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Title:
METHOD FOR ADAPTING THE COUPLING CHARACTERISTIC CURVE OF AN AUTOMATIC CLUTCH IN A VEHICLE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2002/059493
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a method for controlling and/or regulating an automatic clutch in a vehicle, wherein an electronic coupling management (EKM) is adapted to a coupling characteristic curve, the adaptation being conducted on at least one suitable operating point.

Inventors:
EICH JUERGEN (DE)
JAEGER THOMAS (DE)
BOLL BERNHARD (DE)
BAST FRANK (DE)
Application Number:
PCT/DE2002/000160
Publication Date:
August 01, 2002
Filing Date:
January 21, 2002
Export Citation:
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Assignee:
LUK LAMELLEN & KUPPLUNGSBAU (DE)
EICH JUERGEN (DE)
JAEGER THOMAS (DE)
BOLL BERNHARD (DE)
BAST FRANK (DE)
International Classes:
F16D48/06; (IPC1-7): F16D48/06
Foreign References:
DE19504847A11995-09-28
DE19751455A11999-05-27
Other References:
None
Attorney, Agent or Firm:
LUK LAMELLEN UND KUPPLUNGSBAU BETEILIGUNGS KG (Ege Guido Bühl, DE)
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Claims:
Patentansprüche
1. Verfahren zum Steuern und/oder Regeln einer automatisierten Kupplung eines Fahrzeuges, bei dem mit einem elektronischen Kupplungsmanagement (EKM) eine Kupplungskennlinie adaptiert wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Adap tion bei wenigstens einem geeigneten Betriebspunkt durchgeführt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Adaption bei be liebigen Betriebspunkten durchgeführt wird.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Adaption bei jedem Anfahrvorgang und/oder jedem Schaltvorgang durchgeführt wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Adaption mit einem geeigneten Modell durchgeführt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei dem Modell zu mindest ein Tastpunkt adaptiert wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß bei dem Modell zumindest ein Reibwert adaptiert wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß bei dem Modell zumindest die Form der Kupplungskennlinie adaptiert wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Adaption der Kupplungskennlinie zumindest eine Eingangsgröße berücksich tigt wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Adaption der Kupplungskennlinie als Eingangsgröße die Motordrehzahl (n"", t), das effektives Motormoment (Mmo,) und/oder die Kupplungsaktorposition (Xkupp) verwendet wird.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Adaption der Kupplungskennlinie wenigstens ein Verzögerungsblock (T) zum Ausgleichen ei nes möglichen Zeitversatzes bei der Signalerfassung der Eingangsgrößen und/oder der Signalübertragung der Eingangsgrößen verwendet wird.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Adaption der Kupplungskennlinie ein Adaptionsalgorithmus zum Anpassen von Signalen und/oder Parametern in Abhängigkeit des jeweiligen Betriebs punktes verwendet wird.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß bei dem Adaptions algorithmus zumindest ein Korrekturterm verwendet wird.
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß bei dem Adaptions algorithmus ein Korrekturterm bei der Motorbeschleunigung (Jmot) verwendet wird, wodurch ein Auseinanderlaufen von Modellund Realwerten vermieden wird.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß bei dem Adaptionsalgorithmus ein Momentenkorrekturterm (AMmo,) zum Berück sichtigen eines Fehlers bei dem Signal des Motormoments (Mmot) verwendet wird.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß bei dem Adaptionsalgorithmus ein Korrekturterm (ATap) beim Kupplungsaktorweg verwendet wird.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß bei dem Adaptionsalgorithmus zumindest ein Kennlinienparameter (KL Parameter) zum Adaptieren des Reibwertes bei der Kupplung verwendet wird.
17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß als KLParameter ein Signalvektor eingesetzt wird.
18. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Auslegung des Adaptionsalgorithmus eine Parameteridentifikation ver wendet wird.
19. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Auslegung des Adaptionsalgorithmus ein erweiterter KalmanFilter (EKF) verwendet wird.
20. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Auslegung des Adaptionsalgorithmus eine geeignete NeuroFuzzy Methode verwendet wird.
21. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Auslegung des Adaptionsalgorithmus wenigstens ein Betriebspunkt bzw. Fahrzustand berücksichtigt wird.
22. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Adaption der Kupplungskennlinie eine erste Adaption von einer zweiten Adaption überlagert wird.
23. Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß bei der ersten Adap tion zumindest der Reibwert derart adaptiert wird, daß eine Abweichung bei den an der Kupplung anliegenden Momenten durch Auswerten des dynamischen Gleichgewichts an der Kupplung bestimmt und der Reibwert in Abhängigkeit der Abweichung geeignet angepaßt wird.
24. Verfahren nach einem der Ansprüche 22 oder 23, dadurch gekennzeichnet, daß bei der zweiten Adaption zumindest die Form der Kennlinie bewertet wird.
25. Verfahren nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß bei der zweiten A daption durch Auswertung von Differenzmomenten an vorbestimmten Betriebs punkten der Kupplungslinie auf eine Form der Kupplungskennlinie zurückge schlossen wird und daß zu dem implementierten Reibwert eine zusätzliche Kor rekturkennlinie erstellt wird, die die Abweichungen der realen Kupplungskennlinie von der nominellen Kupplungskennlinie erfaßt.
26. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Adaption der Kupplungskennlinie derart erfolgt, daß während einer Schlupfphase ein Vergleich des aus dem Motormoment und der Drehbeschleuni gung des Motors berechneten Kupplungsmoments mit einer hinterlegten Kupp lungskennlinie durchgeführt wird.
27. Verfahren nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß das Momen tengleichgewicht an der Kupplung durch folgende Gleichung dargestellt wird : JMOt d@_Mot/dt = MMotMKUP mit <BR> <BR> JMot = Motorbeschleunigung<BR> d_Mo/dt= Motordrehbeschleunigung MMot = Motormoment MK, p= Kupplungsmoment.
28. Verfahren nach einem der Ansprüche 26 oder 27, dadurch gekennzeichnet, daß mit den folgenden Gleichungen ein bei der Steuerung verwendetes Kupplung moment und ein Fehlermoment berechnet wird : MKup, Steuerung = MKUP + AMKUP AM = Mxup. Steuerung (MotMot * d (0Mot/ dt) mit MKup, Steuerung = Kupplungsmoment der Steuerung AM = Fehlermoment.
29. Verfahren nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß durch das ermittelte Fehlermoment eine abgelegte Kupplungskennlinie korrigiert wird.
30. Verfahren nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß die Korrektur der abgelegten Kupplungskennlinie durch das Anpassen der die Kupplungskennlinie beschreibenden Größen, wie Reibwert und/oder Tastpunkt, erreicht wird.
31. Verfahren nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem positiven Fehlermoment der Reibwert verringert wird und daß bei einem negativen Feh lermoment der Reibwert erhöht wird.
32. Verfahren nach einem der Ansprüche 29 bis 31, dadurch gekennzeichnet, daß die Korrektur der abgelegten Kupplungskennlinie durch das Anpassen von we nigstens einem der die Kupplungskennlinie beschreibenden Parameter erreicht wird.
33. Verfahren nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, daß das Anpassen der Parameter inkremetell durchgeführt wird.
34. Verfahren nach einem der Ansprüche 26 bis 28, dadurch gekennzeichnet, daß zur Adaption der Kupplungskennlinie ein integrales Verfahren verwendet wird.
35. Verfahren nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, daß aus den vorhande nen Momentensignalen mittels Integration eine Modellmotordrehzahl durch fol gende Gleichung bestimmt wird : C (JMot, Modell = <BR> (MKup,SteuerungMMOt) dl mit C. _ Mot, Modell = Modellmotordrehzahl.
36. Verfahren nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Adaption ein Vergleich der Modellmotordrehzahl mit der tatsächlichen realen Motordrehzahl durchgeführt wird, wobei durch registrierte Abweichungen die Kupplungskennli nie und/oder die beschreibenden Größen, wie Reibwert und/oder Tastpunkt, ge eignet verändert werden.
37. Verfahren nach Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet, daß das Anpassen der Kupplungskennlinie und/oder der beschreibenden Größen zum Vermeiden von Rückkopplungen inkremetell durchgeführt wird.
38. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß insbesondere bei Erstinbetriebnahme der automatisierten Kupplung eine mehrstufige Reibwertadaption an vorbestimmten Reibwertstützstellen durchge führt wird.
39. Verfahren nach Anspruch 38, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Reibwert adaption die Reibwertstützstellen im Bereich hoher Kupplungsmomente ange paßt werden.
40. Verfahren nach Anspruch 39, dadurch gekennzeichnet, daß die Änderungen der Reibwertstützstellen im Bereich hoher Kupplungsmomente auf andere Reibwert stützstellen während und/oder nach einem Vollastzyklus übertragen werden.
Description:
Verfahren zum Steuern und/oder Regeln einer automatisierten Kupplung eines Fahr- zeuges Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern und/oder Regeln einer automatisierten Kupplung eines Fahrzeuges, bei dem mit einem elektronischen Kupplungsmanagement (EKM) eine Kupplungskennlinie adaptiert wird.

Aus der Fahrzeugtechnik sind automatisierte Kupplungen bekannt, wodurch insge- samt eine Automatisierung des Antriebsstranges eines Fahrzeuges, insbesondere eines Kraftfahrzeuges, ermöglicht wird. Es ist auch bekannt, daß derartige Kupplun- gen in einem Automatikgetriebe eingesetzt werden. Insbesondere durch das elektro- nische Kupplungsmanagement (EKM) wird ein Einkuppelvorgang bei einem ge- wünschten Schaltvorgang automatisiert.

Dabei kann mit dem bekannten Verfahren die Kupplungskennlinie adaptiert werden.

Somit kann die Kupplungskennlinie der automatisierten Kupplung, z. B. aufgrund möglicher Einflüsse, geeignet verändert werden.

Jedoch ist bei dem bekannten Verfahren die Adaption auf das Eintreten eines vorbe- stimmten stationären Betriebspunktes angewiesen. Beispielsweise kann dieser Be- triebspunkt bei Betätigung der Betriebs-bzw. Feststellbremse beim Einlegen des ersten Ganges im Leerlauf vorliegen. Je nach den Gewohnheiten des Fahrers des Fahrzeuges tritt dieser stationäre Betriebspunkt unter Umständen äußerst selten auf.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Steuern und/oder Re- geln einer automatisierten Kupplung Getriebes zu schaffen, welches insbesondere hinsichtlich der Adaptionsmöglichkeiten weiter verbessert wird.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst.

Demgemäß kann bei dem erfindungsgemäßen Verfahren die Adaption bei geeigne- ten Betriebspunkten durchgeführt. Beispielsweise ist es möglich, daß bei jedem An- fahr-oder Schaltvorgang die Kupplungskennlinie adaptiert wird und demnach die Abhängigkeit von einer unter Umständen seltenen eintretenden Betriebsbedingung bei dem erfindungsgemäßen Verfahren vermieden wird.

Selbstverständlich kann die Adaption auch bei anderen beliebigen Betriebspunkten durchgeführt werden. Somit wird die Adaption bei dem erfindungsgemäßen Verfah- ren insgesamt verbessert.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung kann vorsehen, daß die Adaption bei dem erfindungsgemäßen Verfahren mit einem geeigneten Modell durchgeführt wird.

Somit kann eine modellgestützte Adaption der Kupplungskennlinie durchgeführt wer- den. Es ist möglich, daß basierend auf einem Modell der Kupplungskennlinie eine A- daption des Tastpunktes aber auch des Reibwertes und/oder der Form der Kupp- lungskennlinie durchgeführt wird. Prinzipiell kann diese Adaption bei jedem Schlupf- vorgang der Kupplung erfolgen. Es ist auch möglich, daß bei bestimmten Betriebs- bedingungen bzw. Betriebspunkten geeignete Einschränkungen bei der Adaption vorgesehen werden. Beispielsweise kann kurz nach dem Motorstart die Zuverlässig- keit der Übermittlung z. B. des Motormomentensignals eingeschränkt sein. Hier kann es vorteilhaft sein, wenn die vorgesehene Adaption z. B. zeitweilig unterdrückt wird.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, daß bei der Adap- tion der Kupplungskennlinie wenigstens eine Eingangsgröße berücksichtigt wird.

Vorzugsweise kann die Adaption der Kupplungskennlinie primär auf vorbestimmte Signale, wie z. B. die Motordrehzahl, das effektive Motormoment und/oder die Kupplungsaktorposition, gestützt werden. Selbstverständlich ist es auch denkbar, daß andere Signale von Eingangsgrößen dabei berücksichtigt werden.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, daß bei der Adaption der Kupplungskennlinie wenigstens ein Verzögerungsblock verwen- det wird. Vorzugsweise können Verzögerungsblöcke, z. B. bei den Eingangsgrößen Motordrehzahl, Motormoment und/oder Kupplungsaktorposition eingesetzt werden.

Mit Hilfe dieser Verzögerungsblöcke wird ein möglicher Zeitversatz zwischen den Signalen, welcher z. B. aus der Signalerfassung und/oder der Signalübertragung re- sultieren kann, derart ausgeglichen, daß am Ausgang der Verzögerungsblöcke die jeweiligen Signale der Eingangsgrößen physikalisch dem gleichen Zeitpunkt entspre- chen.

Eine andere Weiterbildung der Erfindung kann vorsehen, daß bei der Adaption der Kupplungskennlinie ein geeigneter Adaptionsalgorithmus integriert wird. Zunächst wird ohne den Adaptionsalgorithmus aus der jeweiligen Kupplungsaktorposition mit- tels einem Kennlinienmodell das Kupplungsmoment abgeschätzt. Dieses bestimmt zusammen mit dem Motormoment die Beschleunigung des Verbrennungsmotors.

Hieraus kann dann die prädizierte Motordrehzahl errechnet werden. Aus der Abwei- chung zwischen der gemessenen und der prädizierten Motordrehzahl lassen sich im Fahrbetrieb Rückschlüsse auf die Qualität der Modeildaten sowie Information zu de- ren Anpassung an die physikalisch korrekten Werte ableiten.

Zu diesem Zweck ist es besonders vorteilhaft, wenn ein Adaptionsalgorithmus einge- setzt wird. Der Adaptionsalgorithmus kann in Abhängigkeit vom jeweiligen Betriebs- punkt bzw. Fahrzustand eine Anpassung der Signale und/oder der Parameter vor- nehmen. Beispielsweise kann als Betriebspunkt, z. B. eine schlupfende Kupplung, als Voraussetzung für eine geeignete Modellstruktur sein. Bei der Verwendung eines A- daptionsalgorithmus ist es besonders vorteilhaft, wenn z. B. ein Korrekturterm bei der Motorbeschleunigung vorgesehen wird. Beispielsweise kann dies nach dem Prinzip eines Zustandsbeobachters vorgesehen sein, um Abweichungen zwischen den Mo- dellwerten und den realen Werten zu vermeiden.

Darüber hinaus kann auch ein Momentenkorrekturterm bei dem Adaptionsalgorith- mus vorgesehen sein. Dieser Momentenkorrekturterm dient der Berücksichtigung ei- nes konstanten oder zeitlich z. B. langsam variierenden Fehlers im Momentensignal.

Derartige Fehler, die aufgrund von Unsicherheiten in der Bestimmung des Motormo- ments und/oder von unbekannten Verbrauchermomenten, wie z. B. einem Generator, einem Klimakompressor oder dergleichen, herrühren, sind üblicherweise bei geöff-

neter Kupplung sehr gut als von Null verschiedenes Leerlaufmoment zu identifizie- ren.

Desweiteren kann bei dem Adaptionsalgorithmus ein Korrekturterm beim Kupplung- saktorweg vorgesehen sein. Dieser Korrekturterm ist gleichbedeutend mit der soge- nannten Greif-oder Tastpunktadaption.

Es ist auch möglich, daß bei dem Adaptionsalgorithmus ein Kennlinienparameter (KL-Parameter) eingesetzt wird. Dies kann ein Signalvektor sein, welcher zur Adapti- on des Reibwertes der Kupplung dient. Durch die Anpassung z. B. von mehreren ge- eigneten Kennlinienpunkten lassen sich ähnliche Effekte erzielen, wie mit der mehr- stufigen Reibwertadaption.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, daß für die Ausle- gung des Adaptionsalgorithmus verschiedene Modelle verwendet werden. Beispiels- weise kann eine vorzugsweise nichtlineare Parameteridentifikation verwendet wer- den. Selbstverständlich ist es auch möglich, daß ein sogenannter erweiterter Kal- man-Filter (EKF) eingesetzt wird. Darüber hinaus ist es auch denkbar, daß soge- nannte Neuro-Fuzzy-Methoden bei der Auslegung des Adaptionsalgorithmuses ein- gesetzt werden. Selbstverständlich können auch andere geeignete Auslegungsmög- lichkeiten verwendet werden. Beispielsweise kann auch eine geeignete Kombination der bereits genannten Auslegungsmöglichkeiten eingesetzt werden.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn bei der Auslegung des Adaptionsalgorithmus der aktuelle Fahrzustand bzw. Betriebspunkt geeignet berücksichtigt wird, da sich auf- grund der physikalischen Randbedingungen die Differenz von der gemessenen und der prädizierten Motordrehzahl einmal mehr auf die eine und dann mehr auf die an- dere Adaptionsgröße auswirken sollte. Beispielsweise kann bei geöffneter Kupplung der Momentenkorrekturterm und bei leicht angelegter Kupplung, z. B. bei Anfahrtbe- ginn oder Kriechen, adaptiert werden. Während die Kennlinienparameter vorwiegend bei höheren Kupplungsmomenten anzupassen sind.

Gemäß einer anderen vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, daß bei der Adaption der Kupplungskennlinie eine erste Adaption von einer zweiten Adaption überlagert wird. Beispielsweise kann eine implementierte Adaption des Reibwertes und/oder des Tastpunktes als erste Adaption vorgesehen werden, bei der z. B. durch Auswerten eines dynamischen Momentengleichgewichtes an der Kupplung eine mögliche Abweichung bei den anliegenden Momenten bestimmt wird und eine Anpassung des Reibwertes in Abhängigkeit der Abweichung erfolgt. Diese erste Adaption kann dann von einer zweiten Adaption überlagert werden, bei der vorzugsweise die Form der Kupplungskennlinie bewertet wird.

Beispielsweise kann nämlich die Form der Kupplungskennlinie aufgrund von Ferti- gungstoleranzen und/oder der Alterung der Kupplung, z. B. durch Setzen der Belag- federung, von einer vorher bestimmten mittleren Kennlinienform abweichen. Bei bis- her beschriebenen Adaptionen werden Korrekturwerte berechnet, die einer be- stimmten Kennlinienposition oder einem Kennlinienbereich zuzuordnen sind. Damit kann die Form der Kupplungskennlinie nach ausreichenden Adaptionsphasen be- stimmt werden. Schnelle Änderungen des Reibwertes können dabei unter Umstän- den nicht erfaßt werden. Es erforderlich, daß Adaptionen bei allen Betriebspunkten durchgeführt werden, damit die globale Änderung des Reibwertes über die gesamte Kupplungskennlinie erfaßt wird.

Bei der nun beschriebenen Art der Adaption ist besonders vorteilhaft, daß sowohl schnelle Änderungen des Reibwertes berücksichtigt werden als auch eine Möglich- keit gegeben wird, die Form der Kupplungskennlinie wiederholt zu bestimmen.

Bei dieser Adaption wird insbesondere überprüft, ob während einer Schlupfphase ein wesentlicher Teil der Kupplungskennlinie durch das seitens der Steuerung angefor- derte Moment durchlaufen wird, damit ausreichende Informationen über die Form der Kennlinie gewonnen werden können. Während dieser Schlupfphase wird das dyna- mische Gleichgewicht an der Kupplung hinsichtlich des Motormoments, des Be- schleunigungsanteils und/oder des eingestellten Kupplungsmoments an einigen, vorher festgelegten Kennlinienpunkten, ausgewertet. Durch eine Betrachtung der

Differenzmomente an verschiedenen Punkt bzw. Stellen der Kupplungskennlinie kann anschließend auf die Form der Kupplungskennlinie zurückgeschlossen werden.

Es besteht nun die Möglichkeit, daß zusätzlich zu den bisher implementierten Reib- werten eine zusätzliche Korrekturkupplungskennlinie berücksichtigt wird, welche die Abweichungen der realen Kupplungskennlinie von der nominellen Kupplungskennli- nie erfaßt. Diese beschriebene Möglichkeit der Überlagerung von Adaptionen wird beispielhaft durch entsprechende Ablaufdiagramme später beschrieben. Selbstver- ständlich können auch andere geeignete Abläufe bei der Adaption des erfindungs- gemäßen Verfahrens vorgesehen werden.

Eine andere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung kann vorsehen, daß die Adap- tion der Kupplungskennlinie z. B. bei der Schlupfphase der Kupplung und beispiels- weise beim sogenannten Wegtouren des Motors vorzugsweise während des Aus- kuppeln zum Gangwechsel durchgeführt wird. Bei dieser Adaptionsmöglichkeit kann ein Vergleich der anliegenden Kupplungsmomente, welche sich aus dem Motormo- ment und der Drehbeschleunigung des Motors ergeben, mit der in der Steuerung hinterlegten Kupplungskennlinie durchgeführt und somit eine vorteilhaft einfache A- daption der Kupplungskennlinie erreicht werden. Hierzu kann z. B. das Motormo- mentengleichgewicht an der Kupplung ausgewertet werden, wobei davon ausgegan- gen wird, daß die auftretenden Fehler nur durch eine Verstimmung der Kupplung- kennlinie hervorgerufen werden. An der Kupplung gilt folgendes Momentengleichge- wicht JMOt * _Mot/dt = MMot-MKup mit JMot = Motorbeschleunigung<BR> d_Mot/dt= Motordrehbeschleunigung MMot = Motormoment MKUP= Kupplungsmoment

Diese Gleichung ist für die am realen System wirkenden Momente und Beschleuni- gungen erfüllt. Unter der Annahme, daß sich das am realen System anliegende Kupplungsmoment aus dem in der Kupplungssteuerung verwendeten Kupplung- moment und einem Fehlermoment berechnen läßt, gilt : MKup, Steuerung = MKUP + AMKUP AM = MKup, Steuerung- (MMot-JMot * w_punktMot) mit MKup, Steuerung = Kupplungsmoment der Steuerung AM = Fehlermoment Somit kann aus dem jeweils vorliegenden Motormoment, der Drehbeschleunigung des Motors und des in der Steuerung bestimmten Kupplungsmomentes ein Fehler im Kupplungsmoment bestimmt werden. In Abhängigkeit von diesem Fehler kann nun die in der Kupplungssteuerung hinterlegte Kupplungskennlinie korrigiert werden.

Die Korrektur der Kupplungskennlinie kann z. B. durch eine Anpassung der die Kupplungskennlinie beschreibenden Größen, wie z. B. der Reibwert, der Tastpunkt o- der dergleichen Größen, erfolgen. Bei ausreichend großen Kupplungsmomenten kann bei den die Kupplungskennlinie beschreibenden Größen bzw. Parametern eine Anpassung des Reibwertes durchgeführt werden. Nach den obigen Gleichungen wird z. B. bei einem positiven Fehlermoment der Reibwert verringert und z. B. bei einem negativen Fehlermoment der Reibwert erhöht. Beispielsweise kann ein Kurbelwel- lenmoment, welches dem Motormoment korrigiert um einen dynamischen Momente- nanteil entspricht, etwa 50 Nm und ein in der Steuerung berechnetes Kupplungsmo- ment etwa 30 Nm betragen. Daraus ergibt sich ein Fehlermoment von-20 Nm, d. h. die Kupplung überträgt ein Moment von 50 Nm und nicht das in der Steuerung be- rechnete Moment von 30 Nm, wodurch der Reibwert erhöht werden muß. Diese An- gaben sind lediglich beispielhaft und können beliebig ergänzt werden.

Weiterhin ist auch denkbar, daß z. B. die Parameter zur Beschreibung der Kupp- lungskennlinie korrigiert werden. Hierzu kann eine Tabelle oder ein funktionaler Zu- sammenhang zwischen dem Ansteuersignal der Kupplungsaktorik und dem Kupp- lungsmoment verwendet werden.

Es ist im Rahmen der Adaption der Kupplungskennlinie sinnvoll, daß die Korrekturen der beschreibenden Parametern bzw. Größen inkremetell durchgeführt werden. Dies bedeutet, daß der berechnete Momentenfehler nicht in einem Korrekturschritt ver- mindert wird. Damit kann die Stabilität des Gesamtsystems wesentlich erhöht wer- den, da somit nur geringe Rückwirkungen, im Sinne einer Rückkopplung bei einer Regelung, vorhanden sind. Selbstverständlich sind auch andere geeignete Korrektu- ren bei dem erfindungsgemäßen Verfahren möglich.

Gemäß einer anderen Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, daß alter- nativ zur direkten Momentenauswertung bei der Adaption zur Korrektur der Kupp- lungskennlinie ein integrales Verfahren angewandt wird. Hierbei kann aus den vor- handenen Momentensignalen mittels Integration die Motordrehzahl bestimmt werden, so dass eine Modellmotordrehzahl nach folgender Gleichung ermittelt wird. <BR> <P>@ _ Mot, Modell = (MKup,Steuerung-MMot) dt mit 0 _ Mor, Moflell = Modellmotordrehzahl Hierbei kann die Adaption bei der Kupplungskennlinie derart ausgeführt werden, daß ein Vergleich der Modellmotordrehzahl mit der tatsächlich vorliegenden Motordreh- zahl die Grundlage bilden. Wenn nach der Auswertung der obigen Gleichung Abwei- chungen zwischen der tatsächlichen Motordrehzahl und der Modellmotordrehzahl auftreten, kann anhand der Abweichungen die Kupplungskennlinie oder die be- schreibenden Größen bzw. Parameter, wie z. B. der Reibwert, der Tastpunkt oder dergleichen, geeignet verändert werden. Beispielsweise kann ein positives Motor-

moment und eine Motordrehzahl kleiner als die Modelldrehzahl vorliegen, somit ist das tatsächliche anliegende Kupplungsmoment größer als das in der Steuerung ver- wendete, wodurch der Reibwert erhöht werden muß.

Auch bei dem integralen Verfahren können die Änderungen der Kupplungskennlinie zur Vermeidung von Rückkopplungen im Sinne einer Regelung vorzugsweise inkre- metell ausgeführt werden. Somit können Stabilitätsprobleme bei dem erfindungsge- mäßen Verfahren vermieden werden. Selbstverständlich sind auch andere Ände- rungsmöglichkeiten denkbar.

Eine andere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung kann Vorsehen, daß insbeson- dere bei Erstinbetriebnahme der Kupplung bzw. des Getriebes eine mehrstufige Reibwertadaption an vorbestimmten Reibwertstützstellen durchgeführt wird. Es ist möglich, daß bei einer mehrstufigen Reibwertadaption die Reibwertstützstellen vor- zugsweise im Bereich von hohen Kupplungsmomenten angepaßt werden. Besonders vorteilhaft ist es gemäß einer Weiterbildung der Erfindung, daß die Änderungen bzw.

Anpassungen der Reibwertstützstellen im Bereich hoher Kupplungsmomente auf an- dere ausgewählte Reibwertstützstellen übertragen werden. Dies kann während und/oder nach einem Vollastzyklus vorgesehen werden. Diese Adaption kann vor- zugsweise bei der Erstinbetriebnahme der Kupplung bzw. des Getriebes eingesetzt und z. B. über externe Vorgaben zusammen mit der Adaptionsbeschleunigung, wel- che größere Adaptionsinkremente erlaubt, aktiviert bzw. deaktiviert.

Selbstverständlich kann die Adaption auch auf Reibwertstützstellen, die z. B. nicht im Bereich von hohen Kupplungsmomenten liegen, angepaßt werden. Bei der Übertra- gung der Änderung bzw. Anpassung der Reibwertstützstellen kann jede beliebige Reibwertstützstelle ausgewählt werden.

Ein überwiegender Anteil der Abweichung zwischen der vorinitialisierten Kupplung- kennlinie und der tatsächlichen Kupplungskennlinie besteht aus einem Offset, wel- cher für alle Reibwertstützstellen derselbe ist. Die Formabweichungen werden im Vergleich dazu nur einen geringen Anteil ausmachen. Durch die Übertragung des A-

daptionsergebnisses bei einem gewählten Fahrzyklus auf sämtliche Reibwertstütz- stellen kann der Offset annähernd ausgeglichen werden.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren können bei der Adaption der Kupplung- kennlinie durch das Übertragen der Änderung der Reibwertstützstellen auf andere Reibwertstützstellen in einem Fahrzyklus bei der Erstinbetriebnahme unkomfortable Schaltungen in einem anschließenden normalen Fahrbetrieb vorteilhaft vermieden werden. Desweiteren kann mit dem erfindungsgemäßen Verfahren das Verfälschen von bereits adaptierten Reibwertstützstellen vermieden werden. Somit kann durch das erfindungsgemäße Verfahren eine Feinabstimmung der Kupplungskennlinie im anschließenden Fahrbetrieb früher abgeschlossen werden, da im wesentlichen nur noch die Form der Kupplungskennlinie entsprechend angepaßt werden muß.

Das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich wie beschrieben beim elektronischen Kupplungsmanagement (EKM) als auch bei einem automatisierten Schaltgetriebe (ASG) prinzipiell anwenden. Darüberhinaus ist es auch denkbar, daß das erfin- dungsgemäße Verfahren bei stufenlosen CVT-Getrieben eingesetzt werden kann.

Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der Zeichnungen. Es zeigen : Figur 1 ein Blockschaltbild einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Ver- fahrens mit einer modellgestützten Adaption der Kupplungskennlinie ; Figur 2 ein Ablaufdiagramm einer anderen Ausgestaltung des erfindungsge- mäßen Verfahrens mit einer überlagerten Adaption der Kupplungskenn- linie ; Figur 3 ein Ablaufdiagramm einer Ausgestaltung gemäß Figur 3 des erfin- dungsgemäßen Verfahrens ; und Figur 4 eine schematische Ansicht eines Momentengleichgewichtes an einer Kupplung.

In Figur 1 ist ein Blockschaltbild einer modellgestützten Adaption der Kupplung- kennlinie dargestellt. Als Eingangsgrößen sind die Motordrehzahl nmot, das Motor- moment MMotX die Kupplungsaktorposition XKUPP und der jeweilige Fahrzustand bzw.

Betriebspunkt vorgesehen. Die Adaption der Kupplungskennlinie stützt sich primär auf die vorgenannten Eingangsgrößen bzw. deren Signale. Mit Hilfe von Verzöge- rungsblöcken wird ein möglicher Zeitversatz zwischen den jeweiligen Signalen der Eingangsgrößen ausgeglichen, so daß am Ausgang der Verzögerungsblöcke alle Signale physikalisch dem gleichen Zeitpunkt entsprechen. Der mögliche Zeitversatz zwischen den Signalen kann z. B. bei der Signalerfassung und/oder der Signalüber- tragung auftreten.

Bei der Motordrehzahl nmot ist der Verzögerungsblock Ttn, bei dem effektiven Motor- moment MMot ist der Verzögerungsblock TtM und bei der Kupplungsaktorposition XKupp ist der Verzögerungsblock Tti vorgesehen.

Desweiteren ist bei der modellgestützten Adaption der Kupplungskennlinie ein ge- eigneter Adaptionsalgorithmus und ein vorbestimmtes Kennlinienmodell integriert.

Ohne Berücksichtigung des Adaptionsalgorithmus und dessen Ausgangssignalen er- gibt sich folgendes Funktionsprinzip : Aus der Kupplungsaktorposition XKUpp wird mittels des Kennlinienmodells das Kupp- lungsmoment MKUPP abgeschätzt. Aus dem Kupplungsmoment MKUPP und dem Mo- tormoment MMot wird die Beschleunigung des Verbrennungsmotors bzw. Trägheit JMOt bestimmt. Hieraus kann dann die prädizierte Motordrehzahl n'mot errechnet werden.

Aus der Abweichung bei der Differenz von gemessener Motordrehzahl nmot und der prädizierten Motordrehzahl n'mot lassen sich nun im Fahrbetrieb Rückschlüsse auf die Qualität der Modelldaten sowie Information zu deren Anpassung an die physikalisch korrekten Werte ableiten.

Zu diesem Zweck wird der Adaptionsalgorithmus eingesetzt, welcher in Abhängigkeit vom jeweiligen Fahrzustand, z. B. schlupfende Kupplung als Voraussetzung für die in

Figur 1 dargestellte Modellstruktur, die Anpassung von Signalen oder Parametern vornimmt.

Dazu ist als erstes Ausgangsignal des Adaptionsalgorithmus ein Korrekturterm für die Motorbeschleunigung vorgesehen. Dieser wird nach dem Prinzip eines Zu- standsbeobachters verwendet, um ein Auseinanderdriften von Modell und Realität zu vermeiden.

Desweiteren ist als zweites Ausgangsignal ein Momentenkorrekturterm AMmot bei dem Adaptionsalgorithmus vorgesehen. Dieser Term Ammot dient der Berücksichtigung ei- nes konstanten oder zeitlich langsam variierenden Fehlers im Momentensignal MMot.

Solche Fehler, die z. B. aufgrund von Unsicherheiten in der Bestimmung des Motor- moments oder von unbekannten Verbrauchermomenten, wie z. B. dem Generator o- der dem Klimakompressor, herrühren, sind typischerweise bei geöffneter Kupplung sehr gut als von Null verschiedenes Leerlaufmoment zu identifizieren.

Darüberhinaus ist als drittes Ausgangssignal des Adaptionsalgorithmus ein Korrek- turterm ATap des Kupplungsaktorweges vorgesehen. Dieser Term ATap ist gleiche- deutend mit einer sogenannten Greif-oder Tastpunktadaption.

Als viertes Ausgangssignal ist ein sogenannter KL-Parameter (Kennlinienparameter) bei dem Adaptionsalgorithmus vorgesehen. Dieser Signalvektor dient zur Adaption des Reibwertes der Kupplung. Durch die Anpassung von gleich mehreren vorbe- stimmten Kennlinienpunkten lassen sich ähnliche Effekte erzielen, wie mit der mehr- stufigen Reibwertadaption.

Für die Auslegung des Adaptionsalgorithmus stehen verschiedene Methoden zur Verfügung. Beispielsweise kann eine nichtlineare Parameteridentifikation, ein erwei- terter Kalman-Filter (EKF), eine Neuro-Fuzzy-Methode oder dergleichen, verwendet werden.

Grundsätzlich sollte bei der Auslegung des Adaptionsalgorithmuses der aktuelle Fahrzustand bzw. Betriebspunkt intensiv berücksichtigt werden, da sich aufgrund der

physikalischen Randbedingungen die Abweichung aus der Differenz nmot-n'mot ein- mal auf die eine und dann mehr auf die andere Adaptionsgröße auswirken sollte. So gilt beispielsweise, daß der Momentenkorrekturterm AMmot bei geöffneter Kupplung und der Korrekturterm des Kupplungsaktorweges ATOP primär bei leicht angelegter Kupplung adaptiert werden können, während die KL-Parameter vorwiegend bei hö- heren Kupplungsmomenten anzupassen sind.

In Figur 2 ist ein Ablaufdiagramm beispielhaft beschrieben, wie eine Adaption einer Formkorrektur-Kupplungskennlinie aufgebaut sein kann. Das Ablaufdiagramm be- ginnt mit dem Einkuppeln nach Gangwechsel oder Anfahrt mit Schritt 1.

Bei Schritt 2 der bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens soll eine nächste Kupplungsmomentenschwelle für die Auswertung des dynamischen Gleichgewichtes an der Kupplung bestimmt werden.

Danach folgt Schritt 3, bei dem ermittelt wird, ob das Kupplungsmoment gleich der Kupplungsmomentenschwelle ist. Wenn ja, folgt Schritt 4.

Bei Schritt 4 wird der aktuelle Kupplungsmomentenfehler und der Reibwert gespei- chert.

Danach folgt Schritt 5, bei dem ermittelt wird, ob alle Meßpunkte abgearbeitet sind.

Wenn nein, geht das Verfahren zu Schritt 2 zurück. Wenn ja, folgt Schritt 6, bei dem ermittelt wird, ob die Kupplung offen ist (Neutralstellung).

Wenn die Kupplung offen ist folgt Schritt 7. Wenn nein, wird das Verfahren beendet.

Bei Schritt 7 wird ein Mittelwert aus allen gemessenen Momentenabweichungen be- stimmt.

Danach folgt Schritt 8, bei dem die Abweichungen aller Momentenabweichungen vom Mittelwert bestimmt werden.

Dann folgt Schritt 9, bei dem der Meßwert mit der größten Abweichung vom Mittel- wert bestimmt wird.

Schließlich folgt Schritt 10, bei dem die Formkorrekturkennlinie an der Stelle mit der größten Abweichung des Kupplungsmomentenfehlers vom Mittelwert korrigiert wird.

Danach ist das Verfahren beendet.

In Figur 3 ist ein weiteres Ablaufdiagramm einer Ausgestaltung des erfindungsgemä- ßen Verfahrens beschrieben.

Bei Schritt 1 liegt eine aktuelle Stellerposition vor.

Bei Schritt 2 wird ein nominelles Kupplungsmoment aus der Kennlinie mit der aktu- ellen Stellerposition bestimmt.

Danach folgt Schritt 3, bei dem das ermittelte nominelle Kupplungsmoment mit dem globalen Reibwert korrigiert wird.

Dann folgt Schritt 4, bei dem das nominell Kupplungsmoment mit einem Korrektur- wert aus der Formkorrekturkennlinie korrigiert wird..

Schließlich folgt Schritt 5, bei dem ein aktuelles Kupplungsmoment ausgegeben wird.

Das vorgenannte Verfahren kann auch invers durchgeführt werden, d. h. daß aus ei- nem vorgegebenen Sollkupplungsmoment eine Sollposition für das Stellglied be- stimmt werden kann.

In Figur 4 sind die an der Kupplung angreifenden Momente schematisch dargestellt.

Dabei werden das Kupplungsmoment Mnup. das Motormoment Moot, die Motordreh- beschleunigung dwmot/dt und die Motorbeschleunigung JMot in Figur 4 angedeutet Aus diesen Größen wird das Momentengleichgewicht an der Kupplung durch folgende Gleichung bestimmt :

JmOt d (a). Mot/dt = MMot-MKup Die mit der Anmeldung eingereichten Patentansprüche sind Formulierungsvorschläge ohne Präjudiz für die Erzielung weitergehenden Patentschutzes. Die Anmelderin behält sich vor, noch weitere, bisher nur in der Beschreibung und/oder Zeichnungen offen- barte Merkmalskombination zu beanspruchen.

In Unteransprüchen verwendete Rückbeziehungen weisen auf die weitere Ausbildung des Gegenstandes des Hauptanspruches durch die Merkmale des jeweiligen Unter- anspruches hin ; sie sind nicht als ein Verzicht auf die Erzielung eines selbständigen, gegenständlichen Schutzes für die Merkmalskombinationen der rückbezogenen Unter- ansprüche zu verstehen.

Da die Gegenstände der Unteransprüche im Hinblick auf den Stand der Technik am Prioritätstag eigene und unabhängige Erfindungen bilden können, behält die Anmelde- rin sich vor, sie zum Gegenstand unabhängiger Ansprüche oder Teilungserklärungen zu machen. Sie können weiterhin auch selbständige Erfindungen enthalten, die eine von den Gegenständen der vorhergehenden Unteransprüche unabhängige Gestaltung aufweisen.

Die Ausführungsbeispiele sind nicht als Einschränkung der Erfindung zu verstehen.

Vielmehr sind im Rahmen der vorliegenden Offenbarung zahlreiche Abänderungen und Modifikationen möglich, insbesondere solche Varianten, Elemente und Kombinationen und/oder Materialien, die zum Beispiel durch Kombination oder Abwandlung von ein- zelnen in Verbindung mit den in der allgemeinen Beschreibung und Ausführungsformen sowie den Ansprüchen beschriebenen und in den Zeichnungen enthaltenen Merkmalen bzw. Elementen oder Verfahrensschritten für den Fachmann im Hinblick auf die Lösung der Aufgabe entnehmbar sind und durch kombinierbare Merkmale zu einem neuen Ge- genstand oder zu neuen Verfahrensschritten bzw. Verfahrensschrittfolgen führen, auch soweit sie Herstell-, Prüf-und Arbeitsverfahren betreffen.