Eine Eigenart von Kolbenbrennkraftmaschinen liegt darin, dass die Drehmomentbeauf- schlagung der Kurbelwelle mit abnehmender Zylinderzahl und abnehmender Drehzahl zunehmend ungleichförmig wird. Dies beeinflusst den Fahrkomfort negativ. Eine wirk- same Möglichkeit zur Minderung von durch Drehungsleichförmigkeiten bedingten Schwingungen bildet das sogenannte Zweimassenschwungrad, das jedoch gegenüber einem Einmassenschwungrad zusätzliche Kosten bedeutet und einen gewissen Bau- raum erfordert.

In neuerer Zeit kommen zunehmend automatisierte Reibungskupplungen zum Einsatz, mit denen sich der Bedienkomfort verbessern lässt und der Einsatz verbrauchsgünstig arbeitender automatisierter Handschaltgetriebe ermöglicht wird.

In der DE 41 90 372 wird vorgeschlagen, eine solche automatisierte Reibungskupplung derart zu steuern, dass sie zur Minderung von Drehschwingungen auf einen Schlupf vorbestimmter Größe eingestellt bzw. geregelt werden kann. Dazu ist eine Kupplung- morhentberechnungseinrichtung vorgesehen, die aus einem Motormoment und ggfs. weiteren Betriebsparametern des Antriebstrangs des Fahrzeugs ein zu übertragendes Kupplungsmoment berechnet und daraus ein Stellsignal zum Ansteuern eines Stellers der Kupplung ermittelt. Weiter ist eine Sollschlupfberechnungseinrichtung vorgesehen, in der abhängig von Betriebszustandsgrößen des Antriebstrangs ein Sollschlupf der Kupplung gespeichert ist. Dieser Sollschlupf wird mit einem Ist-Schlupf der Kupplung verglichen. Aus dem Vergleich wird in einem PID-Regler ein zusätzliches Stellsignal für den Kupplungsteller hergeleitet, das von dem vom zu übertragenden Kupplungsmoment abhängigen Stellsignal überlagert wird. Zur Verbesserung der Regelungsgüte wird der integrale Anteil des PID-Reglers zusammen mit weiteren Betriebszustandsgrößen für eine Adaption des von der Kupplung zu übertragenden Moments verwendet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und ein System zur Steuerung einer zwischen einem Motor und einem Getriebe eines Kraftfahrzeuges angeordneten, automatisierten Reibungskupplung zu schaffen, das eine Minderung der von dem An- triebsmotor des Kraftfahrzeugs herrührenden Drehschwingungen ermöglicht und die aus der Praxis gestellten Anforderungen in möglichst weitgehender Weise erfüllt.

Der das Verfahren betreffende Teil der Erfindungsaufgabe wird durch ein Verfahren zur Steuerung einer zwischen einem Motor und einem Getriebe eines Kraftfahrzeugs ange- ordneten, automatisierten Reibungskupplung gelöst, bei welchem Verfahren Betriebszu- standsgrößen des Antriebsstrangs erfasst und die Kupplung derart gesteuert wird, dass sie ein Kupplungsmoment überträgt, das sich aus einem im wesentlichen von dem Mo- tormoment abhängigen Anteil und einem schlupfabhängigen Anteil zusammensetzt, wobei der motormomentabhängige Anteil entsprechend Betriebszustandsgrößen des Antriebs- strangs berechnet und entsprechend einem i-Anteil eines Reglers adaptiert wird und der schlupfabhängige Anteil von dem Regler entsprechend einer Abweichung zwischen einem Ist-Schlupf und einem aus Betriebszustandsgrößen des Antriebsstrangs bestimmten Soll- schlupf bestimmt wird, wobei Parameter des Reglers aus Betriebszustandsgrößen des Antriebsstrangs errechnet und korrigiert werden und der motormomentabhängige Anteil des Kupplungsmoments durch den i-Anteil des Reglers im Sinne einer Verkleinerung des i-Anteils adaptiert wird. Dadurch, dass Parameter des Reglers aus Betriebszustandsgrö- ßen des Antriebsstrangs errechnet und korrigiert bzw. adaptiert werden, wird eine ausge- zeichnete Regelungsgüte erzielt, mit der der für einen guten Komfort erforderliche Schlupf der Kupplung genau regelbar ist. In einer Abwandlung des Verfahrens kann abhängig von Betriebszustandsgrößen des Antriebsstrangs der im wesentlichen vom Motormoment abhängige Teil des Kupp- lungsmoments und der schlupfabhängige Anteil des Kupplungsmoments unter Umge- hung des Reglers und der Adaption lediglich aus Betriebszustandsgrößen des Antriebs- strangs berechnet werden. Damit kann in bestimmten Betriebszuständen, beispielswei- se bei sehr hohen Drehzahlen, von einem schlupfgeregelten Betrieb der Kupplung auf einen Betrieb übergegangen werden, bei dem der Regler unwirksam ist.

Weiterhin kann in einer Abänderung des Verfahrens der im wesentlichen vom Motor- moment abhängige Anteil des Kupplungsmoments bei rascher Änderung der Stellung eines Laststellorgans vorwiegend aus der Stellung des Laststellorgans und der Dreh- zahl des Antriebsmotors bestimmt werden und bei langsamer Änderung der Stellung des Laststellorgans aus weiteren Motorbetriebsgrößen bestimmt werden. Damit kann die Reglungsgüte weiter verbessert werden, da die Stellung des Laststellorgans und die Drehzahl des Antriebsmotors bei raschen Änderungen augenblicklich verfügbar sind, während weitere Betriebsgrößen beispielsweise über ein Bussystem erst zeitverzögert für ihre Berücksichtigung zur Verfügung stehen.

Nach einem weiteren erfinderischen Gedanken kann in einer Abwandlung des Verfah- rens, bei dem der bei der Adaption wirksame i-Anteil bei Änderungen des Motormo- ments entsprechend dem Verhältnis der Änderung des Motormoments zur Größe des Motormoments korrigiert werden kann, die Reglungsgüte verbessert werden, da der Regler die bei einer Änderung des Motormoments entstehende Fehlsteuerung nicht ausgleichen muss, indem die Fehisteuerung augenblicklich korrigiert wird.

Zur bedarfsgerechten Parametrisierung des Reglers können die Parameter des Reg- lers als Funktion wenigstens einer der folgender Betriebszustandsgrößen bestimmt werden : Motormoment, Kupplungsmoment, Drehzahl-schwankung, Drehzahl, Gang.

Sollschlupfdrehzahl, und die Reglerkennlinien abhängig von wenigstens einem folgen- der Fahrzustände modifiziert werden : Tip-In, Back-Out, schnell abnehmende Soll- schlupfabweichung, lang andauernde negative Sollschlupfabweichung, Kriechen, Reg- ler-Instabilitäten, Nulldurchgang.

Der Regler und die Vorsteuerung mittels des Kennfeldes können optimal für jeden Fahrzustand abgestimmt werden, indem eine Adaption des im wesentlichen vom Mo- tormoment abhängigen Teils des Kupplungsmoments und/oder des Reglers ein Kenn- feld verwendet wird, das Drehzahlschwankungen als Funktion des statischen Motor- moments und der Drehzahl angibt.

Durch eine langsame Änderung des Sollschlupf bei Änderungen von Betriebsgrößen des Antriebsstrangs und bei kurzzeitigem Hochsetzen des Sollschlupfes bei Störungen, wie Gangwechsel, Nulldurchgang, Tip-In, Back Out, kann erreicht werden, dass bei Fahrzustandsänderungen Sprünge vermieden werden, was den Regler stabilisiert.

Bei der vorhandenen Reglerinstabilitäten kann augenblicklich auf diese reagiert werden, indem innerhalb eines vorbestimmten Zeitintervalls bei Auftreten einer vorbestimmten Anzahl von Sollschlupfdurchgängen und Schwellwertüberschreitungen von Sollschlupf- abweichungen oder bei anderweitig erkannten Reglerinstabilitäten wenigstens einer folgender Schritte durchgeführt wird : Veränderung eines Regelparameters, Umschalten auf eine andere Reglerparametrisierung, Reduzierung der Sollschlupfdrehzahl, Abschalten der Schlupfregelung.

Weiterhin kann ein Verfahren vorteihaft sein, bei dem ein Sollschlupf der Kupplung nicht berechnet, sondern durch Messung und Regelung ermittelt wird. Dieses Verfahren zur Steuerung einer zwischen einem Motor und einem Getriebe eines Kraftfahrzeugs ange- ordneten, automatisierten Reibungskupplung, bei welchem Verfahren eine vom Schlupf der Kupplung abhängige Störgröße erfasst wird und ein die Kupplung betätigender Ak- tor derart gesteuert wird kann vorsehen, dass die Kupplung ein aus Betriebsgrößen des Antriebsstrangs errechnetes Kupplungsmoment überträgt und abhängig von der Stör- größe derart geöffnet wird, dass die Störgröße unter einem vorbestimmten Schwellwert bleibt.

Weiterhin kann im Sinne der Erfindung ein System vorgesehen sein, das zur Steuerung einer zwischen einem Motor und einem Getriebe eines Kraftfahrzeugs angeordneten, automatisierten Reibungskupplung, enthaltend einen die Kupplung entsprechend einem Positionssignal auf eine durch das Positionssignal definierte Position einstellenden Ak- tor, eine Kupplungsmomentberechnungseinrichtung, die aus einem Motormoment und weiteren Betriebszustandsgrößen des den Motor, die Kupplung und das Getriebe ent- haltenden Antriebsstrangs des Fahrzeugs einen vom Motormoment abhängigen Anteil eines Sollkupplungsmoments und einen von einem Schlupf der Kupplung abhängigen Anteil des Sollkupplungsmoments berechnet, eine Positionssignalberechnungseinrich- tung, der aus den beiden Anteilen des Sollkupplungsmoments und einer gespeicherten Zuordnung zwischen dem Sollkupplungsmoment und dem Positionssignal das jeweils dem Aktor zugeführte Positionssignal bestimmt einen Schlupfregelschalter, der in einer Schlupfregelstellung die direkten Verbindungen zwischen der Kupplungsmomentbe- rechnungseinrichtung und der Positionssignalberechnungseinrichtung auftrennt und einen den motormomentabhängigen Anteil des Kupplungsmoments enthaltenden Sig- nalweg über eine adaptive Vorsteuereinheit mit dem entsprechenden Eingang der Posi- tionssignalberechnungseinheit verbindet und den den schlupfabhängigen Anteil des Kupplungsmoments enthaltenden Signalweg über einen Regler mit dem entsprechen- den Eingang der Positionssignalberechnungseinheit verbindet, umfasst, wobei an weite- ren Eingängen des Reglers ein dem Istschlupf entsprechendes Signal und ein in einer Sollschlupfberechnungseinrichtung berechnetes, einem Sollschlupf entsprechendes Signal liegt. Das erfindungsgemäße System ermöglicht mit Hilfe des Schlupfregel- schalters vom konventionellen Betrieb einer automatisierten Kupplung, bei der der Kupplungsaktor entsprechend einem vom Motormoment abhängigen Kupplungsmo- ment und einem schlupfabhängigen Kupplungsmoment gesteuert wird, auf einen schlupfgeregelten Betrieb umzuschalten, in dem gezielt Drehschwingungen des Motors gemindert werden können. Dadurch kann gezielt in bestimmten Betriebsphasen, in de- nen ein nicht schlupfgeregelter Betrieb zweckmäßig sein kann, beispielsweise beim Schalten oder beim Anfahren oder bei sehr hohen Drehzahlen, nicht schlupfgeregelt gefahren werden, wohingegen in anderen Betriebsphasen schlupfgeregelt gefahren wird und die Drehschwingungen des Motors entsprechend gemindert werden können.

Ein System zur Steuerung einer zwischen einem Motor und einem Getriebe eines Kraftfahrzeugs angeordneten, automatisierten Reibungskupplung, enthaltend einen die Kupplung entsprechend einem Positionssignal auf eine durch das Positionssignal defi- nierte Position einstellenden Aktor, eine Kupplungsmomentberechnungseinrichtung, die aus einem Motormoment und weiteren Betriebszustandsgrößen des den Motor, die Kupplung und das Getriebe ent-haltenden Antriebsstrangs des Fahrzeugs einen vom Motormoment abhängigen Anteil eines Sollkupplungsmoments und einen vom Schlupf der Kupplung abhängigen Anteil des Sollkupplungsmoments berechnet, eine Positions- signalberechnungseinrichtung, die aus den beiden Anteilen des Sollkupplungsmoments einer gespeicherten Zuordnung zwischen dem Sollkupplungsmoment und dem Positi- onssignal das jeweils dem Aktor zugeführte Positionssignal bestimmt, wobei ein Aus- gang der Kupplungsmomentberechnungseinheit, der ein dem motor- momentabhängigen Anteil des Kupplungsmoments entsprechendes Signal führt, über eine adaptive Vorsteuereinheit mit dem entsprechenden Eingang der Positionssignalbe- rechnungseinheit verbunden ist und ein Ausgang, der ein dem schlupfabhängigen Anteil des Kupplungsmoments entsprechendes Signal führt, über eine wenigstens eine Be- triebszustandsgröße des Antriebsstrangs erfassende Reglerparametrisierungseinheit mit einem Parametrisierungeingang eines Reglers verbunden ist, an dessen weiteren Eingängen ein dem Istschlupf entsprechendes Signal und ein in einer Sollschlupfbe- rechnungseinrichtung berechnetes, einem Sollschlupf entsprechendes Signal liegt und dessen Ausgang mit dem schlupfabhängigen Anteil des Kupplungsmoments zugeord- neten Eingang der Positioniersignalberechnungseinheit verbunden ist, löst einen weite- ren Aspekt der vorgenannten Erfindungsaufgabe. Durch die Reglerparametrisierungs- einheit, die verschiedene Betriebszustandsgrößen des Antriebstrangs erfasst und aus ihnen Parameter zur Steuerung der Eigenschaften des Reglers herleitet, kann das Re- gelverhalten des Reglers in optimaler Weise an unterschiedlichste Notwendigkeiten an- gepasst werden.

Die weiteren Unteransprüche sind auf vorteilhafte Weiterbildungen und Ausführungs- beispiel des erfindungsgemäßen Systems gerichtet.

Die Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeichnungen beispielsweise und mit weiteren Einzelheiten erläutert.

Es stellen dar : Fig. 1 ein Blockdiagramm eines Antriebsstrangs mit wesentlichen Funktionsblöcken des erfindungsgemäßen Systems und deren Zusammenwirken, Fig. 2 in den Funktionsblöcken der Fig. 1 enthaltene Funktionsumfänge und deren Zu- sammenwirken, Fig. 3 eine detaillierte Darstellung des Funktionsblocks"Regelung", Fig. 4 eine detaillierte Darstellung des Funktionsblocks"Sollschlupfbestimmung", Fig. 5 eine detaillierte Darstellung des Funktionsblocks"Vorsteuerung", Fig. 6 eine Kurve, die ein Gaußsches Fehlerintegral, normiert abgelegt als Stützstel- lenfunktion zeigt, Fig. 7 eine Kurve zur Erläuterung der Basisparametrisierung des Reglers, Fig. 8 eine Kurve zur Erläuterung einer Kennlinienkorrektur des Reglers, Fig. 9 eine Kurve zur Erläuterung einer proportionalen Reglerkorrektur, Fig. 10 Drehzahlschwankungen abhängig vom Motormoment bei unterschiedlichen Drehzahlen, Fig. 11 ein aus der Fig. 11 abgeleitetes Kennfeld, Fig. 12 eine sollschlupfabhängige Reglerkorrektur, Fig. 13 eine sollschlupfabhängige Vorsteuerkorrektur, Fig. 14 eine Kurve zur Erläuterung der Erkennung von Regelschwingungen, Fig. 15 Kurven zur Erläuterung einer momentenabhängigen Korrektur des l-Anteils des Reglers, und Fig. 16 Kurven zur Erläuterung der Gewichtung von erfassten Betriebszustandsgrößen für die Adaption der Vorsteuerung.

Bevor im folgenden die Erfindung anhand der Figuren erläutert wird, sei darauf hinge- wiesen, dass die Differenzdrehzahl an der Kupplung, die die Motorschwingungsanre- gungen vom sonstigen Fahrzeug fernhalten soll, relativ genau eingestellt werden muß.

Eine zu große Differenzdrehzahl führt zu erhöhtem Energieeintrag und Kupplungsver- schleiß ; eine zu geringe Differenzdrehzahl kann zu einem Haften der Kupplung und damit zu unzureichender Komfortverbesserung (Rasseln > 300 Hz) führen. Außerdem übertragen sich Schwankungen in der Differenzdrehzahl auf das Fahrzeug, was in Form von niederfrequenten translatorischen Schwingungen (< 3 Hz) für die Insassen spürbar sein kann. Eine schlupfgeregelte Kupplung zur Isolation von Drehschwankungen erfor- dert daher eine optimale Abstimmung des Reglers.

Fig. 1 zeigt eine vereinfachte Prinzipdarstellung eines Fahrzeugantriebstrangs mit dem Grundaufbau des erfindungsgemäßen Systems.

Ein Antriebstrang eines Kraftfahrzeugs weist einen Antriebsmotor 2 mit einem Laststell- glied 4 auf. Der Antriebsmotor 2 ist über eine automatisierte Kupplung 6, beispielsweise eine Reibscheibenkupplung mit Einmassenschwungrad und torsionsgedämpfter Kupp- lungsscheibe, mit einem Getriebe 8 verbunden. Sensoren 10, die beispielsweise die Motordrehzahl, die Stellung eines Fahrpedals 12, die Drehzahl der Getriebeeingangs- welle, die Stellung des Wählhebels des Getriebes usw. erfassen, sind mit einem elekt- ronischen Steuergerät verbunden, in dem in an sich bekannter Weise Kennlinien und Kennfelder sowie Algorithmen gespeichert sind, aufgrund derer die Kupplung sowie ggfs. der Motor und das Getriebe abhängig vom Leistungswunsch des Fahrers und weiteren Bedingungen gesteuert werden. Zur Betätigung der Kupplung 6 dient ein Aktor 14, der von einem Stellregler 16 derart angesteuert wird, dass die Kupplungsstellung jeweils einem dem Stellregler 16 zugeführten Positionssignal s entspricht.

Im folgenden wird zunächst ein konventionelles System zur Steuerung der Kupplung 6 und dessen Arbeitsweise erläutert (linke Hälfte der Fig. 1 ; konventionelle EKM (Elektro- nisches Kupplungs-Management)) : Die von den Sensoren 10 erfassten Signale, beispielsweise das Motormoment, der ein- gelegte Gang, der Fahrzustand des Fahrzeugs (Beschleunigen, Bremsen, Gangwech- sel, Kriechen), die Kupplungseingangsdrehzahl und die Kupplungsausgangsdrehzahl werden über ein Bussystem, beispielsweise einen CAN-Bus, einer Kupplungsmoment- berechnungseinrichtung 18 zugeführt, in der das jeweilige von der Kupplung zu über- tragende Moment berechnet wird. Dieses Moment soll aus Gründen des Energie- verbrauches, der Regelungsgüte, des Verschleißes usw. nur so groß sein wie unbe- dingt erforderlich. Es ist zweckmäßig, das Kupplungsmoment M in zwei Anteile aufzu- spalten, einen nur vom augenblicklichen Motormoment abhängigen Anteil Mvor, der ein Vorsteueranteil ist, und in einen schlupfabhängigen Anteil Msr, der dem motormoment- abhängigen Anteil Mvor entsprechend den jeweiligen Fahrzuständen, beispielsweise Anfahren, Gangwechsel usw. aufgeschaltet wird und der für den Fahrkomfort wichtig ist.

Beide Anteile sind in der Kupplungsmomentberechnungseinrichtung 18 in Kennfeldern gespeichert und werden entsprechend den jeweiligen von den Sensoren erfassten Be- triebszustandsgrößen des Antriebstrangs ausgelesen.

In einem konventionellen Kupplungssteuersystem ist ein mit 20 bezeichneter Schlupf- gelschalter nicht vorgesehen, so dass ein Funktionszustand vorliegt, bei dem der am Ausgang 22 liegende motormomentabhängige Anteil Mvor des Kupplungsmoments unmittelbar einem Eingang 24 einer Positionssignalberechnungseinheit 26 zugeführt wird und das am Ausgang 28 der Kupplungsmomentberechnungseinrichtung 18 liegen- de schlupfabhängige Kupplungsmomentsignal einem Eingang 30 der Positionsberech- nungseinheit 26 zugeführt wird. In der Positionssignalberechnungseinheit 26 werden die beiden Signale Mvor und Msr zu dem gesamten von der Kupplung 6 zugetragenen Moment M zusammengefasst bzw. addiert und in einem Speicher 32 der Positionssig- nalberechnungseinheit 26 in ein Positionssignal s umgerechnet, das der Position ent- spricht, in der die Kupplung 6 das berechnete Moment M überträgt. Es versteht sich, dass bei Fehlen des Schlupfregelschalters 20 das Sollkupplungsmoment M unmittelbar in der Einheit 18 berechnet werden kann und in einem Speicher in eine entsprechende Kupplungssollstellung umgerechnet wird. Insgesamt wird mit dem geschilderten System das übertragbare Kupplungsmoment entsprechend Mvor vorgesteuert und entspre- chend Msr moduliert, so dass der Schlupf als Funktion fahrzustandsbeschreibender Größen vorgegeben wird.

Erfindungsgemäß ist der Schlupfregelschalter 20 vorgesehen, der in seiner gemäß Fi- gur 1 oberen Stellung eine unterschiedliche Weiterverarbeitung des motormomentab- hängigen Anteils des Kupplungsmoments Mvor und des schlupfabhängigen Anteils des Kupplungsmoments Msr erlaubt. Wie ersichtlich, wird das Signal Mvor einer adaptiven Vorsteuereinheit 34 zugeführt, deren Ausgang mit dem Eingang 30 der Positionssignal- berechnungseinheit 26 verbunden ist. Das schlupfabhängige Kupplungsmoment Msr wird einer Reglerparametrisierungseinheit 36 zugeführt, in der Parameter berechnet werden, die das Regelverhalten eines PIDT1-Reglers 38 bestimmen, dessen Ausgang mit dem Eingang 24 der Positionssignalberechnungseinheit 26 verbunden ist. Ein Ein- gang des Reglers 38 ist mit einer Sollschlupfberechnungseinheit 40 verbunden, in der abhängig von über den CAN-Bus zugeführten Betriebszustandsgrößen, wie Motormo- ment, Ist-Schlupf Ani, der Pedalstellung usw. ein Sollschlupf Ans berechnet wird. Ein weiterer Eingang des Reglers 38 ist mit einem dem Ist-Schlupf Ani der Kupplung 6 ent- sprechenden Signal beaufschlagt. Der Integralanteil (i-Anteil) des Reglers 38 wird ei- nem Eingang der adaptiven Vorsteuereinheit 34 zugeführt. Weitere Eingänge der adap- tiven Vorsteuereinheit 34 und der Reglerparametrierungseinheit 36 sind mit dem Bus- System verbunden, über das ihnen Betriebszustandgrößen des Antriebstrangs zuge- führt werden. Unter Betriebszustandsgrößen werden unmittelbar von Sensoren erfass- te, kontinuierlich veränderbare Größen des Antriebsstrangs, wie Drehzahlen, Stellun- gen, usw., verstanden. Fahrzustände sind definierte Zustände, wie Fahrzeugsstillstand, Gangwechsel, Anfahren, usw..

Durch Umschalten des Schlupfregelschalters 20 ist es möglich, von der konventionellen Kupplungssteuerstrategie, bei der die Einheiten 18 und 26 unmittelbar verbunden sind, auf eine Schlupfregelstrategie umzuschalten. Der vorberechnete motormomentabhän- gige Anteil des Kupplungsmoments Mvor wird in der adaptiven Vorsteuereinheit 34 ent- sprechend dem i-Anteil des PIDT1-Reglers 38 und Betriebszustandsgrößen, zu denen auch der augenblickliche Schlupf Ani gehören kann modifiziert und gegebenenfalls an den Reibwert der Kupplung adaptiert und als adaptives Vorsteuersignal Mvor dem Ein- gang 30 zugeführt. Der vorberechnete schlupfabhängige Anteil Msr wird zusammen mit Betriebszustandsgrößen, zu denen auch der Ist-Schlupf der Kupplung gehört, in der Reglerparametrierungseinheit 36 dazu verwendet, Parameter des PIDT1-Reglers 38 zu berechnen. An die Stelle des vorberechneten schlupfabhängigen Anteils Msr des Mo- tormoments tritt das vom Regler 38 errechnete schlupfabhängige Motormoment Msr, das dem Eingang 24 der Positionssignalberechnungseinheit 26 zugeführt wird. Gemäß der Blockdarstellung der Figur 1 wird der Sollschlupf aus Betriebszustandsgrößen des Antriebstrangs ermittelt. Alternativ und/oder zusätzlich kann der Sollschlupf problemori- entiert bestimmt werden, indem beispielsweise ein Sensor zum Erfassen von Getriebe- rasseln oder ein Sensor zum Erfassen von Drehschwingungen vorgesehen wird und der Sollschlupf jeweils derart bestimmt wird, dass das Getrieberasseln und/oder die Dreh- schwingungen unter vorbestimmten Schwellwerten bleiben.

Insgesamt aktiviert der Schlupfregelschalter 20, wie sich aus dem Vorstehenden ergibt, drei Funktionsblöcke, nämlich eine Regelung (Blöcke 36 und 38), eine Sollschlupfbe- stimmung (Block 40) und eine Vorsteuerung (Block 34). Durch die adaptive Vorsteue- rung wird erreicht, dass das Kupplungsmoment möglichst genau vorgesteuert wird, so dass der Regler 38, dessen Verhalten zustandsabhängig angepasst wird, lediglich ge- ringe Abweichungen rasch und genau ausregeln kann.

Fig. 2 verdeutlicht die in den Funktionsblöcken enthaltenen Umfänge und deren Zu- sammenwirken.

Regelunq Nach Umschalten des Schlupfregelschalters 20 erfolgen die Initialisierungen entspre- chend den Umschaltfunktionen. Dann erfolgt die Basis-Parametrisierung der Regler- kennlinie. Anschließend erfolgt eine erste fahrzustandsabhängige Korrektur, woraufhin die Regelparameter berechnet werden. Anschließend erfolgt eine weitere fahrzustands- abhängige Reglerkorrektur und ggfs. eine weitere Korrektur bei Instabilitäten, so dass das Verhalten des PlDT1-Reglers 38 aktualisiert festgelegt wird.

Sollschlupfbestimmung Das in der Einheit 40 abgelegte Sollschlupfkennfeld wird fahrzustandsabhängig korri- giert. Nach Inkrementierung und ggfs. fahrzustandsabhängiger Sollschlupferhöhung erfolgt die Sollschlupfvorgabe an einen Eingang des Reglers 38. Der Regler erzeugt an seinem Ausgang den schlupfabhängigen Anteil des Motormoments, der der Einheit 26 zugeführt wird.

Vorsteuerung Nach der auf das Umschaltung erfolgenden Initialisierung erfolgt eine vom Fahrzustand bzw. Betriebszustandsgrößen des Antriebstrangs abhängige Korrektur, woraufhin ein Gewichtungsfaktor des motormomentabhängigen Anteils des Kupplungsmoments (kme) adaptiert wird, dann eine Adaptierung entsprechend des Reibwertes der Kupplung er- folgt und der so adaptierte motormomentabhängige Anteil des Kupplungsmoments dem Eingang 24 der Positionssignalberechnungseinheit 26 zugeführt wird. Das dort nach Addition der beiden Anteile des Motormoments ermittelte, dem ermittelten Motormo- ment entsprechende Positionssignal s wird dem Regler 16 zugeführt, von wo aus der Aktor 14 entsprechend angesteuert wird, so dass die Kupplung das vorbestimmte Mo- ment überträgt.

Im folgenden werden unter Bezugnahme auf die Figuren die einzelnen Funktionen er- läutert. Die Fig. 3 bis 5 stellen die in den einzelnen Funktionsblöcken der Fig. 2 enthal- tenen Funktionsumfänge genauer dar.

1. Betätigung des Schlupfregelschalters 20 (Umschaltung auf Schlupfbetrieb) Das Schalten des Schlupfregelschalters 20 auf Schlupfregelung kann in unterschied- lichster Weise erfolgen, beispielsweise beim Vorliegen bestimmter Fahrzustände, de- nen Softwaremäßig ein entsprechendes Zustandsflag zugeordnet ist, abhängig von Be- triebszustandsgrößen des Antriebstrangs (z. B. Drehzahlen und Drehmomenten) oder bei einer vorbestimmten Abweichung des erfassten Ist-Schlupfes von einem in der Kupplungsmomentberechnungseinrichtung 18 gespeicherten Sollschlupf.

Die Umschaltung auf schlupfgeregelten Betrieb erfolgt bevorzugt in zwei Schritten. Im ersten Schritt erfolgt die Übernahme des motormomentabhängigen (schlupfunabhängi- gen) Kupplungsmomentenanteils in die Vorsteuerung 34 durch Fixierung des momen- tanen kme-Wertes (V1 in Figur 5). Gleichzeitig wird der Pl DT1-Regler 38 aktiviert. Der i- Anteil des Reglers wird durch den in der Kupplungsmomentberechnungseinrichtung 18 berechneten schlupfabhängigen Anteil des Motormoments Msr initialisiert (R1 in Figur 3). Hat vor der Umschaltung die Wegsteuerung in die Anfahrstrategie eingegriffen, wird dies bei der Initialisierung berücksichtigt. In einem zweiten Schritt wird der kme-Wert über einen Zeitraum (V2 in Figur 5) auf einen optimalen Wert verändert. Gleichzeitig wird der schlupfabhängige Anteil (i-Anteil des Reglers) gegensinnig ausgleichend ver- ändert (R1 in Figur 3), um Regelabweichungen zu vermeiden. Während der Rampe werden Rechenungenauigkeiten durch den Regler ausgeglichen. Unter Wegsteuerung ist in diesem Zusammenhang die Steuerung der Kupplung über einen Wegsensor an der Kupplung oder einem Element, das einen Rückschluss auf den Ein-beziehungs- weise Ausrückzustand zulässt, zu verstehen. Dabei kann die Wegsteuerung als Er- satzfunktion einer Momentensteuerung gesehen werden, wenn es dieser nicht gelingt, den gewünschten Schlupf abzubauen.

Es versteht sich, dass grundsätzlich eine einstufige Umschaltung möglich ist.

Bei Umschaltungen auf Regelbetrieb nach Gangwechseln ist eine zusätzliche Funktion (R3 in Figur 3) verfügbar, die das Überhöhungsmoment bei Schaltungsende rasch ab- baut, um längere Haftphasen der Kupplung zu vermeiden. Das Überhöhungsmoment, das während der Schaltung mittels des schlupfabhängigen Momentenanteils aufgebaut wird, wird nach Aktivierung der Schlupfregelung durch entsprechende Reduktion des i- Anteils abgebaut.

2. Gaußsches Fehlerintegral Für verschiedene Funktionen der Schlupfregelung ist es zweckmäßig, eine Funktion entsprechend dem Gaußschen Fehlerintegral (Sprungfunktion) zu benutzen, wie sie in Figur 6 dargestellt ist, um eine möglichst stetige Regelung zu realisieren. Die Funktion ist softwareseitig normiert abgelegt und dient beispielsweise zur Beschreibung der Reglerkennlinie (Funktionen R4 bis R9 in Figur 3). Außerdem kann sie in den Funktio- nen R10 (Figur 3) und V4 (Figur 5) verwendet werden.

3. Regler-Funktionen Der Kern des Reglers ist ein PIDT1-Kennlinienregler, dessen Zeitkonstante sehr klein gewählt ist, um eine ungünstige Phase des Differentialanteils in Beziehung zum Propor- tionalanteil zu vermeiden. Die jeweilige Kennlinie hängt vom Fahrzustand bzw. Be- triebszustandsgrößen des Antriebstrangs ab. In fünf Schritten werden die drei Reglerpa- rameter Kp, Ki, Kd bestimmt. Grundsätzlich werden fahrzustandsabhängige Korrekturen vor (R5 bis F8) und nach (R10 bis R13) der Kennlinienberechnung (R9) unterschieden (siehe Figur 3).

Vorteilhaft ist eine gangabhängige Parametrisierung des Reglers, der Vorsteuerung und des Sollschlupfes. Die nachfolgende Darstellung beschränkt sich auf einen Gang.

3.1 Umschaltung (R1, R2 : siehe vorstehendes Kapitel 1) 3.2 Basisparametrisierung der Reglerkennlinie (R4) Fig. 7 zeigt den prinzipiellen Verlauf eines Reglerparameters über die Sollschlupfabwei- chung. Zur Beschreibung der Kennlinie wurde das Gaußsche Fehlerintegral verwendet.

Der dargestellte funktionale Zusammenhang setzt sich aus zwei Funktionen zusammen.

Der positive Zweig wird je Regleranteil durch zwei Reglerkonstanten und eine Dreh- zahlkonstante (Sollschlupfabweichung) festgelegt. Im negativen Zweig kommen eine Reglerkonstante und eine Drehzahlkonstante hinzu. Zusammen mit der Zeitkonstanten sind das für den kompletten Regler 16 Konstanten. Zur Vereinfachung werden die Drehzahlkonstanten für den P-, i-und D-Anteil gleichgesetzt, wodurch sich die Anzahl der Konstanten auf 12 vermindert.

Die Anhebung in der Kennlinie im negativen Bereich dient der Vermeidung von Haft- phasen der Kupplung. Die Absenkung im positiven Bereich dient zum einen der Ab- stimmung der Lastwechsel und zum anderen wird der Regler stabilisiert, was im Be- reich des Ist-Schlupfes eine"harte"Abstimmung erlaubt. Diese Abstimmung bewirkt, dass der Sollschlupf bei kleineren Störungen sehr gut gehalten werden kann. Bei stär- keren Lastwechseln wird die Abstimmung weicher, um Überschwingungen des Reglers zu vermeiden. Bei optimaler Vorsteuerung kann Getrieberasseln vermieden werden und der Lastwechsel für guten Komfort abgestimmt werden.

3.3 Fahrzustandsabhängige Reglerkorrekturen I Fig. 8 zeigt, wie die Reglerkennlinie der Fig. 7 fahrzustandsabhängig im Bereich positi- ver oder negativer Sollschlupfabweichungen verändert wird.

3.3. 1 Bei Lastwechselstößen während des Einkuppelns (Tip-In) und Auskuppelns (Back-Out) werden die positiven Reglergrenzwerte weiter abgesenkt. Die Summe des i-Anteils wird zusätzlich auf Null gesetzt (siehe R5 in Figur 3). Die Tip-In- Erkennung erfolgt über den Gradienten der Betätigung des Fahrpedals 12. Die Schlupfregelung kann bei diesen Lastwechselstößen zu deren Dämpfung einge- setzt werden. Dazu kann eine höhere Schlupfdrehzahl zugelassen werden, damit ein Haftzustand der Kupplung vermieden wird und das über die Kupplung über- tragbare Moment durch die Position der Kupplung, das heißt in Abhängigkeit vom Schlupf, bestimmt wird. Durch die Geschwindigkeit des Einrückens der Kupplung nach der Schlupferhöhung kann dabei der Komfort eingestellt werden. Entspre- chend kann der Regler in Abhängigkeit von der Größe der Fahrpedaländerung bei einem Lastwechselschlag korrigiert werden.

3.3. 2 Bei schnell abnehmender Schlupfabweichung wird der positive Regle grenzwert vermindert (siehe R6 in Figur 3).

3.3. 3 Bei längerer negativer Schlupfabweichung werden die negativen Reglergrenz- werte im Normalfall wieder angehoben (R7 in Figur 3). Die Anhebung ist dabei eine Funktion des Kupplungsmoments, da die mögliche Fehlsteuerung bei gro- ßen Kupplungsmomenten größer ist als bei kleinen. Weiter muss bei kleinen Kupplungsmomenten eine Absenkung erfolgen, um Instabilitäten zu vermeiden (komplettes Öffnen der Kupplung).

3.3. 4 Beim Kriechen oder in kriechähnlichen Fahrzuständen wird ein Creeping-Regler aktiviert (siehe R8 in Figur 3). Aufgrund der relativ großen Schlupfdrehzahl und der geringen Dynamik des Antriebstranges ist ein weich abgestimmter, symmet- rischer Regler sinnvoll. Dazu wird die Reglerkennlinie komplett neu parametri- siert. Die Kennlinie schwächt den Regler sowohl bei positiver als auch bei nega- tiver Sollschlupfabweichung. Der Regler ist auf diese Weise äußerst stabil und könnte zur Vermeidung von Reglerschwingungen aktiviert werden.

3.4 Berechnung der Regelparameter Abhängig von der Schlupfabweichung werden auf der Basis der korrigierten Kennlinienparametrisierung die drei Regelparameter des P-, I-und D-Anteils be- rechnet (R9 in Figur 3).

3.5 Fahrzustandsabhängige Reglerkorrektur II Fahrzustandsabhängig können die verbleibenden drei Parameter nochmals kor- rigiert werden.

3.5. 1 Sollschlupfabhängige Korrektur (R10) Es hat sich gezeigt, dass im Vollschlupf andere Regelparameter sinnvoll sind als im Teilschlupfbereich. Aufgrund der Haftphasen im Teilschlupfbereich ist eine größere Momentenänderung erforderlich, um die gleiche Sollschlupfänderung zu bewirken. Figur 10 zeigt Kurven, die bei verschiedenen Drehzahlen die Dreh- zahlschwankung 8n abhängig vom Motormoment angeben. Somit können in ei- nem Kennfeld (Figur 11) Drehzahlschwankungen abhängig von der Drehzahl und dem Motormoment abgelegt werden. Ein solches Kennfeld kann dann auch für die Vorsteuerung (V4 in Figur 5) verwendet werden.

Im Sinne der Erfindung ist unter Teilschlupf ein Schlupfverhalten zu verstehen, bei dem in Abhängigkeit von den Drehungleichförmigkeiten der Brennkraftma- schine, die in Abhängigkeit von der Zündfrequenz beziehungsweise von den Frequenzen der Verbrennungsrückstöße in den einzelnen Zylindern auf die Kur- belwelle entstehen, an der Kupplung zeitlich abhängige Haft-und Gleitzustände entstehen. Die Frequenz dieser sich zeitlich abwechselnden Zustände ist bei- spielsweise abhängig von der Drehzahl der Kurbelwelle und der Anzahl der Zy- linder. Aus Verschleiß-und Verbrauchsgründen kann bei der Schlupfregelung ein möglichst niedriger Sollschlupf angestrebt werden. Seine untere Grenze kann durch einen Schwellwert für die vorzugebende Schwingungsisolation eingestellt werden. Untersuchungen haben überraschend gezeigt, dass bei Drehmoment- spitzen der Brennkraftmaschine nach der Verbrennungsreaktion in einem Zylin- der die geschlossene Kupplung ins Rutschen kommen kann. In diesem Gleitzu- stand ist das über die Kupplung übertragbare Moment beschränkt. Sobald die Drehungleichförmigkeit der Brennkraftmaschine wieder zu einem Haftzustand der Kupplung geführt hat, sinkt das in den Triebstrang eingetragene Moment, da die Brennkraftmaschine zu diesem Zeitpunkt weniger Moment liefert. Auf diese Wei- se ist das mittlere, über die Kupplung übertragene Moment kleiner als das über die Kupplung übertragbare Moment, die Kupplung befindet sich im Teilschlupf.

Das im Teilschlupf von der Kupplung übertragene mittlere Moment ist beispiels- weise durch das Verhältnis von Schlupf-zu Haftdauer und die sich aus den Dre- hungleichförmigkeiten der Brennkraftmaschine ergebenden Momentenschwan- kungen gegeben. Daraus ergibt sich folgendes Schlupfverhalten : Von Schlupfdrehzahl Null bis zum Übergang in den Vollschlupf, bei dem die Dre- hungleichförmigkeiten der Brennkraftmaschine nicht mehr zu einem abwechseln- den Haft-und Gleitzustand führen, steigt das mittlere, über die Kupplung über- tragene Moment stetig an und erreicht das im Vollschlupf übertragene Moment.

Wird dieses Verhalten als Reibwertverhalten betrachtet, kann dieses Verhalten im Teilschlupfbereich als Verhalten mit positivem Reibwertgradienten betrachtet werden, da der mittlere Reibwert mit der Schlupfdrehzahl abnimmt. Ein im physi- kalischen Sinne unerwünschter negativer Reibwert kann im Teilschlupfbereich daher kompensiert werden. Nach dem erfinderischen Gedanken kann dieses Verhalten für die Schlupfregelung in vorteilhafter Weise genutzt werden, da sich durch die Kompensation eines gegebenfalls vorhandenen negativen Reibwertko- effizienten die Schlupfdrehzahl im Teilschlupfbereich selbstständig stabilisiert.

Wenn der Schlupf beispielsweise durch eine Erhöhung des Moment der Brenn- kraftmaschine steigt, erhöht sich auch das von der Kupplung übertragene Mo- ment, wodurch sich der Schlupf infolge des positiven Reibwertgradienten wieder verringert. Diese Stabilisierung kann sich auf das Regelverhalten eines Schlupf- reglers in der Weise positiv auswirken, dass dieser schärfer eingestellt werden kann, ohne dass instabil Regelzustände hervorgerufen werden, so dass insge- samt die Regelgüte erhöht werden kann. Eine Dauerhaftung sowie Rupfen der Kupplung können dadurch vermieden werden.

Unter Berücksichtigung der Asymmetrie der Drehzahlschwankung bezüglich der mittleren Drehzahl wird eine Absenkung der Regelparameter erreicht. Dazu wird wiederum eine Kennlinie oder ein Kennfeld herangezogen, welche mit einem Absenkungsfaktor und der Drehzahischwankung parametrisiert wird (siehe Figur 12).

Im Zusammenwirken mit der Sollschlupfanhebung bei Störungen (S6 bis S8 in Figur 4) und der Vorsteuerabsenkung (V3 in Figur 5) wird ein optimales Verhal- ten bei Störungen erreicht.

3.5. 2 Bei schlupfabhängig erlaubtem periodischen Schnüffeln (Nachstellen einer hyd- raulischen Strecke) wird eine Veränderung des l-Anteils unterdrückt (siehe R8 in Figur 3).

3.6 Reglerkorrektur bei Instabilitäten Schwingungen, die auf Reglerinstabilitäten zurückgeführt werden können, wer- den vom System erkannt, indem innerhalb eines Zeitintervalls in einer vorbe- stimmten Folge Sollschlupfdurchgänge und Schwellwertüberschreitungen der Schlupfabweichung erfolgen (siehe Figur 14). Wenn solche auf Reglerinstabili- täten zurückgehende Schwingungen erkannt werden, wird das Reglerniveau rasch abgesenkt und anschließend langsam wieder gesteigert. Alternativ kann situationsbedingt der Creeping-Regler R8 (Fig. 3) aktiviert werden, der anschlie- ßend bei Fehisteuerungen oder Zustandsänderungen wieder deaktiviert wird.

3.7 PIDT1-Regler (R14) Abschließend werden die Regleranteile berechnet und unter Berücksichtigung des"alten"i-Anteils aufsummiert. Zusätzlich werden Momentenänderungen in der Vorsteuerung, die auf Lastwechsel zurückzuführen sind, im i-Anteil berück- sichtigt. Entsprechend der Momentenänderung wird die Summe des i-Anteils vorgesteuert bzw. korrigiert.

Fig. 15 verdeutlicht den Grund für diese Maßnahme.

Die ausgezogene Kurve zeigt das vom Motormoment abhängige Vorsteuermo- ment Mvor, das von der adaptiven Vorsteuereinheit 34 an die Berechnungsein- heit 26 gegeben wird. Dieses Vorsteuermoment wird vom Regler 38 um das schlupfabhängige Regelmoment Msr korrigiert, so dass sich ein auf der gestri- chelt eingezeichneten Sollmomentkurve liegender Wert ergibt. Ändert sich nun der Fahrzustand (1) plötzlich in den Fahrzustand (2), der beispielsweise durch einen Lastwechsel mit einem anderen Motormoment verbunden ist, so ändert sich der Integralanteil des Reglers 38 nicht augenblicklich, so dass der Regler 38 zunächst mit dem Regelmoment 2 unkorrigiert, das dem Regelmoment 1 ent- spricht, eingreifen würde. Dadurch ergäbe sich ein zu geringes Sollmoment. Dem wird dadurch entgegengewirkt, dass der i-Anteil des Reglers entsprechend der Änderung AM des Motormoments M korrigiert wird entsprechend der Beziehung : AM/M = Ai-Anteil/i-Anteil.

In dem Regler 38, dem über die Einheit 36 das geänderte Motormoment bzw. augenblicklich der geänderte Pedalwert oder die geänderte Stellung des Last- stellorgans 4 (Fig. 1) zugeführt wird, wird somit der i-Anteil um den Ai-Anteil au- genblicklich korrigiert, so dass das Vorsteuermoment um das korrigierte Regel- moment 2 vermindert wird und sich unmittelbar das Sollmoment ergibt. Der Regler muss somit die beim Momentenänderungen entstehende Fehlsteuerung nicht ausgleichen. Die bei Lastwechseln entstehende Regelabweichung kann minimiert werden.

Es versteht sich, dass die rasche Änderung des i-Anteils auch in der adaptiven Vorsteuereinheit 34 berücksichtigt werden könnte, so dass zusätzlich oder aus- schließlich das Vorsteuermoment verändert würde, um rasche Änderungen zu berücksichtigen.

3.8 Reglerausgang (R15) Das berechnete Moment wird als Msr (Figur 1) an den Eingang 24 übergeben.

Beim Kriechen werden das Reglermoment und das Kriechmoment addiert.

4. Funktionen der Vorsteuerung Aus den im vorstehenden Kapital beschriebenen Gründen ist die Optimierung der Vorsteuerung wesentlich für das schlupfgeregelte Fahren. Die Strategie besteht darin, die Summe des i-Anteils durch bestmögliche Vorsteuerung sehr klein zu halten. Dies geschieht im ersten Schritt durch eine adaptive Vorsteuerung. Un- abhängig von der herkömmlichen Reibwertadaption kann auf diese Weise die Vorsteuerung optimiert werden. Optional kann in einem zweiten Schritt der Reib- wert zusätzlich korrigiert werden.

4.1 Umschaltung (V1, V2) Die Umschaltung wurde im Abschnitt 1. bereits erläutert.

4.2 Fahrzustandsabhängige Vorsteuerkorrektur Die beiden folgenden Funktionen verändern die Vorsteuerung fahrzustandsab- hängig. Der adaptive kme-Wert bleibt dabei unverändert. Der adaptive Wert be- schreibt das ideale Vorsteuermoment bei Schlupf Null. Die sollschlupfabhängige Vorsteuerkorrektur ist erforderlich, um eine genaue kme-Adaption in allen Be- triebspunkten durchführen zu können.

4.2. 1 kme-Absenkung (V3) Bei Tip-In besteht die Möglichkeit, den kme-Wert etwas abzusenken, um Haft- phasen im weiteren zu vermeiden. Der optimale adaptierte Wert wird im folgen- den wieder durch die Umschaltfunktion V2 eingestellt.

4.2. 2 Sollschlupfabhängige Vorsteuerkorrektur (V4) In Verbindung mit der sollschlupfabhängigen Reglerkorrektur ist eine Korrektur des Vorsteuermoments sinnvoll (V4). Die Berechnung erfolgt parallel zur Regler- korrektur, allerdings mittels eines eigenen Absenkungsfaktors (siehe Fig. 13).

Der Absenkungsfaktor kann mittels der kme-Adaption experimentell ermittelt werden und beträgt beispielsweise im Vollschlupf etwa 15 %. Im Teilschlupf wird die Kupplung gegenüber der Kupplungsscheibe in Abhängigkeit von Dreh- schwingungen des Motors unterschiedlich beschleunigt. Dies äußert sich in zeit- lich aufeinanderfolgenden Haft und Gleitzuständen der Reibpartner der Kupplung und der Kupplungsscheibe. Die Korrektur optimiert zum einen die Übergänge bei Veränderungen der Fahrpedalstellung und bei Sollschlupfänderungen. Im Zu- sammenwirken mit R10 und R5 bis R8 werden Zustandsänderungen verbessert.

Weiter wird die kme-Adaption in allen Betriebspunkten genauer.

4.3 kme-Adaption (V5) Während des Schlupfbetriebes wird unter bestimmten Voraussetzungen eine Anpassung der Vorsteuerung durchgeführt. Erkennungsgröße für eine ungünsti- ge Vorsteuerung ist der i-Anteil des Reglers 38. Ist der i-Anteil des Reglers über einen bestimmten Zeitraum stets positiv oder negativ, wird der kme-Wert der Vorsteuerung derart verändert (berechnet), dass der i-Anteil im Mittel gerade gleich Null wird. Der adaptive kme-Wert bezieht sich auf eine Schlupfdrehzahl von Null. Mittels der Funktion V4 wird die Schlupfabhängigkeit der Vorsteuerung berücksichtigt.

4.4 Reibwertadaption (V6) Der Reibwert einer Kupplung ergibt sich in bekannter Weise aus den Reibwertei- genschaften der Reibpartner, beispielsweise der Reibbeläge der Kupplung- scheibe und den Oberflächen, beispielsweise Metalloberflächen, der Kupplung- druck-und Anpreßplatte. Die Reibwerte sind temperaturabhängig, so dass eine entsprechende Temperaturkorrektur über Temperaturmodelle und/oder Tempe- ratursensoren erfolgen kann. Weiterhin sind die Reibwerte vom Anpreßdruck und vom Verschleiß der Kupplungsbeläge und dessen Reibpartner abhängig, so dass entsprechende Korrekturen in der Kupplungssteuerung vorgesehen sein können.

Im Neuzustand können entsprechende Werte und Berechnungsmodelle vorge- sehen werden, die in Abhängigkeit von der Betriebsweise des Fahrzeugs an Fahrsituation, Betriebsdauer und Alterung angepasst, das heißt adaptiert, wer- den können.

Bei definierter Abweichung des adaptierten kme-Wertes vom Basiswert der kme- Vorsteuerung wird der Reibwert adaptiert. Dazu der Reibwert derart verändert, dass der kme-Basiswert in den folgenden Adaptionen wieder erreicht wird (Zwei- punktregelungen des Reibwertes). Es versteht sich, dass grundsätzlich eine di- rekte Adaption des Reibwertes ohne Adaption des kme-Wertes möglich ist.

Die Schlupfsteuerung kann vorteilhafterweise einen ständigen Abgleich zwischen Motormoment und Kupplungsmoment vorsehen, aus dem eine Reibwertadaption abgeleitet werden kann. Wird über die Vorsteuerung der Kupplung genau das Motormoment eingestellt, welches um den dynamischen Momentenanteil (Be- schleunigung der Brennkraftmaschine) und die teilschlupfabhängige Reduktion des Moments korrigiert ist, ist der l-Anteil bei korrektem Reibwert nahe oder gleich Null. Überschreitet der l-Anteil einen vorgegebenen Schwellenwert, der abhängig vom Fahrzustand sein kann, ergibt sich aus diesem eine Änderung für den Reibwert, der aus der Größe dieser Änderung entsprechend adaptiert wer- den kann. In entsprechender Weise kann der kme-Wert korrigiert beziehungs- weise adaptiert werden. Reibwert und kme-Wert können einzeln oder in Kombi- nation als Vorfaktor für das in die Regelung eingehende Motormoment vorgese- hen sein. Die Reibwertadaption kann direkt ohne oder in Verbindung mit der A- daption des kme-Werts durchgeführt werden. Vorteilhafterweise wird die Adapti- on des kme-Wertes eher zur kurzfristigen und die Adaption des Reibwerts zu längerfristigen Optimierung des Schlupfreglers herangezogen.

4.5 Zeitabhängige Vorsteuerung Anhand der Fig. 16 wird erläutert, wie das in der adaptiven Vorsteuereinheit 34 ermittelte Moment Mvor zur Erhöhung der Regelgenauigkeit vor allem bei Fahr- zustandsänderungen, beispielsweise einem Lastwechsel, ermittelt wird. Wie ausgeführt, wird das Vorsteuermoment aus dem Motormoment berechnet, das normalerweise über den CAN-Bus der Elektronik zur Verfügung gestellt wird. Das Motormoment kann auch einem Kennfeld entnommen werden, indem es abhän- gig vom Drosselklappenwinkel oder Pedalwert und der Motordrehzahl gespei- chert ist. Letzteres hat den Vorteil, dass das zu erwartende Motormoment be- kannt ist, bevor es tatsächlich an der Kupplung vorhanden ist. Entsprechend der Trägheit des Positionierantriebs und des Motors kann, gegebenenfalls über ein Zeitverzögerungsfilter, das Kupplungsmoment dann rechtzeitig vorgesteuert wer- den. In der Regel steht das Motormoment vom CAN-Bus her etwa 0,2 sec. später zur Verfügung als das vom Pedalwert und der Drehzahl geleitete Motormoment ; ist dann allerdings genauer.

In Fig. 16 zeigt die unterste Kurve die Stellung des Fahrpedals oder eines Last- stellgliedes des Motors abhängig von der Zeit. Die mittlere Kurve gibt die zeitliche Ableitung der Pedalwertstellung an. Die gestrichelten Linien der mittleren Dar- stellung geben an, wie bei großen Pedalwertgradienten nur das vom Pedalwert und der Drehzahl abgeleitete Motormoment berücksichtigt wird und bei kleinem Pedalwertgradienten nur das vom CAN-Bus abgeleitete Motormoment berück- sichtigt wird.

Die oberen Kurven gegen die verschiedenen Möglichkeiten an, welches Motor- moment bei der Berechnung des vorgesteuerten Kupplungsmoments berück- sichtigt wird. Die Kurve 1 zeigt das nur aus Pedalwert und Drehzahl berechnete Motormoment. Die Kurve 2 zeigt die Kurve 1, mit Berücksichtigung einer Zeitver- zögerung. Die Kurve 3 zeigt das vom CAN-Bus abgeleitete Motormoment und die Kurve 4 zeigt das gewichtete Motormoment, wie es für die tatsächliche Vorsteue- rung berücksichtigt wird.

4.6 Vorsteuerausgang Die Vorsteuerung wird mit Begrenzung des kme-Wertes realisiert. Hierzu kann das Produkt aus dem zuvor bestimmten kme-Wert und dem momentanen Mo- tormoment das Vorsteuermoment liefern. Wie oben erwähnt werden dabei die in- effektiven Momentanteile, beispielsweise das dynamische Motormoment zuvor eliminiert.

5. Sollschlupfbestimmung Ziel der Sollschlupfbestimmung ist, Getrieberasseln und Fahrzeugbrummen in jedem Fall zu vermeiden. Der Sollschlupf kann einerseits in der Einheit 40 ent- sprechend Betriebsparametern des Antriebstrangs bestimmt werden. Eine weite- re Möglichkeit besteht darin, beispielsweise einen Sensor zur Erfassung von Störgeräuschen wie beispielsweise Getrieberasseln, Fahrzeugbrummen oder dergleichen an die Sollschlupfberechnungseinheit 40 anzuschließen und den Sollschlupf Ans zu erhöhen, solange die festgestellten Störgeräusche über ei- nem vorbestimmten Wert liegen und den Sollschlupf Ans zu vermindern, solange die Störgeräusche unter einem vorbestimmten Wert liegen. Zur Erfassung der Störgeräusche kann es sich um einen akustischen Sensor oder um die Erfas- sung von Drehzahlschwankungen zumindest eines Antriebsrades beispielsweise mittels eines Raddrehzahisensors des Antiblockiersystems handeln. Auf diese Weise kann die Sollschlupfdrehzahl auf ein Minimum vermindert werden, wo- durch der schlupfbedingte Mehrverbrauch und Verschleiß abgesenkt werden können.

5.1 Schlupfkennfeld Der Sollschlupf wird aus zwei Kennfeldern berechnet. Das erste Kennfeld be- schreibt die Sollschlupfvorgabe bei voller Last (S1 in Figur 4) und enthält den Umschaltpunkt zum Umschalten des Schlupfregelschalters 20 auf konventionelle Regelung bei hohen Drehzahlen. Mittels des zweien Kennfeldes wird im Teillast- bereich der Sollschlupf abgesenkt (S2).

5.2 Fahrzustandsabhängige Sollschlupfkorrektur Zusätzlich wird in speziellen Fahrsituationen der Sollschlupf unabhängig vom Kennfeld festgelegt.

5.2. 1 Sollschlupfvorgabe beim Kriechen (S3) Beim Kriechen wird ein gesonderter, verhältnismäßig hoher Sollschlupf vorgege- ben.

5.2. 2 Sollschlupf beim Schnüffeln (S4) Während eines Schnüffelvorgangs (Nachstellung einer hydraulischen Strecke) wird der Sollschlupf auf Null gestellt, damit die Stellung der voll geschlossenen Kupplung eingestellt werden kann.

5.3 Sollschlupfinkrementierung Eine relativ langsame Sollschlupfinkrementierung (S8) verhindert Sprünge in der Regelabweichung oder Änderungen der Last, was zusätzlich den Regler stabil- siert. Nach Störungen (S6 bis S8) wird der Sollschlupf mittels der Inkrementie- rung wieder reduziert.

5.4 Sollschlupfanhebung Bei Störungen, wie Gangwechsel, Tip-In, Nulldurchgang usw. wird der Soll- schlupf spezifisch hochgesetzt. Dadurch werden Haftphasen vermieden und die Regelabweichung bei negativer Regelabweichung wird erhöht. Mittels der Soll- schlupfdekrementierung (S5) wird der Schlupf schnell wieder auf das ursprüngli- che Sollmaß reduziert.

Bei einem Gangwechsel erfolgt eine Sollschlupferhöhung (S6).

Im Nulldurchgang wird der Sollschlupf erhöht (S7).

Bei Tip-In wird der Sollschlupf ebenfalls erhöht.

5.5 Sollschlupfausgang Die Sollschlupfvorgabe wird an den Regler 38 ausgegeben.

6. Allgemeine Strategie zur Optimierung der Schlupfregelung Fig. 15 verdeutlicht, wie bereits erläutert, ein Problem der Schlupfregelung. Bei Änderungen des Kupplungsmoments kommt es zu einer Fehlsteuerung des Kupplungsmoments, wenn der i-Anteil ungleich Null ist. Diesem Aspekt wird durch drei Maßnahmen entgegengewirkt : - Die relativ langsame kme-Adaption in der Vorsteuereinheit 34 sorgt dafür, dass der i-Anteil des Reglers in Mittel Null wird. Dadurch wird eine bestmögli- che Vorsteuerung erreicht. Unter anderem führt ungenaue Information im CAN-Bus dazu, dass die Summe des i-Anteils nicht in allen Betriebszustän- den nahezu Null ist.

Die noch langsamere Reibwertadaptiön sorgt dafür, dass ein Soll-kme-Wert gehalten wird, bei dem Schaltungen und Anfahrten gerade optimal abge- stimmt sind. Diese Reibwertadaption kann die konventionelle Reibwertadapti- on sinnvoll ergänzen.

Die im Regler integrierte, momentenabhängige Korrektur sorgt für eine sofor- tige Berücksichtigung des vorbeschriebenen Effekts. Dazu ist wichtig, dass das Motormomentsignal genau ist.

7. Fahrzustandsabhängige Strategien und Reglerabstimmung Der Schlupfbetrieb stellt an den Regler folgende wichtige Anforderungen : - Schnelle, präzise und stabile Einstellung des Sollschlupfes Vorteilhaft ist, durch eine"harte"Abstimmung des Reglers Ungenauigkeiten in der Vorsteuerung schnell auszugleichen. Dabei sorgt der i-Anteil des PIDT1- Reglers 38 (R14) für schnelle Korrektur schon bei kleinen Regelabweichungen.

Aufgrund der Trägheit der Vorsteuerung und des Reglers muss bei Lastwechseln der i-Anteil abgesenkt werden, um eine Übersteuerung zu vermeiden. Gleichzei- tig wird der Regler durch eine schlupfabhängige Parametrisierung der Regleran- teile (R4, R10) stabilisiert. Zusätzlich besteht die Option, den Regler mittels der Regler-Korrektur bei Instabilitäten (R12, R13) an der Grenze der Reglerstabilität arbeiten zu lassen.

7.2 Vermeidung von Haftphasen bei Lastwechseln Das Zusammenwirken verschiedener Maßnahmen der Steuerung und Regelung verhindert Haftphasen nach Änderungen des Lastzustandes bzw. Motormo- ments. Dies wird erreicht durch Kennlinienabhängige Erhöhung der Reglerparameter bei negativer Schlupfabweichung (R4) Weiterer Erhöhung des i-Anteils nach einer Zeitgrenze (R17) Absenkung des i-Anteils bei positiver Schlupfabweichung (R4) Weitere Reduzierung des i-Anteils bei Tip-In (R5) - Ausschalten des i-Anteils bei schneller Sollschlupfabnahme (R6) Kurze Sollschlupferhöhung bei Störungen wie Gangwechsel (S6), Nulldurchgang (S7), Tip-In (S8) Sollschlupfabhängige Reduktion des kme-Wertes (V4) und zusätzliche Reduzierung des Kupplungsmoments bei Tip-In (V3).

Durch diese Maßnahmen wird die Sollschlupfdrehzahl möglichst von"außen" (positive Regelabweichung) erreicht. Dazu ist es notwendig, die Kupplung bei Störungen leicht zu öffnen. Im Zusammenwirken mit der Sollschlupfsteuerung sorgt Regler für ein schnelles und präzises Schließen der Kupplung. Diese Stra- tegie hat bei kleinen Sollschlupfvorgaben aufgrund der nur kleinen möglichen negativen Regelabweichungen folgende Vorteile : - Verhinderung von Haftphasen durch Nutzung des bei Lastwechseln auftre- tenden positiven Regelabweichungen, Größere Stabilität des Reglers aufgrund geringerer Regelhärte bei negativer Sollschlupfabweichung, Keine Übersteuerung (Öffnung der Kupplung nach Haftphasen), und Schnelles Erreichen der Sollschlupfdrehzahl.

7.3 Lastwechselabstimmung Die Schlupfregelung bietet die Option, Lastwechsel fast beliebig abzustimmen.

Dazu werden hauptsächlich die Funktionen R4 und R5 (Fig. 3) verwendet : Mittels der P-und D-Anteile des Reglers in der zweiten Stufe bei positiver Schlupfabweichung werden die Lastwechsel abgestimmt (R4).

Bei Tip-In besteht die Option einer separaten Abstimmung, wiederum über den P-und D-Anteil des Reglers (R5).

7.4 Verbesserung der Übergänge (Umschaltungen) Das Umschalten zwischen der konventionellen und der Schlupf-Strategie muss ohne Momentensprung erfolgen. Die Übergänge werden über die Funktionen R1, R2, V1 und V2, eine fahrzustandsabhängige Reglerinitialisierung und einen Ein- griff in die Creeping-Funktion bewerkstelligt (siehe auch Kapitel 1). Die generelle Aktivierung der Schlupfregelung erfolgt durch Setzen eines Zustandsflags. Die mit der Anmeldung eingereichten Patentansprüche sind Formulierungsvorschläge oh- ne Präjudiz für die Erzielung weitergehenden Patentschutzes. Die Anmelderin behält sich vor, noch weitere, bisher nur in der Beschreibung und/oder Zeichnungen offenbarte Merkmalskombination zu beanspruchen.

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

Da die Gegenstände der Unteransprüche im Hinblick auf den Stand der Technik am Prio- ritätstag eigene und unabhängige Erfindungen bilden können, behält die Anmelderin sich vor, sie zum Gegenstand unabhängiger Ansprüche oder Teilungserklärungen zu machen.

Sie können weiterhin auch selbständige Erfindungen enthalten, die eine von den Ge- genständen der vorhergehenden Unteransprüche unabhängige Gestaltung aufweisen.

Die Ausführungsbeispiele sind nicht als Einschränkung der Erfindung zu verstehen. Viel- mehr sind im Rahmen der vorliegenden Offenbarung zahlreiche Abänderungen und Modi- fikationen möglich, insbesondere solche Varianten, Elemente und Kombinationen und/oder Materialien, die zum Beispiel durch Kombination oder Abwandlung von einzel- nen in Verbindung mit den in der allgemeinen Beschreibung und Ausführungsformen so- wie 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 Gegens- tand oder zu neuen Verfahrensschritten bzw. Verfahrensschrittfolgen führen, auch soweit sie Herstell-, Prüf-und Arbeitsverfahren betreffen.