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Title:
METHOD FOR ADAPTING A CLUTCH MODEL OF AN AUTOMATED CLUTCH BY ADJUSTING A FRICTION COEFFICIENT OF THE CLUTCH
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2016/141940
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a method for adapting a clutch model of an automated clutch by adjusting a friction coefficient of the clutch (5, 6) in which method a current friction coefficient is determined during a slip phase of the clutch (5, 6), wherein the adjustment of the friction coefficient is carried out upon the exceeding of a predetermined slip speed threshold (nS) by the current slip speed (ks). In a method, in which the number of adaptation situations is increased during the driving operation of the vehicle, the slip speed threshold (nS) is increased to adjust the friction coefficient in accordance with an "imprecise speed signals of an internal combustion engine (2) or of a transmission input shaft (9, 10)" status.

Inventors:
EBERLE CHRISTIAN (DE)
Application Number:
PCT/DE2016/200120
Publication Date:
September 15, 2016
Filing Date:
March 07, 2016
Export Citation:
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Assignee:
SCHAEFFLER TECHNOLOGIES AG (DE)
International Classes:
F16D48/06
Domestic Patent References:
WO2007148203A22007-12-27
WO2011020461A12011-02-24
WO2008064633A12008-06-05
Foreign References:
DE102008053542A12010-04-29
DE102011116311A12012-05-16
DE10129068A12002-12-19
DE102010024941A12011-01-20
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Claims:
Patentansprüche

1 . Verfahren zur Adaption eines Kupplungsmodells einer automatisierten Kupplung durch Anpassung eines Reibwertes der Kupplung (5, 6), bei welcher ein aktueller Reibwert während einer schlupfenden Phase der Kupplung (5, 6) bestimmt wird, wobei die Anpassung des Reibwertes bei Überschreitung einer vorgegebenen Schlupfdrehzahlschwelle (ns) durch die aktuelle Schlupfdrehzahl (ks) durchgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Schlupfdrehzahlschwelle (ns) zur Anpassung des Reibwertes in Abhängigkeit von einem Status „unpräzise Drehzahlsignale eines Verbrennungsmotors (2) oder einer Getriebeeingangswelle" (9, 10) erhöht wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass eine Zieldrehzahl des Verbrennungsmotors (2) für die Schlupfanforderung in Abhängigkeit von dem Status„unpräzise Drehzahlsignale des Verbrennungsmotors (2) oder der Getriebeeingangswelle" (9, 10) angehoben wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der aktuelle Reibwert durch einen Abgleich eines Kupplungsmomentes gegen ein Moment des Verbrennungsmotors (2) bestimmt wird.

4. Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Reibwertanpassung beendet wird, wenn die Schlupfdrehzahl (nK) die angehobenen Schlupfdrehzahlschwelle (ns) unterschreitet.

Description:
Verfahren zur Adaption eines Kupplungsmodells einer automatisierten Kupplung durch Anpassung eines Reibwertes der Kupplung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Adaption eines Kupplungsmodells einer automatisierten Kupplung durch Anpassung eines Reibwertes der Kupplung, bei welcher ein aktueller Reibwert während einer schlupfenden Phase der Kupplung bestimmt wird, wobei die Anpassung des Reibwertes bei Überschreitung einer vorgegebenen Schlupfdrehzahlschwelle durch die aktuelle Schlupfdrehzahl durchgeführt wird.

Um den Komfortansprüchen in Fahrzeugen immer besser gerecht zu werden, muss eine Kupplung, welche zwischen einem Verbrennungsmotor und einem Getriebe angeordnet ist und das Moment des Verbrennungsmotors auf den Abtriebsstrang überträgt, möglichst präzise angesteuert werden. Da die Kupplung zeitlich veränderliche Eigenschaften, beispielsweise unter Einfluss einer Temperaturänderung aufweist, ist ein Kupplungsmodell erforderlich, das regelmäßig adaptiert werden muss. Eine Anpassung des Reibwertes des Kupplungsmodells kann nur adaptiert werden, wenn ein sicher erkennbarer Kupplungsschlupf vorliegt.

Die DE 10 2010 024 941 A1 offenbart ein Verfahren zur Steuerung eines Doppelkupplungsgetriebes mit zwei Teilantriebssträngen, von denen jeder mittels einer Kupplung mit einer Brennkraftmaschine koppelbar ist. Im Fahrbetrieb des das Doppelkupplungsgetriebe umfassenden Fahrzeuges wird ein Tastpunkt der Kupplung unabhängig vom Motormoment ermittelt. Dieser Tastpunkt wird daher während der Inbetriebnahme des Fahrzeuges bestimmt und während des Betriebes des Fahrzeuges adaptiert.

Aus der WO 2008/064633 A1 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Adaptieren einer Hybridtrennkupplung in einem Fahrzeug-Hybridantriebsstrang bekannt, bei welchem der Verbrennungsmotor stillgelegt wird und nach dem Abschalten des Verbrennungsmotors die Hybridtrennkupplung geöffnet wird. Anschließend wird bei abgeschalteter Brennkraftmaschine und geöffneter Hybridtrennkupplung ein zeitlicher Gradient der Drehzahl des Verbrennungsmotors erfasst. Bei einem Teilschließen der Hybridtrennkupplung, sobald die Drehzahl der Brennkraftmaschine unter einem vorbestimmten Wert abgefallen ist, wird der zeitliche Gradient der Drehzahl des Verbrennungsmotors bei der teilgeschlossenen Kupplung ermittelt. Anschließend wird die Kennlinie der Hybridtrennkupplung anhand des ermittelten, von der teilgeschlossenen Hybridtrennkupplung übertragenen Kupplungsmomentes adaptiert. Die Kupplungskennlinie ist dabei durch einen Tastpunkt und einen Reibwert charakterisiert, die beide aufgrund sich ändernder Verhältnisse des Fahrzeuges und der Kupplung angepasst werden müssen.

Für den Fall, dass die Drehzahlsignale des Verbrennungsmotors oder der Getriebeeingangswelle nicht präzise sind, und beispielsweise einen Offsetfehler oder einen zeitlichen Verzug aufweisen, kann es vorkommen, dass fälschlicherweise ein Kupplungsschlupf erkannt wird, obwohl die Kupplung im Haftungseingriff steht. Diese Erkenntnis führt zu einer Fehladaption des Kupplungsmodells.

In Fig. 3 ist die geläufige Strategie beim Auftreten von einem Status„präzise" und „unpräzise" der Drehzahlsignale des Verbrennungsmotors oder der Getriebeeingangswelle verdeutlicht. Dabei verhält sich die Kupplungsansteuerung bei übermittelten Signalstatus„präzise" wie im Zusammenhang mit Abschnitt C beschrieben. Die Schlupfdrehzahlschwelle n s für die Reibwertanpassung bleibt in diesem Fall unangetastet. Liegt dagegen, wie im Abschnitt D dargestellt, der übermittelte Signalstaus „unpräzise" vor, findet gar keine Reibwertadaption statt, selbst wenn der Schlupf den Bereich ss in dem nicht sicher zwischen Schlupf und Haftung der Kupplung unterschieden werden kann, übersteigt. Dies wird durch das Adaptionsbit b a gleich Null angezeigt. Dies passiert selbst dann nicht, wenn ein großer Schlupf auftritt, was z.B. beim„Kriechen" des Fahrzeuges der Fall ist. Dieses Kupplungsmodell ist in dem Fall blind für jede Reibwertänderung. In diesem Fall entstehen bei realer Reibwertänderung deutliche Kupplungsmodellfehler, da das Kupplungsmodell den Änderungen nicht folgt. Dies führt endgültig zu einem falsch geschätzten Kupplungsmoment.

Ebenso bleiben aufgrund der Status„unpräzise Drehzahlen" von Verbrennungsmotor oder Getriebeeingangswelle bei normalen Fahrsituationen viele Adaptionsmöglichkeiten für den Reibwert ungenutzt. Der Reibwert wird somit seltener adaptiert, was ebenso dazu führt, dass das Kupplungsmodell den veränderten Reibwerten nicht nachgeführt wird. Ein solches falsch geschätztes Kupplungsmodell führt zu einer Verschlechterung des Fahrkomforts.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Adaption eines Kupplungsmodells einer automatisierten Kupplung durch Anpassung eines Reibwertes an- zugeben, bei welchem eine Reibwertbestimmung durch eine zuverlässige Unterscheidung zwischen einem Schlupf und einer Haftung der Kupplung möglich ist.

Erfindungsgemäß ist die Aufgabe dadurch gelöst, dass die Schlupfdrehzahlschwelle zur Anpassung des Reibwertes in Abhängigkeit von einem Status "unpräzise Drehzahlsignale eines Verbrennungsmotors oder einer Getriebeeingangswelle" erhöht wird. Die Erhöhung der Schlupfdrehzahlschwelle stellt dabei sicher, dass nicht auf alle Adaptionssituationen verzichtet werden muss, sondern nur auf die, die unterhalb der erhöhten Schlupfdrehzahlschwelle liegen. Durch Erhöhung der Schlupfdrehzahlschwelle wird eine Verwechslungsgefahr von Schlupf und Haftungssituationen der Kupplung zuverlässig unterbunden. Die Schlupfdrehzahlschwelle wird dabei so weit erhöht, dass mit Sicherheit davon ausgegangen werden kann, dass die Kupplung sich in einem schlupfenden Zustand befindet, wenn die erhöhte Schlupfdrehzahlschwelle von dem Schlupf überschritten wird. Somit können auch bei dem Status„unpräzise Drehzahlsignalen des Verbrennungsmotors oder der Getriebeeingangswelle", bei welchem die Drehzahlen beispielsweise einen Offsetfehler und/oder einen zeitlichen Verzug aufweisen, präzise Kupplungsmomente bereitgestellt werden, was den Fahrkomfort auf hohem Niveau hält.

In einer Ausgestaltung wird die Schlupfdrehzahlschwelle zur Anpassung des Reibwertes in Abhängigkeit von dem Status„unpräzise Drehzahlsignale des Verbrennungsmotors oder der Getriebeeingangswelle" erhöht. Dies unterstützt die Situation, in welcher künstlich ein Schlupf der Kupplung hervorgerufen wird und wobei zusätzlich Adaptionszeiträume für das Kupplungsmodell geschaffen werden.

In einer Ausführungsform wird der aktuelle Reibwert durch einen Abgleich eines Kupplungsmomentes gegen ein Moment des Verbrennungsmotors bestimmt.

In einer weiteren Ausführungsform wird die Reibwertanpassung beendet, wenn die aktuelle Schlupfdrehzahl die angehobene Schlupfdrehzahlschwelle unterschreitet. Dadurch lässt sich der Zeitraum für die Adaption zuverlässig eingrenzen.

Die Erfindung lässt zahlreiche Ausführungsformen zu. Eine davon soll anhand der in der Zeichnung dargestellten Figuren näher erläutert werden.

Es zeigen:

Fig. 1 eine Prinzipdarstellung eines Doppelkupplungsgetriebes, Fig. 2 ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens,

Fig. 3 ein Ausführungsbeispiel des Verfahrens nach dem Stand der Technik.

Das erfindungsgemäße Verfahren soll am Beispiel eines Doppelkupplungsgetriebes 1 erläutert werden. Dies stellt aber keine Einschränkung dar, sondern kann auf alle möglichen, eine Kupplung aufweisenden Getrieben angewendet werden.

Fig. 1 zeigt eine Prinzipdarstellung eines Doppelkupplungsgetriebes 1 , wie es in Kraftfahrzeugen zum Einsatz kommt. Dieses Doppelkupplungsgetriebe 1 ist mit dem Verbrennungsmotor 2 verbunden und weist zwei Teilstränge 3 und 4 auf. Die Verbindung eines Teilstranges 3, 4 mit dem Verbrennungsmotor 2 erfolgt über jeweils eine Kupplung 5, 6, die von einem Steuergerät 15 angesteuert werden. Der erste Teilstrang 3 trägt die ungeraden Gänge 7, während der zweite Teilstrang 4 die geraden Gänge 8 umfasst. Die Gänge 7 und 8 sind im Bedarfsfall mit einer Getriebeeingangswelle 9, 10 eines Getriebes 1 1 verbunden, welches über ein Differenzial 12 und eine Antriebswelle 13 die Antriebsräder 14 antreibt. Eine Drehzahl n v des Verbrennungsmotors 2 wird durch einen Drehzahlsensor 16 detektiert, während eine Drehzahl n G der Getriebeeingangswelle 9 mit einem Drehzahlsensor 17 gemessen wird. Beide Drehzahlsensoren 16, 17 sind mit dem Steuergerät 15 verbunden.

Bei einem solchen Doppelkupplungsgetriebe 1 wird ein Gang 7 eines Teilstranges 3 mit der Getriebeeingangswelle 9 verbunden, während der Gang 8 des anderen Teilstranges 4 eingelegt wird. Zu diesem Zweck muss das Verhalten der beiden Kupplungen 5, 6 genau eingestellt werden, um Störungen zu vermeiden. Jede der Kupplungen 5, 6 wird dabei über ein Kupplungsmodell gesteuert, das in dem Steuergerät 15 abgelegt ist. Ein Parameter des Kupplungsmodells ist dabei ein Reibwert, welcher regelmäßig im Betrieb des Fahrzeuges adaptiert werden sollte. Zur Adaption des Reibwertes, welche an der Kupplung 5 erläutert werden soll, für die Kupplung 6 aber genauso zutrifft, arbeitet die Kupplung 5 in einem schlupfenden Zustand und überträgt ein Kupplungsmoment. Dieses Kupplungsmoment wird während der schlupfenden Phase der Kupplung 5 mit dem Moment des Verbrennungsmotors 2 abgeglichen und daraus der Reibwert ermittelt.

Vor der Reibwertadaption werden die Verbrennungsmotordrehzahl n v sowie die Ge- triebeeingangswellendrehzahl n G bewertet. Ist der Status der Verbrennungsmotor- drehzahl n v oder der Getriebeeingangswellendrehzahl n G „präzise" (Fig. 2, Abschnitt A), so wird davon ausgegangen, dass der Schlupfdrehzahlbereich ss, in dem der Schlupf der Kupplung 5 nicht sicher erkannt und mit einer Haftung der Kupplung 5 verwechselt werden kann, sehr klein ist. Überschreitet die Schlupfdrehzahl k s eine vorgegebene Schlupfdrehzahlschwelle n s , so wird ein Adaptionsbit b a gesetzt, welches die Adaption des Reibwertes erlaubt (Fig. 2a). Die Drehzahl n K der Kupplung, welche der Drehzahl n v des Verbrennungsmotors 2 entspricht, liegt in diesem Bereich oberhalb der Drehzahl n G der Getriebeeingangswelle 9. Wie aus Fig. 2c hervorgeht, welche den Schlupf der Kupplung 5 über der Zeit t wiedergibt, ist der Schlupfdrehzahlbereich ss, in welchem ein geringer Schlupf der Kupplung 5 auftritt und in dem eine Verwechselung des Schlupfes mit einem Haftungseingriff der Kupplung möglich ist, sehr klein. Da die Schlupfdrehzahl k s die Schlupfdrehzahlschwelle n s überschreitet, wird der Reibwert adaptiert. Der Zieldrehzahl des Schlupfes k s für die Schlupfanforderung bleibt dabei unverändert.

Im Abschnitt B ist das Verhalten der Drehzahlen dargestellt, wenn der Status von entweder der Verbrennungsmotordrehzahl n v oder Getriebeeingangswellendrehzahl n G „unpräzise" wird. Das heißt, dass die Drehzahlen beispielsweise einen Offsetfehler und/oder einen zeitlichen Verzug aufweisen. Da in diesem Fall der Schlupfdrehzahlbereich ss, in dem ein Schlupf nicht sicher erkannt werden kann, größer wird, wird auch die Mindestschlupfdrehzahlschwelle für Adaptionen angehoben. Zur sicheren Einstellung eines sicher erkennbaren (ausreichend hohen) Schlupfes wird die Zielschlupfdrehzahl angehoben, was in Fig. 2c verdeutlicht ist. Wird die angehobene Schlupfdrehzahlschwelle n s durch die aktuelle Schlupfdrehzahl k s überschritten, wird ebenfalls das Adaptionsbit b a zur Erlaubnis der Reibwertanpassung gesetzt. Gleichzeitig wird der Zielschlupf n z für die Reibwertanpassung angehoben. Daraus ergibt sich, wie in Fig. 2b dargestellt, dass die Schlupfdrehzahl k s über der Zeit erhöht ist.

Durch die vorgeschlagene Lösung kann der Reibwert auch im Status„unpräzise Drehzahlsignale" adaptiert werden, wodurch das Kupplungsmodell jederzeit den geänderten Reibwerteigenschaften folgen kann. Bezugszeichenliste

1 Doppelkupplungsgetnebe

2 Verbrennungsmotor

3 Teilstrang

4 Teilstrang

5 Kupplung

6 Kupplung

7 Gang

8 Gang

9 Getriebeeingangswelle

10 Getriebeeingangswelle

1 1 Getriebe

12 Differenzial

13 Antriebswelle

14 Antriebsräder

15 Steuergerät

16 Drehzahlsensor

17 Drehzahlsensor

n v Verbrennungsmotordrehzahl

n G Getriebeeingangswellendrehzahl

b a Adaptionsbit

n K Kupplungsdrehzahl

n z Zielschlupf

k s Schlupfdrehzahl

n s Schlupfdrehzahlschwelle

ss Schlupfdrehzahlbereich




 
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