werden, indem ein Statusbit abgefragt wird, das im
vorliegenden Taktzyklus noch nicht verändert wurde und welches in letzten
Taktzyklus den Wert eines nicht eingelegten Ganges besitzt. Ist dies der Fall,
so wurde der Gang erst kürzlich eingelegt. Die Kupplung wird in Block 606
aus der im wesentlichen vollständig geöffneten Position auf die
Kupplungseinrückposition Gp oder auf Gp + Offset eingerückt. In beiden
Fällen sollte im wesentlichen kein Schleppmoment vorhanden sein. In Block
607 wird das Motormoment bestimmt und als Mmit abgespeichert. In Block
608 wird die Differenz Mmit - Mohne gebildet. Diese Differenz Mmit - Mohne
entspricht dem Schleppmoment MSchlepp bei eingelegtem Gang. In Block 609
wird diese Differenz Mmit - Mohne = Mschlepp verglichen mit einem Grenzwert.
Liegt das Schleppmoment MSchlepp über diesem Grenzwert, so wird in Block
610 eine Greifpunktadaption durchgeführt oder der Offset in Block 606 wird
verändert, wie erhöht, so daß das vorliegende Schleppmoment verringert
wird. In Block 605 wird für diesen Taktzyklus der Vorgang beendet.
Die Fig. 19 zeigt ein Diagramm 650 einer Kupplungskennlinie 651, wobei
das übertragbare Drehmoment MK als Funktion des Weges s dargestellt ist.
Der Weg s kann dabei ein Betätigungsweg von Tellerfederzungen und/oder
von einem Ausrücker und/oder von einem Geber- und/oder von einem
Nehmerzylinderkolben sein. Diese Größen oder eine andere Größe
repräsentiert somit eine Betätigung oder einen Grad einer Betätigung. Um die
Bestimmung des Greifpunktes eines Drehmomentübertragungssystemes oder
einer Kupplung möglichst schnell durchführen zu können, um einen
zuverlässigen Wert für den Greifpunkt zu erhalten, ist es zweckmäßig, einen
geeigneten Startwert für die Greifpunktermittlung zu wählen und anschließend
beispielsweise iterativ den Greifpunkt zu bestimmen. Dabei kann es vorteilhaft
sein, wenn der Wert des Greifpunktes anfänglich als der zu erwartende Wert
des Greifpunktes aus einer theoretisch zu erwartenden Kupplungskennlinie
bestimmt wird. Die Kennlinie 651 des Drehmomentübertragungssystems
weist einen ersten Bereich 652 auf, in welchem im wesentlichen keine
Modulation von MK als Funktion von s vorliegt. In einem zweiten Bereich 653
liegt eine Modulation von MK als Funktion von s vor, das heißt, in diesem
Bereich sinkt das von der Kupplung übertragbare Drehmoment als Funktion
von s im wesentlichen monoton ab. Der Wert des Betätigungsweges bei 654
entspricht einem Neutralpunkt, bei welchem bei weiterem Einrücken das
übertragbare Drehmoment nicht weiter zunimmt. Der Greifpunkt 655, hier
definiert als Einrückweg bei definiertem übertragbarem Drehmoment,
beispielsweise 9 Nm, stellt somit den theoretischen Greifpunkt dar. Dieser
theoretische Greifpunkt Gp entspricht somit dem Neutralpunkt + dem
nominellen Greifpunkt 656, der die Differenz zwischen 654 und 655 darstellt
und somit eine Strecke repräsentiert.
Die Momentenbilanz am Motor im stationären Leerlauf stellt im wesentlichen
die Grundlage für die Greifpunktermittlung dar. Weiterhin kann entsprechend
dem oben beschriebenen Sachverhalt auch aus einem nicht stationären
Leerlauf unter Berücksichtigung der Ursache des nicht stationären Verlaufes
eine Greifpunktermittlung durchgeführt werden. Im stationären Motorleerlauf
vereinfacht sich der Drallsatz für den Motor unter Vernachlässigung weiterer
Verbraucher, wie beispielsweise der Klimaanlage, zum Gleichgewicht
zwischen Motor- und Kupplungsmoment:
MM = MK
mit ΘM * dω/dt = 0.
Die Gleichgewichtsbedingung besagt, daß eine Erhöhung des
Kupplungsmomentes MK eine äquivalente Erhöhung des Motormomentes
bewirken sollte. Der Greifpunkt ist dann als korrekt eingestellt, wenn sich eine
vorgegebene Änderung des Kupplungsmomentes MK in einer entsprechenden
Anhebung des von der Motorsteuerung angesteuerten oder verursachten
Motormomentes bewirkt. Die Motorsteuerung und die Detektion des
Motormomentes MM dient somit im wesentlichen als Sensor für das
angesteuerte übertragbare Kupplungsmoment MK.
In der Fig. 3 ist ein Beispiel einer Greifpunktermittlung gezeigt, bei welchem
bei zwei verschiedenen Kupplungsmomenten das jeweilige Motormoment
bestimmt wird und anhand der Differenz dieser Werte des Motormomentes
unter Berücksichtigung des angesteuerten Kupplungsmomentes der
Greifpunkt bestimmt wird.
Die Fig. 11 zeigt ein Diagramm zur Greifpunktbestimmung und zur
Greifpunktadaption. In diesem Diagramm ist ein angesteuertes Sollkupplungs
moment 701, das auf der Basis des aktuell abgespeicherten und von der
Steuerung verwendeten Wertes des Greifpunktes 702 bestimmt wird, als
Funktion der Zeit dargestellt. Das Kupplungsmoment 701 ist ein Tastmoment,
das angelegt wird um den Greifpunkt zu bestimmen. Weiterhin ist dieser von
der Steuerung verwendete Wert des Greifpunktes 702 als Funktion der Zeit
dargestellt. Neben diesen Größen ist weiterhin das Motormoment Mmot, 703
als Funktion der Zeit t dargestellt.
Im Zeitbereich von t₀ bis t₂ ist der von der Steuerung verwendete Greifpunkt
702 auf einen Wert 710 festgelegt und abgespeichert. Zum Zeitpunkt t₁ wird
eine Bestimmung des Greifpunktes gestartet und unter Verwendung des
Wertes 710 für den Greifpunkt wird ein Sollkupplungsmoment von 6 Nm
angesteuert. Die Kupplung wird ausgehend von dem aktuell verwendeten
Wert des Greifpunktes um einen gewissen berechneten Betrag gegenüber
dem Greifpunkt 710 geschlossen, um das gewünschte Kupplungsmoment
MKsoll anzusteuern. Die Steuereinheit geht somit davon aus, daß ein
übertragbares Drehmoment von 6 Nm vorliegt.
Das detektierte Motormoment 703, wie dargestellt, nimmt in dem Zeitbereich
von t₁ bis t₂ keinen detektierbaren Wert an. Somit liegt nach der oben
genannten Gleichgewichtsbedingung ein in der Steuerung verwendeter Wert
710 des Greifpunktes vor, der nicht mit dem realen Greifpunkt übereinstimmt.
Zum Zeitpunkt t₂ reduziert die Steuereinheit den verwendeten Wert des
Greifpunktes von dem Wert 710 auf den Wert 711. Da in diesem Zeitpunkt t₂
oder im Zeitbereich von t₂ bis t₃ das übertragbare Sollkupplungsmoment MKsoll
nicht gegenüber dem zuvor eingestellten Sollkupplungsmoment MKsoll
verändert wurde, bedeutet die Änderung des verwendeten Wertes des
Greifpunktes von dem Wert 710 auf den Wert 711, daß die
Kupplungsposition oder der Einrückzustand entsprechend dem neu
festgelegten Greifpunkt und dem entsprechenden Sollkupplungsmoment neu
angesteuert wird, damit letztendlich das Sollkupplungsmoment im
wesentlichen gleich bleibt.
Im Zeitbereich von t₂ bis t₃ wird unter der Annahme Greifpunktwertes 711
und dem Sollkupplungsmoment von 6 Nm das Motormoment bestimmt, wobei
der Wert des Motormomentes bei t₃ einen sehr geringen Wert annimmt, der
deutlich unter dem Wert des Sollkupplungsmomentes liegt. Somit ist der Wert
711 des Greifpunktes noch nicht der richtige Wert des physikalischen
Greifpunktes. Der Wert 711 ist auch nicht innerhalb einer Toleranzweite von
dem Greifpunkt entfernt. Da der Greifpunktwert 711 zu stark von dem realen
Greifpunkt abweicht, wird bei t₃ der von der Steuerung verwendete Wert des
Greifpunktes dekrementiert. Im Zeitbereich von t₃ bis t₄ wird der Wert 712 als
Wert für den Greifpunkt angenommen. Nach der Adaption oder
Dekrementierung des Greifpunktes wird anschließend das
Sollkupplungsmoment von 6 Nm mit dem neu festgelegten Wert des
Greifpunktes angesteuert und das Motormoment 703 wird über den
Zeitbereich von t₃ bis t₄ bestimmt. Das Motormoment nimmt bei t = t₄ einen
Wert von ca. 2 Nm an, wobei dieser Wert deutlich unter dem Sollwert bei
Momentengleichheit von 6 Nm liegt.
Somit ist der Wert 712 des Greifpunktes wiederum noch nicht der richtige
Wert des physikalischen Greifpunktes. Der Wert 712 ist auch nicht innerhalb
einer Toleranzweite von dem Greifpunkt entfernt. Da der Greifpunktwert 712
zu stark von dem realen Greifpunkt abweicht, wird bei t₄ der von der
Steuerung verwendete Wert des Greifpunktes dekrementiert. Im Zeitbereich
von t₄ bis t₅ wird der Wert 713 als Wert für den Greifpunkt angenommen.
Nach der Adaption oder Dekrementierung/Inkrementierung des Greifpunktes
wird anschließend das Sollkupplungsmoment von 6 Nm mit dem neu
festgelegten Wert des Greifpunktes angesteuert und das Motormoment 703
wird über den Zeitbereich von t₄ bis t₅ bestimmt. Das Motormoment nimmt
bei t = t₅ einen Wert von ca. 4 Nm an, wobei dieser Wert deutlich unter dem
Sollwert bei Momentengleichheit von 6 Nm liegt.
Somit ist der Wert 713 des Greifpunktes wiederum noch nicht der richtige
Wert des physikalischen Greifpunktes. Der Wert 713 ist auch nicht innerhalb
einer Toleranzweite von dem Greifpunkt entfernt. Da der Greifpunktwert 713
zu stark von dem realen Greifpunkt abweicht, wird bei t₅ wieder der von der
Steuerung verwendete Wert des Greifpunktes dekrementiert/inkrementiert. Im
Zeitbereich von t₅ bis t₆ wird der Wert 714 als Wert für den Greifpunkt
angenommen. Nach der Adaption oder Dekrementierung/Inkrementierung des
Greifpunktes wird anschließend das Sollkupplungsmoment von 6 Nm mit dem
neu festgelegten Wert des Greifpunktes angesteuert und das Motormoment
703 wird über den Zeitbereich von t₅ bis t₆ bestimmt. Das Motormoment
nimmt bei t = t₆ einen Wert von ca. 5.75 Nm an, wobei dieser Wert unter
dem Sollwert bei Momentengleichheit von 6 Nm liegt.
Entsprechend ist der Wert 714 des Greifpunktes wiederum noch nicht der
richtige Wert des physikalischen Greifpunktes. Der Wert 714 ist auch nicht
innerhalb einer Toleranzweite von dem Greifpunkt entfernt. Da der
Greifpunktwert 714 zu stark von dem realen Greifpunkt abweicht, wird bei t₆
wieder der von der Steuerung verwendete Wert des Greifpunktes
dekrementiert/inkrementiert. Im Zeitbereich von t₆ bis t₇ wird der Wert 715 als
Wert für den Greifpunkt angenommen. Nach der Adaption oder
Dekrementierung/Inkrementierung des Greifpunktes wird anschließend das
Sollkupplungsmoment von 6 Nm mit dem neu festgelegten Wert des
Greifpunktes angesteuert und das Motormoment 703 wird über den
Zeitbereich von t₆ bis t₇ bestimmt. Das Motormoment nimmt bei t = t₇ einen
Wert von ca. 7.5 Nm an, wobei dieser Wert erstmals über dem Sollwert bei
Momentengleichheit von 6 Nm liegt. Somit liegt der reale Greifpunkt zwischen
den Werten 714 und 715.
Zur Entscheidung, welcher Wert für den Greifpunkt zumindest vorerst
verwendet wird, stehen mehrere erfindungsgemäße Möglichkeiten zur
Verfügung.
- 1. Der letzte bestimmte Wert für den Greifpunkt, also der Wert 715, wird
abgespeichert und zumindest vorläufig als Wert für den Greifpunkt
verwendet. Dieser Wert (715) ist der verwendete Wert, bei welchem die
Differenz zwischen Motormoment und Kupplungsmoment zum ersten
mal einen Vorzeichenwechsel zeigt.
- 2. Der vorletzte bestimmte Wert für den Greifpunkt, also der Wert 714,
wird abgespeichert und zumindest vorläufig als Wert für den Greifpunkt
verwendet. Dieser Wert (714) ist der verwendete Wert, bei welchem die
Differenz zwischen Motormoment und Kupplungsmoment zum letzten
mal noch keinen Vorzeichenwechsel zeigt.
- 3. Es wird eine Mittelwert zwischen den letzten beiden bestimmten Werten
für den Greifpunkt, also zwischen dem Wert 714 und dem Wert 715
bestimmt und abgespeichert und zumindest vorläufig als Wert für den
Greifpunkt verwendet. Dieser Mittelwert (714+715)/2 wird gebildet aus
dem verwendeten Wert, bei welchem die Differenz zwischen
Motormoment und Kupplungsmoment zum letzten mal noch keinen
Vorzeichenwechsel zeigt (sv) und dem Wert bei welchem die Differenz
zwischen Motormoment und Kupplungsmoment zum ersten mal einen
Vorzeichenwechsel zeigt (sN).
- 4. Es wird eine Interpolation zwischen den letzten beiden bestimmten
Werten für den Greifpunkt, also zwischen dem Wert 714 und dem Wert
715 bestimmt und abgespeichert und zumindest vorläufig als Wert für
den Greifpunkt verwendet. Dieser interpolierte Wert wird gebildet aus
dem verwendeten Wert, bei welchem die Differenz zwischen
Motormoment und Kupplungsmoment zum letzten mal noch keinen
Vorzeichenwechsel zeigt und dem Wert bei welchem die Differenz
zwischen Motormoment und Kupplungsmoment zum ersten mal einen
Vorzeichenwechsel zeigt, wobei die Abweichungen der Motormomente
bei Gp = 714 oder Gp = 715 von dem Sollkupplungsmoment von
beispielsweise 6 Nm als Gewichtsfaktoren berücksichtigt werden
können. Die Interpolation kann linear oder quadratisch oder nach einer
anderen vorgebbaren Funktion erfolgen.
Nach dem der Greifpunkt bestimmt ist und der zumindest vorläufig
verwendete Wert des Greifpunktes bestimmt und abgespeichert ist, wird das
Sollkupplungsmoment auf im wesentlichen null abgebaut, bevor bei einer
weiteren Greifpunktadaption oder aufgrund eines anderen Fahrzeugzustandes
die Kupplung wieder betätigt wird.
Das Motormoment kann in den einzelnen Zeitphasen zu einem Mittelwert
gemittelt werden und der gemittelte Wert des Motormomentes kann mit dem
Wert des Sollkupplungsmoment verglichen werden.
Die Schrittweite der Inkremente oder Dekremente bei den Änderungen des
Greifpunktwertes zwischen den einzelnen Zeitbereichen kann fest vorgegeben
sein, wie beispielsweise Werte im Bereich von 0.02 mm bis 1 mm betragen.
Ebenso kann das Inkrement/Dekrement von dem bestimmten Wert des
Motormomentes abhängen. Beispielsweise wird der Motormomentbereich in
einzelne Teilbereiche gegliedert und innerhalb dieser Teilbereiche wird jeweils
ein anderen Inkrement/Dekrement angesteuert. Dies kann vorteilhaft sein,
wenn bei kleinen Motormomentwerten ein größeres Inkrement/Dekrement
verwendet wird als bei höheren Motormomentwerten. Dadurch kann
beispielsweise in vorteilhafter Art erreicht werden, daß die Anzahl der Schritte
bei der Bestimmung des Greifpunktes minimiert werden kann. Ebenso kann
die Schrittweite oder der Betrag des Inkrements/Dekrements von der
Abweichung von dem bestimmten Motormomentwert und dem
Sollkupplungsmoment abhängen. Beispielsweise kann die Schrittweite in
einem funktionalen Zusammenhang, wie einem prozentualen Zusammenhang
von der Abweichung stehen.
Die Fig. 12 zeigt eine erfindungsgemäße Variante, bei welcher der Greifpunkt
mittels linearer Interpolation zwischen den Greifpunktwerten Mv vor und MN
nach dem tatsächlichen Greifpunkt Gp bestimmt wird. Die Werte Mv und MN
werden durch schrittweise Inkrementierung/Dekrementierung ermittelt, wobei
der Wert Mv dem Motormomentenwert 703 entspricht, der vor dem Erreichen
des Kupplungssollmomentes MKsoll 701 detektiert wird und der Wert MN dem
Motormomentenwert entspricht, der nach dem Erreichen oder Überschreiten
des Kupplungssollmomentes Mksoll detektiert wird. Das Sollmoment Mksoll der
Kupplung ist als Tastmoment ausgelegt, das angesteuert wird um die
Motormomentreaktion zu detektieren.
Zwischen den Werten MN und Mv wird mittels einer linearen Interpolation
entsprechend der Gerade 710 interpoliert, wobei bei dem Momentenwert Mv
der Greifpunktwert oder Einrückwert sv vorliegt und bei dem Momentenwert
MN der Greifpunktwert oder Einrückwert sN vorliegt. Die Zeiten tv und tN
werden als Hilfspunkte zur Darstellung und Berechnung verwendet. Der
Zeitpunkt tv entspricht dem Zeitpunkt t₆ und tN dem Zeitpunkt t₇.
Für die Motormomentwerte Mv und MN gelten die Geradengleichungen:
Mv = a*sv+b
MN = a*SN+b,
wobei die Parameter MN, Mv, sN, sv aus der Fig. 12 entnehmbar sind. Die
Werte MN und Mv entsprechen Momentenwerten des Motormomentes vor
und nach dem Erreichen des vorgegebenen Sollkupplungsmomentes Mksoll dar
und die Werte sN und sv stellen angesteuerte Kupplungspositionen s vor und
nach dem Erreichen des vorgegebenen Sollkupplungsmomentes Mksoll dar.
Für die Summanden und Faktoren a,b gilt:
Für den durch lineare Interpolation bestimmten Greifpunkt Gp gilt mit den
Werten von MN, Mv, sN, sv und dem Tastmoment MKsoll:
Entsprechend diesem Greifpunktwert Gp kann der Wert des von der
Steuerung verwendeten Greifpunktes adaptiert werden.
Durch die lineare Interpolation kann der Greifpunkt Gp exakter adaptiert
werden oder bei gegebener Vorgehensweise einer inkrementellen oder
dekrementellen Greifpunktadaption kann beispielsweise eine schnellere
Durchführung einer Adaption realisiert werden. Unter Verwendung der
Interpolation des Greifpunktes Gp kann beispielsweise die Schrittweite der
Inkremente/Dekremente erhöht werden und dennoch eine relativ gute
Genauigkeit erhalten werden.
Die Fig. 13, 13a und 14 zeigen Blockdiagramme 800, 850 zum Ablauf
einer erfindungsgemäßen Greifpunktermittlung und/oder Greifpunktadaption.
In Block 801 wird der Beginn der Greifpunktermittlung eingeleitet. In Block
802 wird das Drehmomentübertragungssystem auf eine vorgebbare
Einrückposition eingestellt. Diese Position kann eine vorgebbare Position, wie
ein zuvor bestimmter Greifpunkt oder eine andere vorgewählte Position sein.
In Block 803 wird das in dieser Position detektierte Motormoment über eine
vorgebbare Zeitdauer Δt gemittelt und das resultierende Motormoment als
Vergleichsmoment abgespeichert. In dieser Position wird im wesentlichen kein
Drehmoment von der Kupplung übertragen. In Block 804 wird die
Einrückposition der Kupplung um einen Betrag Δs verändert, wie
beispielsweise ausgehend von dem zuvor eingestellten Wert geschlossen.
Beispielhaft sein ein Betrag Δs von 0.2 mm angegeben. In Block 805 wird das
in dieser Position detektierte oder ermittelte Motormoment über eine
vorgebbare Zeitdauer Δt gemittelt und das resultierende Motormoment als
Referenzmoment abgespeichert. In Block 806 wird die Differenz zwischen
dem Referenzmoment und dem Vergleichsmoment gebildet und diese
Differenz mit einem vorgebbaren Wert WERT verglichen. Ist die Differenz
größer als WERT, so wird in Block 807 der Greifpunkt Gp aus dem
arithmetischen Mittel der letzten beiden Kupplungs- oder Stellerpositionen
ermittelt, bevor bei 808 die Greifpunktermittlung für diesen Taktzyklus
beendet wird. Ist die Differenz in Block 806 nicht größer als WERT, so wird
bei 804 die Kupplungs- oder Stellerposition verändert und in Block 805 das
Referenzmoment erneut bestimmt.
In Block 811 der Fig. 13a wird der Beginn der Greifpunktermittlung
eingeleitet. In Block 812 wird das Drehmomentübertragungssystem auf eine
vorgebbare Einrückposition eingestellt. Diese Position kann eine vorgebbare
Position, wie ein zuvor bestimmter Greifpunkt oder eine andere vorgewählte
Position sein. In Block 813 wird das in dieser Position detektierte
Motormoment über eine vorgebbare Zeitdauer Δt gemittelt und das
resultierende Motormoment als Vergleichsmoment abgespeichert. In dieser
Position wird im wesentlichen kein Drehmoment von der Kupplung
übertragen. In Block 814 wird die Kupplung auf einen gegenüber dem
aktuellen Wert des Greifpunktes um den Betrag WERT geschlossenen Wert
geschlossen. In Block 815 wird das in dieser Position detektierte oder
ermittelte Motormoment über eine vorgebbare Zeitdauer Δt gemittelt und das
resultierende Motormoment als Referenzmoment abgespeichert. In Block 816
wird die Differenz zwischen dem Referenzmoment und dem
Vergleichsmoment gebildet und diese Differenz mit einem vorgebbaren Wert
WERT verglichen. Ist die Differenz größer als WERT, so wird in Block 818 der
Greifpunkt Gp aus dem arithmetischen Mittel der letzten beiden Kupplungs- oder
Stellerpositionen ermittelt, bevor bei 819 die Greifpunktermittlung für
diesen Taktzyklus beendet wird. Ist die Differenz in Block 816 nicht größer als
WERT, so wird in Block 817 wird die Einrückposition der Kupplung um einen
Betrag Δs verändert, wie beispielsweise ausgehend von dem zuvor
eingestellten Wert geschlossen. Beispielhaft sein ein Betrag Δs von 0.2 mm
angegeben. Anschließend wird in Block 815 das Referenzmoment erneut
bestimmt und in Block 816 die Differenz zwischen dem Referenzmoment und
dem Vergleichsmoment mit WERT verglichen.
In Block 851 der Fig. 14 wird der Beginn der Greifpunktermittlung
eingeleitet. In Block 852 wird das Drehmomentübertragungssystem auf eine
vorgebbare Einrückposition eingestellt. Diese Position kann eine vorgebbare
Position, wie ein zuvor bestimmter Greifpunkt oder eine andere vorgewählte
Position sein. In Block 853 wird das in dieser Position detektierte
Motormoment über eine vorgebbare Zeitdauer Δt gemittelt und das
resultierende Motormoment als Vergleichsmoment abgespeichert. In dieser
Position wird im wesentlichen kein Drehmoment von der Kupplung
übertragen. In Block 854 wird die Einrückposition der Kupplung um einen
Betrag Δs verändert, wie beispielsweise ausgehend von dem zuvor
eingestellten Wert geschlossen. Beispielhaft sein ein Betrag Δs von 0.2 mm
angegeben. In Block 855 wird das in dieser Position detektierte oder ermittelte
Motormoment über eine vorgebbare Zeitdauer Δt gemittelt und das
resultierende Motormoment als Referenzmoment abgespeichert. In Block 856
wird die Differenz zwischen dem Referenzmoment und dem
Vergleichsmoment gebildet und diese Differenz mit einem vorgebbaren Wert
WERT verglichen. Ist die Differenz größer als WERT, so wird in Block 857 der
Greifpunkt Gp aus dem arithmetischen Mittel der letzten beiden Kupplungs- oder
Stellerpositionen ermittelt, bevor bei 858 die Greifpunktermittlung für
diesen Taktzyklus beendet wird. Ist die Differenz in Block 856 nicht größer als
WERT, so wird bei 854 die Kupplungs- oder Stellerposition verändert und in
Block 855 das Referenzmoment erneut bestimmt.
Wie oben beschrieben, kann ausgehend von dem aktuell von der Steuereinheit
verwendeten Greifpunkt aus berechnet, ein Tastmoment, wie
Sollkupplungsmoment Mksoll, angelegt oder angesteuert werden, wobei
anschließend die Reaktion des Motormomentes als Maß für das übertragbare
Drehmoment und somit für den Greifpunkt detektiert wird.
Dieses Tastmoment wird auf einen vorgebbaren Wert WERT festgelegt, so
daß die Reaktion des Motormomentes einen möglichst schnell erreichbaren
Wert annimmt. Ebenso sollte die Reaktion des Motormomentes auf das
Tastmoment nicht zu hoch sein. Entsprechend kann das Vorgehen zur
Geifpunktermittlung abgebrochen werden und ein neues Tastmoment
bestimmt werden, wenn die Reaktion des Motormomentes auf das
Tastmoment einen vorgebbaren Grenzwert überschreitet. Anschließend kann
das neue Tastmoment unter Berücksichtigung des letzten Tastmomentes und
des erhöhten Motormomentes gewählt werden.
Dies kann auch bei der Ansteuerung eines Kriechvorganges zweckmäßig sein,
wenn das Ankriechen aufgrund eines von dem realen Greifpunkt
abweichenden von der Steuereinheit verwendeten Greifpunktes zu stark oder
mit einem zu hohen Moment erfolgt. Aus Sicherheitsgründen kann die
Kupplung bei einer zu hohen Motormomentreaktion aufgrund eines
angesteuerten relativ kleinen Kriechmomentes wieder zumindest teilweise
weiter geöffnet werden. Ein Kriechvorgang ist in diesem Zusammenhang ein
teilweises Schließen der Kupplung, damit das Fahrzeug bei unbetätigtem
Gaspedal, unbetätigter Bremse und laufendem Motor und eingelegtem Gang
langsam ankriecht.
Die verwendeten Größen und Werte können mittels Sensoren detektiert
werden oder beispielsweise mittels Datenübertragung von einer anderen
Elektronikeinheit oder von einem Datenbus, wie CAN-Bus, erhalten werden.
Eine Greifpunktadaption ist zum Ausgleich oder zur Kompensation thermischer
und/oder verschleißbedingter Verschiebungen der Kupplungskennlinie
zweckmäßig. Die Greifpunktadaption erfolgt beispielsweise bei stehendem
Fahrzeug. Folgende Eintrittsbedingungen können für den Aufruf einer
Greifpunktadaption erfüllt sein:
- - Leerlaufschalter: EIN
- - Betriebsbremse: EIN
- - Getriebedrehzahl: 0 [1/min]
- - Kupplungssollmoment: 0 [Nm]
- - die über ein Temperaturmodell berechnete Kupplungstemperatur muß
unkritisch sein, wie vorzugsweise unter einer Grenztemperatur von
beispielsweise 300°C.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich weiterhin auf die ältere Anmeldung DE
19602006, deren Inhalt ausdrücklich zum Offenbarungsinhalt der vorliegenden
Anmeldung gehört.
Die Greifpunktadaption generiert ein zyklisches Tastsignal oder Tastmoment
der Kupplung mit der Periodendauer von beispielsweise 10 bis 30 s Dauer.
Während der Tastzyklen wird die Kupplung zunächst vollständig geöffnet und
dann für die Zeitdauer von 1 bis 10 s auf ein Sollmoment von 3 bis 20 Nm
geschlossen. Das Motormomentensignal wird zuerst im geöffneten und dann
im geschlossenen Zustand 1 bis 10 s lang detektiert und gegebenenfalls
anschließend gemittelt. Ist die Differenz beider Mittelwerte größer als das
vorgegebene Kupplungsmoment, so wird der kurzfristige Greifpunkt adaptiert.
Der aktuelle Wert des Inkrementes hängt linear von der Differenz zwischen
Motormomenten- und Kupplungsmomentenerhöhung ab. Er beträgt maximal
+/- 0.01 bis 2.0 mm.
Falls zum Zeitpunkt der Auswertung der Momentenbilanz des Kupplungs- und
des Motormomentes der letzte Schnüffelvorgang maximal 5 bis 600 s
zurückliegt wird ebenfalls der langfristige Greifpunktwert adaptiert. Das
hierbei verwendete Inkrement ist um den Faktor 1.1 bis 20 geringer als für den
kurzfristigen Greifpunktwert.
Die Steuerung hat somit beispielsweise zumindest zwei Greifpunktwerte
abgespeichert, die zur Anwendung kommen können. Der langfristige
Greifpunktwert beschreibt die in der Regel irreversiblen langfristigen
Veränderungen des Greifpunktes, beispielsweise aufgrund von Verschleiß
oder Setzvorgängen der Kupplung oder der Tellerfeder. Der kurzfristige
Greifpunkt beschreibt die in der Regel reversiblen kurzfristigen Veränderungen
des Greifpunktes, beispielsweise aufgrund von Temperaturschwankungen der
Fluidsäule innerhalb der Fluidverbindung im Ausrücksystem.
Wird ein Schnüffelvorgang durchgeführt, wie ein Volumenausgleich in der
Fluidverbindung, so wird durch die Steuerung der von der Steuerung
verwendete kurzfristige Greifpunktwert auf den langfristigen Greifpunktwert
gesetzt, da der Volumenausgleich durch das Schnüffeln den Greifpunkt im
wesentlichen auf den langfristigen Greifpunktwert setzt. Anschließend kann
sich der kurzfristige Greifpunktwert wieder durch reversible Veränderungen
verändern.
Der Betriebspunkt eines Kraftfahrzeuges mit einer Vorrichtung zur Ansteuerung
eines automatisierten Drehmomentübertragungssystemes wie beispielsweise
Kupplung, ist ein Zustand des Fahrzeuges bei vorliegenden Fahrzeugparametern.
Der Betriebspunkt wird durch Fahrzeugparameter, wie beispielsweise bei
Vorliegen von einem eingelegten Gang, einer betätigten Bremse, einer
Motordrehzahl, einer Fahrzeuggeschwindigkeit, einer Getriebedrehzahl, einer
nicht vorliegenden Änderung des Motormomentes, einer nicht vorliegenden
Schaltabsicht, d. h. einer nicht vorliegenden Schalthebelbetätigung, einer nicht
vorliegenden Gaspedalbetätigung oder einer Größe einer Gaspedalbetätigung,
einer vorliegenden Beschleunigung, einer vorliegenden Vorwärts- oder
Rückwärtsfahrt, eines Schaltvorganges oder eines Fahrzustandes bei
gleichbleibender Fahrzeuggeschwindigkeit oder sich erhöhender oder
reduzierender Fahrzeuggeschwindigkeit definiert. Als Funktion von Werten dieser
Fahrzeugparameter kann eine Detektion und/oder eine Adaption eines Wertes
des Greifpunktes erfolgen.
Die mit der Anmeldung eingereichten Patentansprüche sind Formulierungsvor
schläge ohne Präjudiz für die Erzielung weitergehenden Patentschutzes. Die
Anmelderin behält sich vor, noch weitere, bisher nur in der Beschreibung
und/oder Zeichnungen offenbarte Merkmale zu beanspruchen.
In Unteransprüchen verwendete Rückbeziehungen weisen auf die weitere
Ausbildung des Gegenstandes des Hauptanspruches durch die Merkmale des
jeweiligen Unteranspruches hin; sie sind nicht als ein Verzicht auf die Erzie
lung eines selbständigen, gegenständlichen Schutzes für die Merkmale der
rückbezogenen Unteransprüche zu verstehen.
Die Gegenstände dieser Unteransprüche bilden jedoch auch selbständige
Erfindungen, die eine von den Gegenständen der vorhergehenden Unter
ansprüche unabhängige Gestaltung aufweisen.
Die Erfindung ist auch nicht auf das (die) Ausführungsbeispiel (e) der Be
schreibung beschränkt. Vielmehr sind im Rahmen der Erfindung zahlreiche Ab
änderungen und Modifikationen möglich, insbesondere solche Varianten,
Elemente und Kombinationen und/oder Materialien, die zum Beispiel durch
Kombination oder Abwandlung von einzelnen in Verbindung mit den in der
allgemeinen Beschreibung und Ausführungsformen sowie den Ansprüchen
beschriebenen und in den Zeichnungen enthaltenen Merkmalen bzw. Elemen
ten oder Verfahrensschritten erfinderisch sind und durch kombinierbare
Merkmale zu einem neuen Gegenstand oder zu neuen Verfahrensschritten
bzw. Verfahrensschrittfolgen führen, auch soweit sie Herstell-, Prüf- und
Arbeitsverfahren betreffen.