DE19916006A1

DE19916006A1 - Verfahren zur Anpassung von Parametern in einem Kennfeld

Info

Publication number: DE19916006A1
Application number: DE1999116006
Authority: DE
Inventors: Joachim Straub
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 1999-04-09
Filing date: 1999-04-09
Publication date: 2000-10-26
Anticipated expiration: 2019-04-10
Also published as: DE19916006B4

Abstract

Ein Verfahren dient zur Anpassung von Parametern in einem Kennfeld, insbesondere in einem Adaptions-Kennfeld für den des Betätigungsdrucks einer hydraulischen betätigten Kupplung in einem Automatgetriebe. Dabei werden die jeweils einer bestimmten Klasse zugeordneten Parameter des Kennfeldes durch externe Ereignisse, welche ebenfalls der jeweiligen Klasse zugeordnet werden können, schrittweise angepaßt. Die über eine Sensorik erfaßten, externen Ereignisse lösen dabei einen Anpassungsschritt in der jeweiligen Klasse aus und der ausgelöste Anpassungsschritt bewirkt eine Anpassung der diese Klasse umgebenden Klassen um jeweils einen Teilbetrag des Anpassungsschritts.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Anpassung von Parametern in einem Kennfeld, insbesondere in einem Adaptions-Kennfeld für den Betätigungsdruck einer hydrau lisch betätigten Kupplung in einem Automatgetriebe, nach der im Oberbegriff von Anspruch 1 näher definierten Art.

Allgemein bekannt ist es, sogenannte Adaptions-Kenn felder einzusetzen. Diese Kennfelder weisen im allgemeinen zwei verschiedene Achsen auf, nach denen die Parameter des Kennfeldes in zwei verschiedene Klassen eingeteilt sind. In der Technik treten heute sehr viele Anwendungsfälle auf, in denen diese Kennfelder aus externen Ereignissen "lernen" müssen. Dies bedeutet, daß das Kennfeld zu Beginn seines Betriebes leer ist. Für jedes stattfindende Ereignis, das einer jeweiligen Klasse zugeordnet werden kann, wird über externe Sensoren bestimmt, ob das Ereignis in der gewünsch ten Art erfolgte, oder ob es schlechter als gewünscht abge laufen ist. Je nach Ergebnis wird die jeweilige Klasse des Kennfeldes nun um einen Adaptionsschritt nach oben, einen Adaptionsschritt nach unten oder gar nicht verändert.

So sind beispielsweise bei Automatgetrieben die Betä tigungsdrücke für die hydraulisch betätigten zu- bzw. ab schaltenden Kupplungen zu großen Teilen für den Schaltkom fort mitverantwortlich. Mittlerweile haben sich für die Regelung bzw. Steuerung dieser Betätigungsdrücke Verfahren, wie die geregelte Lastschaltung (GLS) oder die geregelte Lastübernahme (GLÜ) durchgesetzt. Bei diesen geregelten bzw. gesteuerten Verfahren setzt sich der Betätigungsdruck für die jeweilige Kupplung aus mehreren Teildrücken zusam men. Einer dieser Teildrücke bzw. sein Druckwert ist dabei in dem Adaptions-Kennfeld in Abhängigkeit des Antriebs drehmoments und der Temperatur des Automatgetriebes in Drehmoment- und Temperaturklassen abgelegt. Der Teildruck, welcher durch das Adaptions-Kennfeld vorgegeben wird, ist dafür verantwortlich die Veränderungen, welche durch Tole ranzen und mechanischen Verschleiß im Automatgetriebe das Schaltverhalten über einen längeren Zeitraum verschlech tern, auszugleichen. Bei jedem durchgeführten Schaltvorgang des Automatgetriebes wird deshalb durch eine elektronische Getriebesteuerung (EGS) festgestellt, ob der Schaltvorgang zu lang, zu kurz oder korrekt war. Im Falle eines zu langen bzw. zu kurzen Schaltvorgangs wird der Druckwert in der jeweiligen, im Automatgetriebe während des Schaltvorgangs aktuell vorliegenden Drehmoment- und Temperaturklasse des Adaptions-Kennfeldes angepaßt (adaptiert).

Durch diese Methode werden im Laufe der Zeit sehr ge naue Adaptions-Kennfelder aufgebaut, welche in der Lage sind, auf verschleiß- oder alterungsbedingte Veränderungen in Schalt- oder Steuervorgängen genauso gut zu reagieren, wie fertigungsbedingte Toleranzen im Aufbau der Schalt- bzw. Steuerkette auszugleichen.

Dabei weisen die Adaptions-Kennfelder jedoch einen gravierenden Nachteil auf. Auf jede der Klassen des Kenn feldes muß mindestens fünf- bis zehnmal zugegriffen werden, bis der Adaptionswert, welcher im Allgemeinen in Schritten von ca. 1/10 bis 1/20 des erforderlichen Endwertes korri giert wird, einen gut funktionierenden Wert erreicht. So liefern diese Adaptions-Kennfelder zwar gute Anpassungswer te, benötigen aber bis zu ihrer vollen Funktion eine rela tiv lange Betriebszeit, da es je nach Art der einzelnen Klassen des Kennfeldes sehr lange dauern kann, bis jede der Klassen wenigstens fünf- bis zehnmal angesprochen wurde.

Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, die Anpassung der Parameter in einem Adaptions-Kennfeld, insbesondere in einem Adaptions-Kennfeld für den Betätigungsdruck einer hydraulisch betätigten Kupplung in einem Automatgetriebe, zu verbessern und die benötigte Betriebszeit bis zur idea len Funktion des Adaptions-Kennfeldes zu reduzieren.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch den kenn zeichnenden Teil des Anspruchs 1 gelöst.

Das erfindungsgemäße Verfahren bietet den Vorteil, die Adaptionszeit erheblich zu verkürzen. In den Klassen, wel che der Klasse mit dem durch das externe Ereignis ausgelö sten Anpassungsschritt umliegend angeordnet sind, werden die Kennwerte um Teilbeträge des ausgelösten Anpassungs schritts erhöht bzw. verringert, so daß beim nächsten di rekten Zugriff auf eine dieser Klassen bereits eine Voran passung stattgefunden hat. Die schrittweise Anpassung die ser Klasse kann deshalb auf einem entsprechend höheren Ni veau beginnen und dadurch weitaus schneller, also mit weni ger erforderlichen Zugriffen bis zum Erreichen des idealen Parameters erfolgen.

Es hat sich herausgestellt, daß vollständig angepaßte Adaptions-Kennfelder im allgemeinen keine abrupten Sprünge oder Wertänderungen von der einen Klasse zu ihren benach barten Klassen aufweisen. Dadurch, daß die Klassen, welche der Klasse mit dem durch das externe Ereignis ausgelösten Anpassungsschritt umliegend angeordnet sind, jeweils nur um Teilbeträge des ausgelösten Anpassungsschritts verändert werden, kann durch das erfindungsgemäße Verfahren keine entscheidende Verschlechterung eines bereits bestehenden Kennfeldes erfolgen. Ein idealer Parameter in einer neben der Klasse mit dem durch das externe Ereignis ausgelösten Anpassungsschritt würde allenfalls eine Korrektur um Teil beträge des Anpassungsschritts bewirken und damit die je weilige Klasse zwar minimal verschlechtern, die Gesamtqua lität des Adaptions-Kennfeldes jedoch in kürzester Zeit nahe an einen idealen Zustand heranführen.

In einer sehr günstigen Ausführungsform der Erfindung kann vorgesehen sein, daß im Falle eines Adaptions-Kenn feldes des Betätigungsdrucks des Automatgetriebes eine elektronische Getriebesteuerung (EGS) feststellt, ob ein gegenüber einem mittleren Steuer- bzw. Reglereingriff nach oben oder nach unten abweichender Steuer- bzw. Reglerein griff stattgefunden hat, wobei dann ein positiver oder ne gativer Anpassungsschritt in der jeweiligen Klasse ausge löst wird, und daß der ausgelöste Anpassungsschritt eine Anpassung der diese Klasse umgebenden Klassen um jeweils einen Teilbetrag des Anpassungsschritts bewirkt.

In diesem besonderen Fall eines Adaptions-Kennfeldes für den Betätigungsdruck der Kupplungen in einem Automatge triebe wird das "externe Ereignis" durch die elektronische Getriebesteuerung erfaßt und ausgewertet. Als Vergleichs wert kann dabei ein mittlerer, üblicher Steuer- bzw. Reg lereingriff dienen, mit dem der aktuell stattgefundene Steuer- bzw. Reglereingriff verglichen werden kann. Sollte der aktuelle Steuer- bzw. Reglereingriff von dem mittleren Steuer- bzw. Reglereingriff abweichen, wird ein Anpassungs schritt in jeweils positiver oder negativer Richtung ausge löst. Die aktuell vorliegende Klasse, hier insbesondere eine Drehmoment- und Temperaturklasse, wird dann um den Anpassungsschritt korrigiert. Dies bewirkt eine Anpassung der Klassen, die die Klasse mit dem Anpassungsschritt umge benden, um jeweils einen Teilbetrag des Anpassungsschritts, wodurch die Anpassung des gesamten Kennfeldes erheblich beschleunigt wird.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung kann deshalb vorgesehen sein, daß die verschiede nen Teilbeträge des Anpassungsschritts um den die, die um den Anpassungsschritt angepaßte Klasse, umgebenden Klassen verändert werden, durch mehrere in Abhängigkeit der abge laufenen Betriebszeit und/oder der erfolgten Zugriffe auf den jeweiligen Bereich des Kennfeldes ausgewählten Funktio nen mit dem Betrag des Anpassungsschritts verknüpft werden.

Dadurch, daß vorgesehen ist, die Ermittlung der Teil beträge durch mathematische Funktionen in Abhängigkeit der bisher abgelaufenen Betriebszeit bzw. der Anzahl der er folgten Zugriffe auf den jeweiligen Bereich des Kennfeldes durchzuführen, kann zu Beginn des "Lernens" des Kennfeldes eine lineare Funktion sinnvoll sein, um möglichst schnell möglichst viele Klassen anzupassen. Nach einer Betriebs zeit, nach der das Kennfeld zu seinem größten Teil mit gut funktionierenden Werten gefüllt ist, kann dagegen eine e-Funktion besser geeignet sein, da hier der Einfluß auf die Klassen, die der Klasse mit dem durch das externe Er eignis ausgelösten Anpassungsschritt umliegend angeordnet sind, abgeschwächt wird.

Hierbei kann auch vorgesehen sein, die Parameter der Bewertungsfunktion aus den Daten der Applikation im Neuzu stand zu gewinnen.

In verschiedenen Ausführungsformen der Erfindung kann außerdem vorgesehen sein, daß zwischen 16 und 128 Klassen, welche der Klasse mit dem durch das externe Ereignis ausge lösten Anpassungsschritt direkt umliegend angeordnet sind, durch Teilbeträge des Korrekturschritts in der gemessenen Klasse ebenfalls angepaßt werden.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen oder sind aus dem nachfolgend, anhand der Figuren erläuterten Ausführungsbeispiel erkennbar.

Es zeigt:

Fig. 1 einen Ausschnitt aus einem Adaptions-Kenn feld mit Parametern, welche in Temperatur- und Drehmomentklassen eingeordnet sind und

Fig. 2 einen Ausschnitt aus der Drehmomentklasse 3 des Adaptions-Kennfelds aus Fig. 1.

Das Ausführungsbeispiel soll am konkreten Beispiel eines Adaptions-Kennfeldes für einen Betätigungsdruck einer zu- bzw. abschaltenden, hydraulisch betätigten Kupplung in einem Automatgetriebe, z. B. für Kraftfahrzeuge, darge stellt werden.

Um einen positiven Einfluß auf das Schaltverhalten bzw. den Schaltkomfort des Automatgetriebes zu erreichen, wird bei jedem durchgeführten Schaltvorgang durch eine elektronische Getriebesteuerung (EGS) dessen Qualität fest gestellt. Dazu wird der erforderliche, von der EGS ausgelö ste Steuer- bzw. Reglereingriff mit einem, über einen län geren Zeitraum ermittelten, mittleren Steuer- bzw. Reg lereingriff verglichen. Sollte der aktuelle Eingriff gegen über dem mittleren Eingriff nach oben oder nach unten ab weichen, z. B. in seiner zeitlichen Dauer oder in der er forderlichen Größe der Regelparameter, wird der Parameter- bzw. der Druckwert in der jeweiligen, im Automatgetriebe während des Schaltvorganges aktuell vorliegenden Klasse, hier insbesondere Drehmoment- und Temperaturklasse, des Adaptions-Kennfeldes um den jeweils erforderlichen Anpas sungsschritt korrigiert (adaptiert). Dabei stellt der Adap tionswert jedoch nur einen Teil des Betätigungsdruckwertes der Kupplung dar, so daß auch ohne oder bei "falschem" Ad aptionswert die Schaltung technisch einwandfrei funktio niert, jedoch nicht den bestmöglichen Schaltkomfort bieten kann.

Fig. 1 zeigt dabei einen Ausschnitt aus einem Kennfeld für den Adaptionswert des Betätigungsdrucks der hydraulisch betätigten Kupplung in dem Automatgetriebe. Im Kennfeld sind verschiedene Klassen erkennbar, welche hier insbeson dere in Abhängigkeit von Drehmoment T und Getriebetempera tur t_G eingeteilt sind. Um den Vorgang vereinfacht darzu stellen, zeigt Fig. 1 einen Ausschnitt aus dem Kennfeld, wobei die dort gespeicherten Parameter vor dem einzigen erfolgten Anpassungsschritt alle auf 0 gesetzt waren. Dies wäre z. B. bei der Auslieferung des Fahrzeuges mit dem Au tomatgetriebe der Fall.

In der Klasse (3/3) fand nun ein Schaltvorgang statt und es wurde durch die EGS festgestellt, daß der Schaltvor gang den gewünschten Anforderungen nicht genügt. Im darge stellten Beispiel war der Steuer- bzw. Reglereingriff ge genüber dem mittleren Steuer- bzw. Reglereingriff zu klein, deshalb mußte in dieser Klasse der Parameter um einen fest vorgegebenen Anpassungsschritt, hier 0,05 bar, erhöht wer den. In Fig. 1 ist dieser Anpassungsschritt in die Klas se (3/3) bereits eingetragen. Die umliegenden Klas sen (2/2), (2/3), (2/4), (3/4), (3/2), (4/4), (4/3) und (4/2) wurden dementsprechend um einen Teilschritt dieser 0,05 bar, hier 0,03 bar, erhöht. Die nächsten umliegenden Klassen (1/1) bis (1/5), (5/1) bis (5/5), (2/5) bis (4/5) und (2/1) bis (4/1) erfahren eine Anpassung um jeweils 0,01 bar. So werden in diesem Beispiel vierundzwanzig Klassen zusätzlich zu der Klasse angepaßt, in der das Ereignis ein zuordnen war. Dadurch, daß die Anpassung der Parameter in den der Klasse mit dem Anpassungsschritt von 0,05 bar um liegend angeordneten Klassen nur um einen Teilschritt die ser 0,05 bar durchgeführt wird, ist sichergestellt, daß in diesen Klassen keine Erhöhung bzw. Reduktion der Parameter in einem Maße erfolgt, welches die Schaltsicherheit beein trächtigen könnte.

Nun gibt es verschiedene Möglichkeiten, die Ermittlung der Teilbeträge in Abhängigkeit des gemessenen Anpassungs schritts zu verwirklichen. Fig. 2 zeigt dazu einen Aus schnitt aus der Drehmomentklasse (3/1) bis (3/6) des Kenn feldes aus Fig. 1. Dabei zeigt die durchgezogene Linie A die Abhängigkeit der Teilbeträge von dem gemessenen Anpas sungsschritt in Form einer linearen Funktion. Zu Beginn der Adaption bietet dies die Möglichkeit, die Anpassung sehr schnell durchzuführen. In einer späteren Phase der Anpas sung kann es dagegen sinnvoller sein, eine Ermittlung der Teilbeträge gemäß einer schneller fallenden Funktion, wie dies die gestrichelte Linie B andeutet, zu realisieren. Dafür bieten sich dann beispielsweise Exponentialfunktionen an.

Diese Möglichkeit der schnelleren Anpassung der Kenn werte eines Adapations-Kennfelds kann dabei für sämtliche "selbstlernende" Kennfelder eingesetzt werden, sofern diese schrittweise angepaßt werden und stetige Abhängigkeiten der benachbarten Klassen zueinander aufweisen.

Bezugszeichen

A lineare Funktion
B exponentielle Funktion
T Drehmoment-Klasse
t_G Temperatur-Klasse
p_A Adaptionsanteil des Betätigungsdrucks

Claims

1. Verfahren zur Anpassung von Parametern in einem Kennfeld, insbesondere in einem Adaptions-Kennfeld für den Betätigungsdruck einer hydraulischen betätigten Kupplung in einem Automatgetriebe eines Kraftfahrzeuges, wobei die je weils einer bestimmten Klasse zugeordneten Parameter des Kennfeldes durch externe Ereignisse, welche jeweils einer bestimmten Klasse zugeordnet werden können, schrittweise angepaßt werden, dadurch gekennzeich net, daß die über eine Sensorik erfaßten, externen Ereignisse einen Anpassungsschritt in der jeweiligen Klas se (3/3) auslösen, und daß der ausgelöste Anpassungsschritt eine Anpassung der diese Klasse (3/3) umgebenden Klassen um jeweils einen Teilbetrag des Anpassungsschritts bewirkt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß im Falle des Adapti ons-Kennfeldes des Betätigungsdrucks des Automatgetriebes eine elektronische Getriebesteuerung (EGS) feststellt ob ein gegenüber einem mittleren Steuer- bzw. Reglereingriff nach oben oder nach unten abweichender Steuer- bzw. Reg lereingriff stattgefunden hat, wobei dann ein positiver oder negativer Anpassungsschritt in der jeweiligen Klas se (3/3) auslöst wird, und daß der ausgelöste Anpassungs schritt eine Anpassung der diese Klasse (3/3) umgebenden Klassen um jeweils einen Teilbetrag des Anpassungsschritts bewirkt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge kennzeichnet, daß die verschiedenen Teilbeträge des Anpassungsschritts um den die, die um den Anpassungsschritt angepaßte Klasse (3/3), umgebenden Klas sen verändert werden, durch wenigstens eine mathematische Funktion (A, B) mit dem Betrag des Anpassungsschritts ver knüpft werden.

4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die verschiedenen Teilbeträge des Anpassungsschritts um den die, die um den Anpassungsschritt angepaßte Klasse (3/3), umgebenden Klas sen verändert werden, durch mehrere in Abhängigkeit der abgelaufenen Betriebszeit und/oder der erfolgten Zugriffe auf den jeweiligen Bereich des Kennfeldes ausgewählten Funktionen (A, B) mit dem Betrag des Anpassungsschritts verknüpft werden.

5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch ge kennzeichnet, daß die Teilbeträge um den die, die um den Anpassungsschritt angepaßte Klasse (3/3), umgebenden Klassen verändert werden, mit dem Betrag des Anpassungsschritts durch wenigstens eine stetige Funkti on (A, B) verknüpft werden.

6. Verfahren nach Anspruch 3, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilbeträge um den die, die um den Anpassungsschritt angepaßte Klas se (3/3), umgebenden Klassen verändert werden, mit dem Be trag des Anpassungsschritts wenigstens teilweise durch eine lineare Funktion (A) verknüpft werden.

7. Verfahren nach Anspruch 3, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilbeträge um den die, die um den Anpassungsschritt angepaßte Klas se (3/3), umgebenden Klassen verändert werden, mit dem Be trag des Anpassungsschritts wenigstens teilweise durch eine Exponentialfunktion (B) verknüpft werden.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine Anzahlzahl von 16 bis 128 der die um den Anpassungsschritt angepaßte Klasse (3/3) umgebenden Klassen um einen Teilbetrag des Anpassungsschritts erhöht bzw. gesenkt werden.