WO2011069478A1 - Verfahren zur ansteuerung einer kupplung - Google Patents

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WO2011069478A1
WO2011069478A1 PCT/DE2010/001386 DE2010001386W WO2011069478A1 WO 2011069478 A1 WO2011069478 A1 WO 2011069478A1 DE 2010001386 W DE2010001386 W DE 2010001386W WO 2011069478 A1 WO2011069478 A1 WO 2011069478A1
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position setpoint
clutch
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discretized
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Michael Schuhen
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Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg
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    • F16D48/06—Control by electric or electronic means, e.g. of fluid pressure
    • F16D48/064—Control of electrically or electromagnetically actuated clutches
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    • F16D2500/706—Strategy of control
    • F16D2500/70668—Signal filtering

Definitions

  • the invention relates to a method for driving a clutch in the drive train of a motor vehicle, wherein the method of the clutch - in the context of this document means operating the clutch in terms of moving - at predetermined preset time intervals in each case a position setpoint is generated and in each Default time interval, the clutch is controlled in several predetermined controller sampling time intervals.
  • the clutch position controller receives, for example from the clutch control for the method of the clutch position specifications, which are calculated from the desired clutch desired torque.
  • the position specifications are updated at predetermined default time intervals. If the clutch position controller operates in controller sampling time intervals of shorter duration, the clutch control position settings discretized in the preset time intervals represent the sequence of setpoint jumps operating in controller sampling time intervals. This can lead to oscillations in the control loop, particularly in the case of highly dynamic clutch actuation , in particular vibrations in the drive voltage lead. This exposes the hardware, such as the EC motor of the clutch actuator, to increased load and wear.
  • DE 10 2004 037 708 A1 proposes a method for controlling and / or regulating at least one clutch of a transmission of a vehicle with a motor in a drive train, in which the clutch is controlled as a function of a speed of the motor to be determined.
  • a position control of the clutch can take place at the same time, in which the final value is specified directly as a desired value, such as when the clutch is closed, up to a desired nominal torque.
  • a disadvantage of this method is the fact that an additional link between the position control and the speed control is necessary and therefore very expensive.
  • such a method requires a good measurable speed of the clutch actuator motor, especially at low speeds.
  • the position command value change into a number of intermediate position command values determined as a function of the ratio of the command value to the controller sampling time interval and to specify this step by step to control the clutch.
  • the position setpoint changes requested in the default time intervals can each be resolved in a course of intermediate position setpoints discretized in the controller sample time intervals and continuously set to drive the clutch, i. the intermediate position command values are updated every controller sample time interval.
  • the current position setpoint change can simply be determined from the difference between the current position setpoint specified in the current default time interval and the position setpoint preset in the default time interval preceding the current default time interval.
  • the current position setpoint change is divided into a number of intermediate steps corresponding to the integer ratio of the preset time interval and the controller sampling time interval.
  • the position change requested in the current default time interval is divided into intermediate steps discretized in the controller sampling time interval.
  • the total change in position requested in the current default time interval is preferably carried out in subset position changes that are equally sized and preferably divided into motor increments, each of which is discretized in the controller sample time interval.
  • the intermediate position setpoint values discretized in the controller sampling time interval in the respective intermediate step are determined by adding a position setpoint change related to the respective intermediate step to the intermediate position setpoint determined in the preceding step.
  • the position setpoint change related to the respective intermediate step is changed from the position setpoint value remaining in the respective intermediate step. Bende remaining number of intermediate steps related fractional part of each remaining residual position setpoint change determined. The sum is assigned in each case as the intermediate position setpoint determined in the respective intermediate step and discretized in the controller sampling time interval.
  • the remaining position setpoint value change remaining in the respective intermediate step is preferably determined from the difference between the position setpoint value generated in the current default time interval and the intermediate position setpoint value determined in the respective preceding intermediate step and discretized in the controller sampling time interval.
  • the remaining position setpoint change corresponds to the entire position setpoint change requested at the beginning specified in the current default time interval.
  • the first intermediate position setpoint discretized in the controller sampling time interval is determined in which the fractional part of the total current position setpoint change related to the total number of intermediate steps is added in the default time interval to the position setpoint generated in the preset time interval preceding the current default time interval.
  • the sum is assigned in each case as the intermediate position setpoint determined in the first intermediate step and discretized in the controller sampling time interval.
  • the last intermediate position setpoint discretized in the controller sampling time interval corresponds to the position setpoint generated in the current default time interval.
  • the method according to the invention in a first step, it is first determined whether the amount of the current position setpoint change requested in the current default time interval is greater than a predetermined minimum value and less than a predetermined maximum value.
  • the method according to the invention is preferably carried out only in the event that the amount lies within the predetermined range.
  • the abovementioned maximum value and minimum value can be selected, for example, in such a way that, on the one hand, requested large changes in position or desired position jumps are not prevented and, on the other hand, in the case of very small requested position changes, in which there is no danger of a vibration buildup in the control loop or in which the Switching threshold of the control unit is not reached T the implementation of unnecessary additional process steps is avoided.
  • the maximum is determined from the magnitude comparison of the fraction of the position setpoint change and the predetermined switch-on threshold of the clutch position controller, which is initially specified, and the predetermined maximum is determined to determine the intermediate position setpoint discriminated in the controller sampling time interval
  • the position setpoint generated in the default time interval preceding the current default time interval is added.
  • Figure 1 in one embodiment, the course of the position setpoints and the
  • Figure 2 is a schematic representation of the sequence of the method according to the invention in one embodiment.
  • FIG. 1 shows a two-part diagram in which the course of the position specifications in a curve XtgtOIdl are shown by way of example in the upper part for the method of an automated clutch.
  • the position defaults are calculated from the desired clutch torque to be transmitted to the powertrain of the motor vehicle at the clutch and generated as position setpoint values XTgtOIdl discretized at predetermined default time intervals, for example, by the clutch control.
  • the waveform XAct_Ecmc shows the clutch position controller operating in controller sample time intervals.
  • the bottom part of the diagram shows in a curve UTgtOut the progression of the control voltage with which the coupling position controller controls the clutch actuator, in this case the clutch actuator, in a ramp-like manner for the position change.
  • the duration of the default time interval and the controller sampling time interval is hardware-dependent predetermined.
  • the duration of the default time intervals here, for example, in so-called 10-ms interrupts and the duration of the controller sampling time intervals defined here, for example in so-called 2.5-ms interrupts.
  • the position setpoint curve which is optimized in accordance with the invention in controller sampling time intervals, here for example 2.5 ms interrupts, is shown in a further curve XTgt_Ecmc.
  • the current total position setpoint change predetermined in the course of XTgtOIdl in each case in the current 10 ms interrupt from the difference between the currently generated position setpoint and the position setpoint generated in the preceding 10 ms interrupt becomes respectively corresponding to the integer ratio of the default time interval and the controller sampling time interval
  • discretized intermediate position setpoints XTgt_Ecmc resolved and given the coupling position controller.
  • FIG. 2 shows a diagram of the sequence of the method according to the invention by way of example.
  • a branch 2 it is first determined at a branch 2 whether the change in the position setpoint lies within the desired range in the current 10 ms interrupt.
  • the amount of the difference is formed from the position setpoint XTgt given in the current 10 ms interrupt and the actual position setpoint XTgtOld generated in the 10 ms interrupt preceding the current 10 ms interrupt, and it is checked whether this amount is greater than a predetermined minimum value and less than a predetermined maximum value.
  • position changes are taken into account only from a predetermined minimum size and only up to a predetermined maximum size.
  • the procedure in the endpoint 3 is ended. If the change in the position command value is within the predetermined range, the position setpoint value XTgt generated in the current 10 ms interrupt is stored as the target position command value XTgtNew and the 10 msec preceding the current 10 ms interrupt is stored. Interruptly generated actual position setpoint XTgtOld as XTgt. Thereafter, the process continues in a predetermined number of n in 2.5 ms interrupts of discretized intermediate steps.
  • the total position command value change requested by the difference between the target position command value XTgtNew and the actual position command value XTgtOld in the current 10-ms interrupt is resolved into n intermediate position command values discretized in 2.5-ms interrupts, and this in FIG , 5-ms intermediate steps continuously sequentially specified the coupling position controller.
  • the number n of intermediate steps results from the integer ratio of the preset time interval to the controller sampling time interval, ie here in accordance with the ratio 10 ms to 2.5 ms in four intermediate steps in which four intermediate steps discretized in 2.5 ms interrupts Position setpoints are determined and assigned in the respective 2.5 ms interrupt.
  • the residual position setpoint change is formed in each case from the difference between the target position setpoint value XTgtNew stored in the current 10 ms interrupt and the position setpoint value XTgt stored in the step preceding the respective intermediate step.
  • the position setpoint change dX ascertained in block 6 is added in a further block 7 to the position setpoint value XTgt stored in the preceding intermediate step in the 2.5 ms interrupt.
  • the sum is then assigned as the intermediate position setpoint XTgt related to the current 2.5 ms interrupt.
  • the step counter i is incremented by one and the next 2.5 ms intermediate step is carried out as described above.
  • the respective residual position setpoint change is first calculated from the difference between the currently stored target position setpoint XTgtNew and the respectively determined in the preceding intermediate step and currently 2.5.
  • the method is passed via the further block 9 at a branch 8 connected between blocks 6 and 7.
  • the absolute maximum is determined from the position setpoint change dX calculated in the first intermediate step and from a predetermined switch-on threshold XE of the clutch position controller, and then dX is set equal to the previously determined maximum.
  • the intermediate position setpoint value XTgt determined in the first 2.5 ms interrupt then results in block 7 from the sum of the stored 10 ms actual position setpoint value XTgtOld and the maximum previously determined in block 9.
  • condition step counter i ⁇ n-1 does not exist at branch 5
  • the method is passed in the last intermediate step via the branch shown on the right side of the diagram.
  • the current target position setpoint value XTgtNew stored in the 10 ms interrupt is assigned as the last 2.5 ms intermediate position setpoint value XTgt.
  • the position setpoint generated in the current 10 ms interrupt is reached in the last 2.5 ms interrupt.
  • the current target position setpoint XTgtNew assigned in the last 2.5 ms interrupt is stored as the new actual position setpoint XTgtOld for the new subsequent 10 ms interrupt, and the step counter i is set to zero and then the method for Endpoint 3 led.
  • the block 11 is bypassed, and in block 12 the intermediate position setpoint XTgt assigned in the preceding 2.5 ms interrupt becomes the new actual position setpoint XTgtOld for the new subsequent 10 ms Interrupt stored and the step counter i is set to zero and then the procedure led to the end point 3.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ansteuern einer Kupplung im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, wobei zum Verfahren der Kupplung in vorbestimmten Vorgabezeitintervallen jeweils ein Positionssollwert erzeugt wird und in jedem Vorgabezeitintervall die Ansteuerung der Kupplung in mehreren vorbestimmten Regler-Abtastzeitintervallen erfolgt, dadurch gekennzeichnet, dass eine Positionssollwertänderung in eine in Abhängigkeit des Verhältnisses aus Vorgabe- zu Regler-Abtastzeitintervall bestimmte Anzahl von Zwischen- Positionssollwerten diskretisiert und schrittweise zur Ansteuerung der Kupplung vorgegeben wird.

Description

Verfahren zur Ansteuern nq einer Kupplung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ansteuern einer Kupplung im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, wobei zum Verfahren der Kupplung - unter Verfahren der Kupplung sei im Rahmen dieser Schrift ein Betätigen der Kupplung im Sinne des Bewegens gemeint - in vorbestimmten Vorgabezeitintervallen jeweils ein Positionssollwert erzeugt wird und in jedem Vorgabezeitintervall die Ansteuerung der Kupplung in mehreren vorbestimmten Regler- Abtastzeitintervallen erfolgt.
In Kraftfahrzeuggetrieben erhält der Kupplungslageregler beispielsweise von der Kupplungssteuerung für das Verfahren der Kupplung Positionsvorgaben, die aus dem gewünschten Kupplungssollmoment berechnet werden. Die Positionsvorgaben werden dabei in vorbestimmten Vorgabezeitintervallen aktualisiert. Arbeitet der Kupplungslageregler in Regler- Abtastzeitintervallen kürzerer Dauer, stellen sich die in den Vorgabezeitintervallen diskretisier- ten Positionsvorgaben der Kupplungssteuerung dem in Regler-Abtastzeitintervallen arbeitenden Kupplungslageregler als eine Aufeinanderfolge von Sollwertsprüngen dar. Dies kann, insbesondere bei einer hochdynamisch ausgebildeten Kupplungsaktorik, zu Schwingungen im Regelkreis, insbesondere Schwingungen in der Ansteuerspannung führen. Hierdurch wird die Hardware, beispielsweise der EC-Motor des Kupplungsaktors, einer erhöhten Belastung und einem größeren Verschleiß ausgesetzt.
In DE 10 2004 037 708 A1 wird ein Verfahren zum Steuern und/oder Regeln zumindest einer Kupplung eines Getriebes eines Fahrzeuges mit einem Motor in einem Antriebsstrang vorgeschlagen, bei dem die Kupplung in Abhängigkeit einer zu bestimmenden Drehzahl des Motors angesteuert wird. Über eine solche Drehzahlregelung kann gleichzeitig eine Lageregelung der Kupplung erfolgen, bei der der Endwert direkt als Sollwert vorgegeben wird, wie z.B. bei einem Schließen der Kupplung bis zu einem gewünschten Sollmoment. Nachteilig wirkt sich bei diesem Verfahren der Umstand aus, dass eine zusätzliche Verknüpfung zwischen der Lageregelung und der Drehzahlregelung notwendig und daher sehr aufwändig ist. Außerdem erfordert ein solches Verfahren eine gut messbare Drehzahl des Kupplungsaktormotors, besonders bei niedrigen Drehzahlen. Dies bedingt einen zusätzlichen Aufwand bei der Ausgestaltung der zugehörigen Hardware, insbesondere der Sensorik, und der Hardware-nahen Software. Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Ansteuerung einer Kupplung der vorgenannten Art anzugeben, bei dem Störungen durch unterschiedliche Laufzeiten im Regelkreis der Kupplungslageregelung bei geringem Aufwand vermieden werden.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Es wird vorgeschlagen, eine im jeweiligen aktuellen Vorgabezeitintervall festgestellte
Positionssollwertänderung in eine in Abhängigkeit des Verhältnisses aus Vorgabe- zu Regler- Abtastzeitintervall bestimmte Anzahl von Zwischen-Positionssollwerten zu diskretisieren und schrittweise zur Ansteuerung der Kupplung vorzugeben. Auf diese Weise können die in den Vorgabezeitintervallen angeforderten Positionssollwertänderungen jeweils in einem in den Regler-Abtastzeitintervallen diskretisierten Verlauf von Zwischen-Positionssollwerten aufgelöst und kontinuierlich zur Ansteuerung der Kupplung vorgegeben werden, d.h. die Zwischen- Positionssollwerte werden in jedem Regler-Abtastzeitintervall aktualisiert. Dadurch werden Schwingungen im Regelkreis der Kupplung gedämpft, unnötige Belastungen der Hardware und Störungen in der Kupplungsaktorik auf einfache Weise sicher vermieden.
Im aktuellen Vorgabezeitintervall kann die aktuelle Positionssollwertänderung einfach aus der Differenz aus dem im aktuellen Vorgabezeitintervall vorgegebenen aktuellen Positionssollwert und dem in dem dem aktuellen Vorgabezeitintervall vorangegangenen Vorgabezeitintervall vorgegebenen Positionssollwert bestimmt werden.
Es ist vorteilhaft, wenn die aktuelle Positionssollwertänderung auf eine dem ganzzahligen Verhältnis aus Vorgabezeitintervall und Regler-Abtastzeitintervall entsprechende Anzahl von Zwischenschritten aufgeteilt wird. Hierdurch wird die im aktuellen Vorgabezeitintervall angeforderte Positionsänderung in im Regler-Abtastzeitintervall diskretisierte Zwischenschritte aufgeteilt. Die im aktuellen Vorgabezeitintervall angeforderte gesamte Positionsänderung erfolgt dabei bevorzugt in gleichgroßen und vorzugsweise in Motorinkremente aufgeteilten jeweils im Regler-Abtastzeitintervall diskretisierten Teil-Positionsänderungen.
Bevorzugt werden die im Regler-Abtastzeitintervall diskretisierten Zwischen-Positionssollwerte im jeweiligen Zwischenschritt, dadurch bestimmt, dass eine auf den jeweiligen Zwischenschritt bezogene Positionssollwertänderung zu dem im vorangegangenen Schritt bestimmten Zwi- schen-Positionssollwert hinzuaddiert wird. Hierbei wird die auf den jeweiligen Zwischenschritt bezogene Positionssollwertänderung aus dem auf die im jeweiligen Zwischenschritt verblei- bende Restanzahl von Zwischenschritten bezogenen Bruchteil der jeweils verbleibenden Rest-Positionssollwertänderung ermittelt. Die Summe wird jeweils als der im jeweiligen Zwischenschritt bestimmte im Regler-Abtastzeitintervall diskretisierte Zwischen-Positionssollwert zugewiesen.
Vorzugsweise wird die im jeweiligen Zwischenschritt verbleibende Rest- Positionssollwertänderung aus der Differenz aus dem im aktuellen Vorgabezeitintervall erzeugten Positionssollwert und dem im jeweils vorangegangenen Zwischenschritt ermittelten im Regler-Abtastzeitintervall diskretisierten Zwischen-Positionssollwert bestimmt. Im ersten Zwischenschritt entspricht dabei die Rest-Positionssollwertänderung der eingangs bestimmten im aktuellen Vorgabezeitintervall angeforderten gesamten Positionssollwertänderung.
Bevorzugt wird daher im ersten Zwischenschritt der erste im Regler-Abtastzeitintervall diskretisierte Zwischen-Positionssollwert bestimmt, in dem der auf die Gesamtanzahl von Zwischenschritten bezogenen Bruchteil der gesamten aktuellen Positionssollwertänderung im Vorgabezeitintervall zu dem in dem dem aktuellen Vorgabezeitintervall vorausgegangenen Vorgabezeitintervall erzeugten Positionssollwert hinzuaddiert wird. Die Summe wird jeweils als der im ersten Zwischenschritt bestimmte im Regler-Abtastzeitintervall diskretisierte Zwischen-Positionssollwert zugewiesen.
Im letzten Zwischenschritt entspricht der letzte im Regler-Abtastzeitintervall diskretisierte Zwischen-Positionssollwert dem im aktuellen Vorgabezeitintervall erzeugten Positionssollwert. Durch Vorgabe des im aktuellen Vorgabezeitintervall erzeugten Positionssollwerts zur An- steuerung der Kupplung im letzten Zwischenschritt wird die im aktuellen Vorgabezeitintervall angeforderte Positionssollwertänderung erreicht.
Bevorzugter Weise wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren in einem ersten Schritt zunächst bestimmt, ob der Betrag der im aktuellen Vorgabezeitintervall angeforderten aktuellen Positionssollwertänderung größer ist als ein vorbestimmter Minimalwert und kleiner ist als ein vorbestimmter Maximalwert. Dabei wird bevorzugt nur für den Fall, dass der Betrag im vorbestimmten Bereich liegt, das erfindungsgemäße Verfahren durchgeführt. Der vorgenannte Maximalwert und Minimalwert können hierbei beispielsweise so gewählt werden, dass einerseits angeforderte große Positionsänderungen bzw. gewollte Positionssprünge nicht unterbunden werden und andererseits bei sehr kleinen angeforderten Positionsänderungen, bei denen keine Gefahr eines Schwingungsaufbaus im Regelkreis besteht oder bei denen die Einschaltschwelle der Regeleinheit nicht erreicht wirdT die Durchführung unnötiger zusätzlicher Verfahrensschritte vermieden wird.
Zweckmäßigerweise wird im ersten Zwischenschritt zunächst aus dem betragsmäßigen Vergleich des eingangs bestimmten auf die Anzahl von Zwischenschritten bezogenen Bruchteils der Positionssollwertänderung und der vorbestimmten Einschaltschwelle des Kupplungslagereglers das Maximum ermittelt und zur Bestimmung des im Regler-Abtastzeitintervall dis- kretisierten Zwischen-Positionssollwerts das zuvor bestimmte Maximum zu dem in dem dem aktuellen Vorgabezeitintervall vorausgegangenen Vorgabezeitintervall erzeugten Positionssollwert hinzuaddiert. Hierdurch wird bei kleinen angeforderten Positionsänderungen gewährleistet, dass der im ersten Zwischenschritt im Regler-Abtastzeitintervall bestimmte Zwischen- Positionssollwert zumindest die Einschaltschwelle des Kupplungslagereglers erreicht.
Nachfolgend wird die Erfindung beispielhaft anhand der beigefügten Figuren beschrieben. Es zeigen:
Figur 1 in einem Ausführungsbeispiel den Verlauf der Positionssollwerte und den
Verlauf der erfindungsgemäß optimierten Positionssollwerte sowie den Verlauf der von der Kupplungslagereglung erfassten Positionssollwerte und den Verlauf der Ansteuerspannung des Kupplungsaktors jeweils in zeitlicher Darstellung,
Figur 2 eine schematische Darstellung des Ablaufs des erfindungsgemäßen Verfahrens in einem Ausführungsbeispiel.
In Figur 1 ist ein zweiteiliges Diagramm dargestellt, bei dem im oberen Teil zum Verfahren einer automatisierten Kupplung beispielhaft der Verlauf der Positionsvorgaben in einer Kurve XtgtOIdl dargestellt sind. Die Positionsvorgaben werden aus dem an der Kupplung auf den Antriebsstrang des Kraftfahrzeugs zu übertragenden gewünschten Kupplungsmoment berechnet und als in vorbestimmten Vorgabezeitintervallen diskretisierte Positionssollwerte XTgtOIdl rampenförmig, beispielsweise von der Kupplungssteuerung, erzeugt. Der Kurvenverlauf XAct_Ecmc zeigt den in Regler-Abtastzeitintervallen arbeitenden Kupplungslageregler. Im unteren Teil des Diagramms ist in einer Kurve UTgtOut der Verlauf der Ansteuerspannung dargestellt, mit der der Kupplungslageregler das Kupplungsstellglied, hier den Kupplungsaktor, zur Lageänderung rampenförmig ansteuert. Die Zeitdauer des Vorgabezeitintervalls und des Regler-Abtastzeitintervalls ist hardware-abhängig vorbestimmt. Im Ausführungsbeispiel ist die Zeitdauer der Vorgabezeitintervalle hier beispielsweise in sogenannten 10-ms-lnterrupts und die Zeitdauer der Regler-Abtastzeitintervalle hier beispielsweise in sogenannten 2,5-ms- lnterrupts festgelegt.
Angelehnt an den in 10-ms-lnterrupts diskretisierten Positionssollwertverlauf XTgtOIdl ist in einer weiteren Kurve XTgt_Ecmc der entsprechend in Regler-Abtastzeitintervallen, hier beispielsweise in 2,5-ms-lnterrupts, diskretisierte erfindungsgemäß optimierte Positionssollwertverlauf dargestellt. Die im Verlauf XTgtOIdl jeweils im aktuellen 10-ms-lnterrupt aus der Differenz aus dem aktuell erzeugten Positionssollwert und dem in dem diesen vorangegangenen 10-ms-lnterrupt erzeugten Positionssollwert vorgegebene aktuelle Gesamt- Positionssollwertänderung wird jeweils entsprechend dem ganzzahligen Verhältnis aus Vorgabezeitintervall und Regler-Abtastzeitintervall in vier in 2,5-ms-lnterrupts diskretisierte Zwi- schen-Positionssollwerte XTgt_Ecmc aufgelöst und dem Kupplungslageregler vorgegeben. Dadurch werden die Positionssollwerte entsprechend dem Regler-Abtastzeitintervall alle 2,5 ms aktualisiert. Auf diese Weise wird die jeweils im 10-ms-lnterrupt angeforderte Änderung der Sollposition auf vier in 2,5-ms-lnterrupts diskretisierte gleichgroße Positionsänderungen aufgeteilt. Hierdurch werden Sprünge oder Schwingungen im Verlauf der Ansteuerspannung UTgtOut des Kupplungsaktormotors (unterer Teil von Figur 1 ) sicher vermieden.
Figur 2 zeigt in einem Diagramm beispielhaft den Ablauf des erfindungsgemäßen Verfahrens. Ausgehend von einem Startpunkt 1 wird zunächst an einer Verzweigung 2 bestimmt, ob im aktuellen 10-ms-lnterrupt die Änderung des Positionssollwerts im gewünschten Bereich liegt. Hierzu wird der Betrag der Differenz aus dem im aktuellen 10-ms-lnterrupt vorgegebenen Positionssollwert XTgt und dem in dem dem aktuellen 10-ms-lnterrupt vorausgegangenen 10- ms-lnterrupt erzeugten Ist-Positionssollwert XTgtOld gebildet und geprüft, ob dieser Betrag größer ist als ein vorbestimmter Minimalwert und kleiner ist als ein vorbestimmter Maximalwert. Dadurch werden Positionsänderungen nur ab einer vorgegebenen Mindestgröße und nur bis zu einer vorgegebenen maximalen Größe berücksichtigt. Liegt die ermittelte Änderung des Positionssollwerts nicht im vorbestimmten Bereich, wird der Verfahrensablauf im Endpunkt 3 beendet. Liegt die Änderung des Positionssollwerts im vorbestimmten Bereich, erfolgt in einem Block 4 das Speichern des im aktuellen 10-ms-lnterrupt erzeugten Positionssollwerts XTgt als Ziel-Positionssollwert XTgtNew und das Speichern des in dem dem aktuellen 10-ms- lnterrupt vorausgegangenen 10-ms-lnterrupt erzeugten Ist-Positionssollwerts XTgtOld als XTgt. Danach wird das Verfahren in einer vorbestimmten Anzahl von n in 2,5-ms-lnterrupts diskretisierten Zwischenschritten fortgesetzt. Hierbei wird die durch die Differenz aus dem Ziel-Positionssollwert XTgtNew und dem Ist-Positionssollwerts XTgtOld im aktuellen 10-ms- Interrupt angeforderte Gesamt-Positionssollwertänderung in n in 2,5-ms-lnterrupts diskretisier- te Zwischen-Positionssollwerte aufgelöst und diese in 2,5-ms-Zwischenschritten kontinuierlich aufeinanderfolgend dem Kupplungslageregler vorgegeben. Die Anzahl n der Zwischenschritte ergibt sich hierbei aus dem ganzzahligen Verhältnis aus Vorgabezeitintervall zum Regler- Abtastzeitintervall, d.h. hier beispielsweise entsprechend dem Verhältnis 10 ms zu 2,5 ms in vier Zwischenschritten, in denen vier in 2,5-ms-lnterrupts diskretisierte Zwischen- Positionssollwerte ermittelt und im jeweiligen 2,5-ms-lnterrupt zugewiesen. Zur Zählung der Zwischenschritte läuft ein Schrittzähler i von i = 0 bis i= n-1 , im Ausführungsbeispiel von i = 0 bis i = 4-1 = 3, der in jedem Zwischenschritt um eins erhöht wird. In jedem 2,5-ms-lnterrupt wird zunächst in einer Verzweigung 5 geprüft, ob der aktuelle Schrittzähler i kleiner ist als n-1 , d.h. es wird geprüft, ob das Verfahren sich nicht im letzten Zwischenschritt befindet. Ist im Ausführungsbeispiel im aktuellen Zwischenschritt der Schrittzähler i kleiner als 3, wird das Verfahren über den auf der linken Seite des Diagramms dargestellten Ast geführt und zunächst in einem Block 6 die auf den aktuellen 2,5-ms-lnterrupt bezogene Positionssollwertänderung dX bestimmt. Diese wird aus dem auf die im aktuellen Zwischenschritt verbleibende Anzahl von n-i Zwischenschritten bezogenen Bruchteil der im jeweiligen Zwischenschritt verbleibenden Rest-Positionssollwertänderung bestimmt. Die Rest-Positionssollwertänderung wird jeweils aus der Differenz aus dem im aktuellen 10-ms-lnterrupt abgespeicherten Ziel- Positionssollwert XTgtNew und in dem dem jeweiligen Zwischenschritt vorangegangenen Schritt abgespeicherten Positionssollwert XTgt gebildet.
Die im Block 6 ermittelte Positionssollwertänderung dX wird in einem weiteren Block 7 zu dem im vorangegangenen Zwischenschritt im 2,5-ms-lnterrupt abgespeicherten Positionssollwert XTgt hinzuaddiert. Die Summe wird dann als der auf den aktuellen 2,5-ms-lnterrupt bezogene Zwischen-Positionssollwert XTgt zugewiesen. Zugleich wird der Schrittzähler i um eins erhöht und der nächste 2,5-ms-Zwischenschritt wie oben beschrieben durchgeführt.
Gemäß der zuvor beschriebenen Prozedur wird im ersten 2,5-ms-Zwischenschritt im Block 6 aus der im aktuellen 10-ms-lnterrupt angeforderten Gesamt-Positionssollwertänderung, welche eingangs aus der Differenz aus dem aktuell als Ziel-Positionssollwert abgespeicherten XTgtNew und aus dem im ersten Zwischenschritt als Ist-Positionssollwert abgespeicherten XTgtOld bestimmt wurde, der auf die Anzahl von vier (n = 4, i = 0) Zwischenschritten bezogene Bruchteil gebildet, d.h. die Gesamt-Positionssollwertänderung wird durch die Gesamtan- zahl der Zwischenschritte geteilt, und dieser Quotient als die auf den ersten Zwischenschritt bezogene Positionssollwertänderung dX bestimmt.
In den folgenden zwei Zwischenschritten (i = 1 , i = 2) wird jeweils im Block 6 zunächst die jeweilige Rest-Positionssollwertänderung aus der Differenz aus dem aktuell abgespeicherten Ziel-Positionssollwert XTgtNew und dem jeweils im vorangegangenen Zwischenschritt ermittelten und aktuell als 2,5-ms-Zwischen-Positionssollwert abgespeicherten XTgt bestimmt und jeweils der auf die Anzahl von n-i Zwischenschritten bezogene Bruchteil gebildet, d.h. die Rest-Positionssollwertänderung wird durch die 4-1 =3 bzw. 4-2=2 Zwischenschritte geteilt, und dieser Quotient als die auf den zweiten bzw. auf den dritten Zwischenschritt bezogene Positionssollwertänderung dX bestimmt.
Im ersten 2,5-ms-lnterrupt, im Fall i = 0, d.h. wenn sich das Verfahren im ersten Zwischenschritt des 10-ms-lnterrupts befindet, wird an einer zwischen den Blöcken 6 und 7 geschalteten Verzweigung 8 das Verfahren über den weiteren Block 9 geführt. Im Block 9 wird das betragsmäßige Maximum aus der im ersten Zwischenschritt berechneten Positionssollwertänderung dX und aus einer vorbestimmten Einschaltschwelle XE des Kupplungslagereglers bestimmt und anschließend dX gleich dem zuvor ermittelten Maximum gesetzt. Im ersten Zwischenschritt ergibt sich danach im Block 7 der im ersten 2,5-ms-lnterrupt ermittelte Zwischen- Positionssollwert XTgt aus der Summe aus dem abgespeicherten 10-ms-lst-Positionssollwert XTgtOld und dem im Block 9 zuvor bestimmten Maximum. Dadurch wird im ersten Zwischenschritt gewährleistet, dass im ersten 2,5-ms-lnterrupt die Vorgabe eines 2,5-ms- Positionssollwerts XTgt erfolgt, bei dem die Positionssollwertänderung dX zumindest die Einschaltschwelle XE des Kupplungslagereglers erreicht.
In den folgenden Zwischenschritten (i = 1 , i = 2) wird an der Verzeigung 8 das Verfahren direkt zum Block 7 geführt. Im Block 7 wird jeweils die im vorangegangenen Block 6 berechnete auf den jeweiligen Zwischenschritt bezogene Positionssollwertänderung dX zu dem im vorangegangenen Interrupt bestimmten 2,5-ms-Zwischen-Positionssollwert XTgt hinzuaddiert und die Summe als neuer 2,5-ms- Zwischen Positionssollwert XTgt zugewiesen.
Liegt an der Verzweigung 5 die Bedingung Schrittzähler i < n-1 nicht vor, wird das Verfahren im letzten Zwischenschritt über den auf der rechten Seite des Diagramms dargestellten Ast geleitet. Dabei erfolgt zunächst an einer weiteren Verzweigung 10 eine Sicherheitsabfrage, ob die Bedingung Schrittzähler i = n-1 , im Ausführungsbeispiel i = 3, vorliegt, d.h. es wird geprüft, ob sich das Verfahren tatsächlich im-letzten Zwischenschritt befindet. Bei Vorliegen dieser Bedingung wird in einem weiteren Block 11 der im 10-ms-lnterrupt abgespeicherte aktuelle Ziel-Positionssollwert XTgtNew als letzter 2,5-ms-Zwischen-Positionssollwert XTgt zugewiesen. Dadurch wird im letzten 2,5-ms-lnterrupt der im aktuellen 10-ms-lnterrupt erzeugte Positionssollwert erreicht.
Schließlich wird in einem weiteren Block 12 der im letzten im 2,5-ms-lnterrupt zugewiesene aktuelle Ziel-Positionssollwert XTgtNew als neuer Ist-Positionssollwert XTgtOld für das neue nachfolgende 10 ms Interrupt abgespeichert und der Schrittzähler i auf Null gesetzt sowie anschließend das Verfahren zum Endpunkt 3 geführt.
Ist in der Verzweigung 10 die Bedingung i = n-1 nicht erfüllt, wird der Block 11 umgangen und im Block 12 der im vorangegangenen 2,5-ms-lnterrupt zugewiesene Zwischen- Positionssollwert XTgt als neuer Ist-Positionssollwert XTgtOld für das neue nachfolgende 10 ms Interrupt abgespeichert und der Schrittzähler i auf Null gesetzt sowie anschließend das Verfahren zum Endpunkt 3 geführt.
Bezugszeichenliste
XTgtOIdl Kurve
XAct_Ecmc Kurve
UTgtOut Kurve
XTgt_Ecmc Kurve
XE Einschaltschwelle
XTgt Positionssollwert
XTgtOld Ist-Positionssollwert
XTgtNew Ziel-Positionssollwert
dX Positionssollwertänderung
1 Startpunkt
2 Endpunkt
3 Verzweigung
4 Block
5 Verzweigung
6 Block
7 Block
8 Verzweigung
9 Block
10 Verzweigung
11 Block
12 Block

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Ansteuern einer Kupplung im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, wobei zum Betätigen der Kupplung in vorbestimmten Vorgabezeitintervallen jeweils ein Positionssollwert erzeugt wird und in jedem Vorgabezeitintervall die Ansteuerung der Kupplung in mehreren vorbestimmten Regler-Abtastzeitintervallen erfolgt, dadurch gekennzeichnet, dass eine Positionssollwertänderung in eine in Abhängigkeit des Verhältnisses aus Vorgabe-Zeitintervall zu Regler-Abtastzeitintervall bestimmte Anzahl von Zwischen- Positionssollwerten diskretisiert und schrittweise zur Ansteuerung der Kupplung vorgegeben wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass im aktuellen Vorgabezeitintervall die aktuelle Positionssollwertänderung aus der Differenz aus dem aktuell erzeugten Positionssollwert und dem in dem dem aktuellen Vorgabezeitintervall vorausgegangenen Vorgabezeitintervall erzeugten Positionssollwert bestimmt wird.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die aktuelle Positionssollwertänderung in eine dem ganzzahligen Verhältnis aus Vorgabezeitintervall und Regler-Abtastzeitintervall entsprechenden Anzahl von Zwischenschritten aufgeteilt wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweils in im Regler-Abtastzeitintervall diskretisierten Zwischen-Positionssollwerte in Zwischenschritten jeweils durch die Summe aus dem im vorangegangenen Schritt bestimmten Positionssollwert und dem auf die im jeweiligen Zwischenschritt verbleibende Restanzahl von Zwischenschritten bezogenen Bruchteil der jeweils verbleibenden Rest- Positionssollwertänderung gebildet werden.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass im ersten Zwischenschritt der erste im Regler-Abtastzeitintervall diskretisierte Zwischen- Positionssollwert durch die Summe aus dem in dem dem aktuellen Vorgabezeitintervall vorausgegangenen Vorgabezeitintervall erzeugten Positionssollwert und dem auf die Anzahl von Zwischenschritten bezogenen Bruchteil der aktuellen Positionssollwertänderung gebildet wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass im letzten Zwischenschritt der letzte im Regler-Abtastzeitintervall diskretisierte Zwischen- Positionssollwert dem im aktuellen Vorgabezeitintervall erzeugten Positionssollwert entspricht.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass in einem ersten Schritt bestimmt wird, ob der Betrag der ermittelten aktuellen Positionssollwertänderung größer als ein vorbestimmter Minimalwert und kleiner als ein vorbestimmter Maximalwert ist.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass im ersten Zwischenschritt zunächst aus dem betragsmäßigen Vergleich des auf die Anzahl von Zwischenschritten bezogenen Bruchteils der Positionssollwertänderung und der vorbestimmten Einschaltschwelle des Kupplungslagereglers das Maximum ermittelt und zur Bestimmung des im Regler-Abtastzeitintervall diskretisierten ersten Zwischen-Positionssollwerts das zuvor bestimmte Maximum zu dem in dem dem aktuellen Vorgabezeitintervall vorausgegangenen Vorgabezeitintervall erzeugten Positionssollwert hinzuaddiert wird.
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