WO2014082628A1 - Verfahren zur steuerung einer reibungskupplung - Google Patents

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Steffen Huber
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Definitions

  • the invention relates to a method for controlling a friction clutch in a
  • Automated friction clutches are actuated along an axial actuation path about their axis of rotation.
  • clutch actuators are used in which a correspondingly designed clutch actuation, for example an actuator mechanism, a hydrostatic section or the like is actuated by an electric motor, by being driven or a master cylinder piston is actuated, optionally with the interposition of a transmission.
  • a relationship between actuation travel and clutch torque is determined in a control unit on the basis of characteristic diagrams or algorithms and output in the form of a desired variable for controlling the electric motor.
  • the electric motor is controlled by means of a controller optionally after a pilot control to an actual value which corresponds to the clutch torque to be transmitted.
  • the controller is adapted in the new state by means of empirically determined controller parameters to the controlled system.
  • the object of the invention is the development of a method for controlling a
  • Friction clutch by means of a clutch actuator, which ensures a consistently high control quality of the clutch actuator over its operating time and temporary changes to the controlled system allowed.
  • a corresponding adaptation of the controller parameters can take place. Whether an adaptation of these is to take place can be made dependent on a threshold of detectable variables, for example the changes themselves, a time behavior of the controlled system, derivable variables and / or the like.
  • the execution of a check of the time behavior and possibly an adaptation of the controller parameters can be carried out continuously over the operating time, for example at regular intervals.
  • the check is carried out at settings of the friction clutch or operating states of the drive train, in which no danger, loss of comfort or the like for the drive train, the motor vehicle and the occupants of the motor vehicle arises as a result of the increased by the setpoint jump clutch torque.
  • the respective clutch clutch torque transmitting friction clutch can be checked.
  • clutch states can be provided at high clutch torque to be transmitted, in which an increasing clutch torque can be accepted.
  • a setpoint jump can be impressed, which, for example, when closed Brake still leads to no starting action of the motor vehicle.
  • negative setpoint jumps can also be provided for detecting a hysteresis of the controlled system, which are impressed in the opening direction of the friction clutch.
  • setpoint jumps initiated with a possibly subsequent adaptation of the controller parameters can be effected depending on a detected size of the drive train, for example at a temperature change of a characteristic temperature of the drive train, for example a measured one, exceeding a predetermined threshold or by means of a temperature model of other temperatures determined coupling temperature is performed.
  • Controller parameter based on a turning tangent of the step response.
  • a time interval predetermined between a first point in time at the beginning of a step response and a second point in time at which the actual value is to be set by the nominal value jump can be detected.
  • the time interval of the Wendetangente is divided into two sub-intervals and determined on the basis of the actual value to be set and the sub-intervals by means of selected calculation algorithms, the controller parameters.
  • the calculation algorithms determined in this way can be preset according to a control curve of the actual value to be controlled. If, for example, an aperiodic control process or a control process with overshoots is detected, the calculation algorithms can be adapted differently to these control processes.
  • the course of the control can be derived, for example, from the step response itself, by evaluating it curve-analytically.
  • the number of controller parameters and the calculation algorithms determining them can be made dependent on a controller type, for example P controller, PI controller, PID controller.
  • amplification is preferred, the gain and a time constant are adapted for the PI controller, and the amplification and two time constants are used for the PID controller.
  • the control parameter based on a slope of the actuation path over time and a time interval between a time at the start of the setpoint jump and a time, where the time axis is intersected by a tangent of the path-time curve.
  • FIG. 1 shows a diagram of a desired value step over time applied to a controlled system of a clutch actuator
  • FIG. 2 shows a diagram of a step response of the controlled variable following the nominal value jump of FIG.
  • FIG. 3 shows a diagram of a setpoint jump applied to a controlled system of a clutch actuator over time
  • FIG. 4 shows a diagram of a path following the nominal value jump of FIG.
  • FIG. 1 shows the diagram 1 of the desired value SG over the time t.
  • the step response of the actual value IW shown as curve 4 results over time t with an asymptotically adjusting actual value IW (s) dependent on the setpoint increment SG (s) of FIG. 1 and the starting value at the point in time t 0 .
  • the currently set controller parameters of the controller are reset, so that the variables influencing the curve 4 go back exclusively to the controlled system itself.
  • the turning tangent 5 is determined from the course of the curve 4, which intersects the ordinate value of the actual value IW (s) to be set at the point of intersection S and defines a point in time t-1 at the point of intersection S. From the times t 0 , t- ⁇ the interval At- ⁇ is included, which is divided by the turning tangent 5 in the sub-intervals T u, T g . The subdivision is dependent on the slope of the Wendetangente, so that overall the time behavior of the curve 4 can be reproduced depending on the actual value IW (s) to be set. Based on the design of the Wendetangente 5, an adaptation of the controller parameters depending on the type of controller used.
  • the controller parameters K p in the form of the gain for a proportional controller P (P) are shown in Table 1 below. Controller) or K p , T n for a Pl controller or K p , T n , T v determined for a PID controller. These are formed by means of the illustrated calculation algorithms by taking the actual value IW (s) to be set from FIG. 2, which is set to K s in Table 1, and the subintervals T u , T g of FIG.
  • control curves are again differentiated into states with (external) interference and (inner) guidance, so that the corresponding calculation algorithms are used for the corresponding control states and thus the adapted controller parameters are adapted.
  • Figures 3 and 4 show the diagrams 6 and 8 with the impressed in the form of the curve 7 setpoint size SG (s) and the path-time curve 9 over the time t.
  • the setpoint jump SG (s) applied at the time t 0 causes a delayed start of the path setting of the actuation path s in the controlled system and then a substantially constant path-time behavior that can be reproduced by the tangent 10.
  • the slope k determined at a standardized time interval, can be used in conjunction with the time interval At 2 Adaptation of the controller parameter K p of a P-controller according to the following calculation algorithm:
  • time interval At 2 from the time t 0 at the beginning of the setpoint jump SG (s) and time t 2 is set at the intersection of the tangent 10 with the time axis.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung einer Reibungskupplung in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs mittels eines elektrisch betriebenen Kupplungsaktors, welcher abhängig von einer von einem Kupplungssteuergerät ausgegebenen Sollgröße entlang eines Betätigungswegs mittels eines auf die Regelstrecke des Betätigungswegs mittels Reglerparametern vorprogrammierten Reglers auf einen der Sollgröße entsprechenden Istwert gesteuert wird. Um den Regler im Neuzustand eng auslegen und an Änderungen während des Betriebs anpassen zu können, wird eine sich über eine Betriebszeit ändernde Regelstrecke mittels einer Änderung der Reglerparameter adaptiert, indem zumindest einem Wert einer eingestellten Sollgröße ein Sollgrößensprung aufgeprägt wird und eine nachfolgende Sprungantwort des Istwerts über die Zeit bei abgeschalteten Reglerparametern erfasst und aus der Sprungantwort die Reglerparameter ermittelt werden.

Description

Verfahren zur Steuerung einer Reibungskupplung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung einer Reibungskupplung in einem
Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs mittels eines elektrisch betriebenen Kupplungsaktors, welcher abhängig von einer von einem Kupplungssteuergerät ausgegebenen Sollgröße entlang eines Betätigungswegs mittels eines auf die Regelstrecke des Betätigungswegs mittels Reglerparametern vorprogrammierten Reglers auf einen der Sollgröße entsprechenden Istwert gesteuert wird.
Automatisierte Reibungskupplungen, wie sie beispielsweise aus der DE 10 2010 024 938 A1 bekannt sind, werden entlang eines axialen Betätigungswegs um deren Drehachse betätigt. Hierzu werden Kupplungsaktoren eingesetzt, bei denen eine entsprechend ausgebildete Kupplungsbetätigung, beispielsweise eine Aktormechanik, eine hydrostatische Strecke oder dergleichen von einem Elektromotor betätigt wird, indem diese angetrieben beziehungsweise ein Geberzylinderkolben gegebenenfalls unter Zwischenschaltung eines Getriebes betätigt wird. Um ein über die Reibungskupplung zu übertragendes Kupplungsmoment einzustellen, wird in einem Steuergerät anhand von Kennfeldern oder Algorithmen ein Zusammenhang zwischen Betätigungsweg und Kupplungsmoment ermittelt und in Form einer Sollgröße zur Steuerung des Elektromotors ausgegeben. Hierbei wird der Elektromotor mittels eines Reglers gegebenenfalls nach einer Vorsteuerung auf einen Istwert, der dem zu übertragenden Kupplungsmoment entspricht, geregelt. Der Regler wird dabei im Neuzustand mittels empirisch ermittelter Reglerparameter auf die Regelstrecke adaptiert. Die zunehmende Betriebsdauer des Kupplungsaktors und der Reibungskupplung, beispielsweise Fettalterung, Einlaufeffekte, Verschleiß und dergleichen sowie kurzzeitige Änderungen, beispielsweise
Temperaturänderungen in Reibungskupplung und/oder Kupplungsaktor können Änderungen der Regelstrecke bewirken. Um diese Änderungen zu erfassen, werden die Reglerparameter entsprechend robust eingestellt. Hierdurch müssen, was die Regelgüte und den Regelkomfort anbetrifft, zumindest in einigen Betriebsbereichen der Reibungskupplung Abstriche gemacht werden.
Aufgabe der Erfindung ist die Weiterbildung eines Verfahrens zur Steuerung einer
Reibungskupplung mittels eines Kupplungsaktors, das eine gleich bleibend hohe Regelgüte des Kupplungsaktors über dessen Betriebszeit und temporäre Änderungen der Regelstrecke erlaubt.
Die Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Die von diesem abhängigen Unteransprüche geben vorteilhafte Ausführungsformen wieder.
In dem vorgeschlagenen Verfahren zur Steuerung einer Reibungskupplung in einem
Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs mittels eines elektrisch betriebenen Kupplungsaktors, welcher abhängig von einer von einem Kupplungssteuergerät ausgegebenen Sollgröße entlang eines Betätigungswegs mittels eines auf die Regelstrecke des Betätigungswegs mittels Reglerparametern vorprogrammierten Reglers auf einen der Sollgröße entsprechenden Istwert gesteuert wird, ist vorgesehen, eine sich über eine Betriebszeit ändernde Regelstrecke mittels einer Änderung der Reglerparameter zu adaptieren, indem zumindest einem Wert einer eingestellten Sollgröße ein Sollgrößensprung aufgeprägt wird und eine nachfolgende Sprungantwort des Istwerts über die Zeit bei abgeschalteten Reglerparametern erfasst und aus der Sprungantwort die Reglerparameter ermittelt wird. Auf diese Weise kann das Zeitverhalten der Regelstrecke erfasst und gegebenenfalls mit dem Neuzustand verglichen werden. Treten Änderungen der Regelstrecke auf, die mittels der eingestellten Reglerparameter nur unzureichend kompensiert werden können, kann eine entsprechende Anpassung der Reglerparameter erfolgen. Ob eine Anpassung dieser erfolgen soll, kann von einer Schwelle von erfassbaren Größen, beispielsweise den Änderungen selbst, einem Zeitverhalten der Regelstrecke, aus diesem ableitbaren Größen und/oder dergleichen abhängig gemacht werden.
Die Durchführung einer Überprüfung des Zeitverhaltens und gegebenenfalls eine Adaption der Reglerparameter können über die Betriebszeit laufend, beispielsweise in regelmäßigen Abständen durchgeführt werden. Die Überprüfung erfolgt bei Einstellungen der Reibungskupplung beziehungsweise Betriebszuständen des Antriebsstrangs, bei denen keine Gefährdung, Komforteinbuße oder dergleichen für den Antriebsstrang, das Kraftfahrzeug und die Insassen des Kraftfahrzeugs infolge des durch den Sollwertsprung erhöhten Kupplungsmoments entsteht. Beispielsweise kann bei Antriebssträngen mit einem Doppelkupplungsgetriebe und einer Doppelkupplung die jeweils kein Kupplungsmoment übertragende Reibungskupplung überprüft werden. Alternativ oder zusätzlich können Kupplungszustände bei hohem zu übertragenden Kupplungsmoment vorgesehen werden, bei dem ein zunehmendes Kupplungsmoment in Kauf genommen werden kann. Des Weiteren kann bei geöffneter Reibungskupplung ein Sollwertsprung aufgeprägt werden, der beispielsweise bei geschlossener Bremse noch zu keiner Anfahraktion des Kraftfahrzeugs führt. Im Weiteren können beispielsweise zur Erfassung einer Hysterese der Regelstrecke auch negative Sollwertsprünge vorgesehen sein, die in Öffnungsrichtung der Reibungskupplung aufgeprägt werden.
Alternativ oder zusätzlich zu einer laufend erfolgenden Adaption der Reglerparameter mittels des vorgeschlagenen Verfahrens können abhängig von einer erfassten Größe des Antriebsstrangs eingeleitete Sollwertsprünge mit gegebenenfalls nachfolgender Adaption der Reglerparameter erfolgen, wenn beispielsweise bei einer eine vorgegebene Schwelle überschreitenden Temperaturänderung einer charakteristischen Temperatur des Antriebsstrangs, beispielsweise einer gemessenen oder mittels eines Temperaturmodells aus anderen Temperaturen ermittelten Kupplungstemperatur durchgeführt wird.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform des Verfahrens erfolgt eine Adaption der
Reglerparameter anhand einer Wendetangente der Sprungantwort. Hierbei kann ein zwischen einem ersten Zeitpunkt bei beginnender Sprungantwort und einem zweiten Zeitpunkt bei von der Wendetangente geschnittenem, von dem Sollgrößensprung einzustellendem Istwert vorgegebenes Zeitintervall erfasst werden. Anschließend wird das Zeitintervall von der Wendetangente in zwei Teilintervalle aufgeteilt und anhand des einzustellenden Istwerts und der Teilintervalle mittels ausgewählter Berechnungsalgorithmen die Reglerparameter bestimmt.
Die auf diese Weise bestimmten Berechnungsalgorithmen können abhängig von einem Regelverlauf des zu regelnden Istwerts angepasst voreingestellt werden. Wird beispielsweise ein aperiodischer Regelverlauf oder ein Regelverlauf mit Überschwingern erkannt, können die Berechnungsalgorithmen entsprechend unterschiedlich an diese Regelverläufe angepasst werden. Der Regelverlauf kann beispielsweise aus der Sprungantwort selbst abgeleitet werden, indem diese kurvenanalytisch bewertet wird. Weiterhin kann die Anzahl der Reglerparameter und der diese bestimmenden Berechnungsalgorithmen von einem Reglertyp, beispielsweise P-Regler, Pl-Regler, PID-Regler abhängig gemacht werden. Für den P-Regler wird dabei in bevorzugter Weise eine Verstärkung, für den Pl-Regler die Verstärkung und eine Zeitkonstante und für den PID-Regler die Verstärkung und zwei Zeitkonstanten adaptiert.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des Verfahrens kann beispielsweise für integrierende Strecken, beispielsweise bei einer Positionsregelung mittels eines P-Reglers der Regelparameter auf Basis einer Steigung des Betätigungswegs über die Zeit und einem Zeitintervall zwischen einem Zeitpunkt beim Start des Sollgrößensprungs und einem Zeitpunkt, bei dem die Zeitachse von einer Tangente der Weg-Zeit-Kurve geschnitten wird, ermittelt werden.
Die Erfindung wird anhand des in den Figuren 1 bis 4 dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Hierbei zeigen:
Figur 1 ein Diagramm eines auf eine Regelstrecke eines Kupplungsaktors aufgebrachten Sollwertsprungs über die Zeit,
Figur 2 ein Diagramm einer auf den Sollgrößensprung der Figur 1 folgenden Sprungantwort der Regelgröße,
Figur 3 ein Diagramm eines auf eine Regelstrecke eines Kupplungsaktors aufgebrachten Sollwertsprungs über die Zeit
und
Figur 4 ein Diagramm eines auf den Sollgrößensprung der Figur 3 folgenden Weg-
Zeit-Verhaltens.
Figur 1 zeigt das Diagramm 1 der Sollgröße SG über die Zeit t. Entsprechend der Kurve 2 wird zu dem vorgegebenen Zeitpunkt t0 die Sollgröße - hier von der SG=0 auf die SG(s) erhöht und gehalten. Aus dem Diagramm 3 der Figur 2 resultiert die als Kurve 4 dargestellte Sprungantwort des Istwerts IW über die Zeit t mit einem sich asymptotisch einstellenden, von dem Sollgrößensprung SG(s) der Figur 1 abhängigen Istwert IW(s) und dem Startwert bei dem Zeitpunkt t0. Hierbei werden die aktuell eingestellten Reglerparameter des Reglers zurückgesetzt, so dass die die Kurve 4 beeinflussenden Größen ausschließlich auf die Regelstrecke selbst zurückgehen. In einem nachfolgenden Schritt wird aus dem Verlauf der Kurve 4 die Wendetangente 5 ermittelt, die den Ordinatenwert des einzustellenden Istwerts IW(s) am Schnittpunkt S schneidet und einen Zeitpunkt t-ι am Schnittpunkt S festlegt. Von den Zeitpunkten t0, t-ι wird das Intervall At-ι eingeschlossen, das von der Wendetangente 5 in die Teilintervalle Tu, Tg unterteilt wird. Die Unterteilung erfolgt abhängig von der Steigung der Wendetangente, so dass insgesamt das Zeitverhalten der Kurve 4 abhängig von dem einzustellenden Istwert IW(s) wiedergegeben werden kann. Anhand der Ausbildung der Wendetangente 5 kann eine Adaption der Reglerparameter abhängig vom eingesetzten Reglertyp erfolgen.
In einem an ein Regelverfahren nach Chien, Hrones und Reswick angelehnten, besonders vorteilhaften Verfahren zur Steuerung einer Reibungskupplung werden gemäß nachfolgender Tabelle 1 die Reglerparameter Kp in Form der Verstärkung für einen Proportionalregler P (P- Regler) beziehungsweise Kp, Tn für einen Pl-Regler beziehungsweise Kp, Tn, Tv für einen PID- Regler ermittelt. Diese werden mittels der dargestellten Berechnungsalgorithmen gebildet, indem der aus der Figur 2 einzustellende Istwert IW(s), der in Tabelle 1 zu Ks gesetzt wird, und die Teilintervalle Tu, Tg der Figur 2 in Ansatz gebracht werden. Hierbei werden beispielhaft zwei unterschiedliche Regelverläufe, nämlich ein aperiodischer Regelverlauf und ein Regelverlauf mit 20%iger Überschwingung unterschieden. Weiterhin werden diese Regelverläufe noch einmal in Zustände mit (äußerer) Störung und (innerer) Führung unterschieden, so dass für die entsprechenden Regelzustände die entsprechenden Berechnungsalgorithmen angewandt und dadurch die angepassten Reglerparameter adaptiert werden.
Figure imgf000007_0001
Tabelle 1
Die Figuren 3 und 4 zeigen die Diagramme 6 und 8 mit dem in Form der Kurve 7 aufgeprägten Sollgrößensprung SG(s) und der Weg-Zeit-Kurve 9 über die Zeit t. Der zum Zeitpunkt t0 aufgeprägte Sollgrößensprung SG(s) bewirkt in der Regelstrecke einen verzögerten Beginn der Wegeinstellung des Betätigungswegs s und danach ein im Wesentlichen konstantes Weg- Zeit-Verhalten, das durch die Tangente 10 wiedergegeben werden kann. Die bei einem standardisierten Zeitintervall ermittelte Steigung k, kann in Verbindung mit dem Zeitintervall At2 zur Adaption des Reglerparameters Kp eines P-Reglers nach folgendem Berechnungsalgorithmus herangezogen werden:
Figure imgf000008_0001
Hierbei wird das Zeitintervall At2 aus dem Zeitpunkt t0 zu Beginn des Sollgrößensprungs SG(s) und Zeitpunkt t2 am Schnittpunkt der Tangente 10 mit der Zeitachse festgelegt.
Bezuqszeichenliste
1 Diagramm
2 Kurve
3 Diagramm
4 Kurve
5 Wendetangente
6 Diagramm
7 Kurve
8 Diagramm
9 Weg-Zeit-Kurve
10 Tangente
IW Istwert
IW(s) einzustellender Istwert
Zeitintervall
At2 Zeitintervall
S Schnittpunkt
s Betätigungsweg
SG Sollgröße
SG(s) Sollgrößensprung
t Zeit
t0 Zeitpunkt
Zeitpunkt
t2 Zeitpunkt
Tu Teilintervall
Tg Teilintervall

Claims

Patentansprüche
1 . Verfahren zur Steuerung einer Reibungskupplung in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs mittels eines elektrisch betriebenen Kupplungsaktors, welcher abhängig von einer von einem Kupplungssteuergerät ausgegebenen Sollgröße (SG) entlang eines Betätigungswegs mittels eines auf die Regelstrecke des Betätigungswegs mittels Reglerparametern vorprogrammierten Reglers auf einen der Sollgröße (SG) entsprechenden Istwert (IW) gesteuert wird, dadurch gekennzeichnet, dass eine sich über eine Betriebszeit ändernde Regelstrecke mittels einer Änderung der Reglerparameter adaptiert wird, indem zumindest einem Wert einer eingestellten Sollgröße (SG) ein Sollgrößensprung (SG(s)) aufgeprägt wird und eine nachfolgende Sprungantwort des Istwerts (IW) über die Zeit (t) bei abgeschalteten Reglerparametern erfasst und aus der Sprungantwort die Reglerparameter ermittelt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass eine Adaption der Reglerparameter laufend über die Betriebszeit durchgeführt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Adaption der Reglerparameter bei einer eine vorgegebene Schwelle überschreitenden Temperaturänderung einer charakteristischen Temperatur des Antriebsstrangs durchgeführt wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine A- daption der Reglerparameter anhand einer Wendetangente (5) der Sprungantwort erfolgt.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein zwischen einem ersten Zeitpunkt (t0) mit beginnender Sprungantwort und einem zweiten Zeitpunkt (t-ι) bei von der Wendetangente (5) geschnittenem, von dem Sollgrößensprung (SG(s)) einzustellendem Istwert (IW(s)) vorgegebenes Zeitintervall (At-i) erfasst wird, das Zeitintervall (At-i) von der Wendetangente(5) in zwei Teilintervalle (Tu, Tg) aufgeteilt wird und anhand des einzustellenden Istwerts (IW(s)) und der Teilintervalle (Tu, Tg) anhand von ausgewählten Berechnungsalgorithmen die Reglerparameter bestimmt werden.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Berechnungsalgorithmen abhängig von einem Regelverlauf des zu regelnden Istwerts (IW(s)) angepasst voreingestellt werden. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Reglerparameter und die Berechnungsalgorithmen abhängig von einem Reglertyp des Reglers an- gepasst voreingestellt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Reglerparameter Kp für einen P-Regler, beziehungsweise Kp, Tn für einen Pl-Regler, beziehungsweise Kp, Tn, Tv für einen PID-Regler mittels der aus der nachfolgenden Tabelle vorgegebenen, aus dem einzustellenden Istwert Ks und den Teilintervallen Tu, Tg berechneten Berechnungsalgorithmen bei aperiodischem Regelverlauf und Regelverlauf mit 20%iger Überschwingung jeweils abhängig von einer äußeren Störung und einer inneren Führung ermittelt werden:
Figure imgf000011_0001
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Reglerparameter (Kp) abhängig von einem Weg-Zeitverhalten der Regelstrecke ermittelt wird.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass für einen integrierenden Betätigungsweg (s) bei einer Positionsregelung mittels eines P-Reglers ein Regelparameter (Kp) auf Basis einer Steigung (k,) des Betätigungswegs (s,) über die Zeit (t) und einem Zeitintervall (At2) zwischen einem Zeitpunkt (t0) beim Start des Sollgrößensprungs (SG(s)) und einem Zeitpunkt (t-ι), bei dem die Zeitachse von einer Tangente (10) einer Weg-Zeit-Kurve (9) geschnitten wird, ermittelt wird.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015028013A2 (de) * 2013-08-28 2015-03-05 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Steuern eines kupplungsaktuators

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1616770A1 (de) * 2004-06-30 2006-01-18 Luk Lamellen und Kupplungsbau GmbH Verfahren zum Schutz einer automatisiert betätigten Kupplung eines Fahrzeugs gegen Überlastung
DE102010024938A1 (de) 2009-07-13 2011-01-20 Luk Lamellen Und Kupplungsbau Beteiligungs Kg Verfahren zur Regelung eines Antriebsstrangs mit automatischer Reibungskupplung und Antriebsstrang hierzu
DE102010052819A1 (de) * 2009-12-14 2011-06-16 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Verfahren zur Steuerung einer automatisierten Reibungskupplung
DE102011103750A1 (de) * 2010-06-28 2011-12-29 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Hydrostataktor und Verfahren zur Steuerung eines Hydrostataktors
DE102012202413A1 (de) * 2011-03-14 2012-09-20 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Verfahren zur Steuerung einer Reibungskupplung
DE102011105507A1 (de) * 2011-06-24 2012-12-27 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Verfahren zur Steuerung einer automatisierten Reibungskupplung

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1616770A1 (de) * 2004-06-30 2006-01-18 Luk Lamellen und Kupplungsbau GmbH Verfahren zum Schutz einer automatisiert betätigten Kupplung eines Fahrzeugs gegen Überlastung
DE102010024938A1 (de) 2009-07-13 2011-01-20 Luk Lamellen Und Kupplungsbau Beteiligungs Kg Verfahren zur Regelung eines Antriebsstrangs mit automatischer Reibungskupplung und Antriebsstrang hierzu
DE102010052819A1 (de) * 2009-12-14 2011-06-16 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Verfahren zur Steuerung einer automatisierten Reibungskupplung
DE102011103750A1 (de) * 2010-06-28 2011-12-29 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Hydrostataktor und Verfahren zur Steuerung eines Hydrostataktors
DE102012202413A1 (de) * 2011-03-14 2012-09-20 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Verfahren zur Steuerung einer Reibungskupplung
DE102011105507A1 (de) * 2011-06-24 2012-12-27 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Verfahren zur Steuerung einer automatisierten Reibungskupplung

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