DE10316602A1

DE10316602A1 - Verfahren zur Optimierung der Adaption von Schaltabläufen eines Automatgetriebes

Info

Publication number: DE10316602A1
Application number: DE2003116602
Authority: DE
Inventors: Klaus Dipl.-Ing. Steinhauser; Stefan Dipl.-Ing. Siegler
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2003-04-11
Filing date: 2003-04-11
Publication date: 2004-10-28

Abstract

Es wird ein Verfahren zur Optimierung der Adaption von Schaltabläufen eines Automatgetriebes, wobei die Adaptionsstellen in ein Adaptionskennfeld abgelegt werden, vorgeschlagen, bei dem der Adaptionswert für den jeweiligen Betriebspunkt durch Interpolation bestimmt wird, wobei die umliegenden Adaptionsstellen als Stützstellen für die Interpolation verwendet werden.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Optimierung der Adaption von Schaltabläufen eines Automatgetriebes gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Aus dem Stand der Technik sind Verfahren zur Adaption von Schaltabläufen eines Automatgetriebes bekannt, die dazu dienen, die Gangwahl an das individuelle Fahrverhalten anzupassen und eine hohe Schaltqualität zu gewährleisten.
Üblicherweise wird im Rahmen dieser Verfahren eine Ermittlung der Adaptionswerte in Abhängigkeit von schaltqualitätsbestimmenden Ereignissen während des Betriebs eines Automatgetriebes durchgeführt. Anschließend werden diese Adaptionswerte in einer Steuereinheit gespeichert und zur Adaption der Steuerung der Schaltabläufe herangezogen.
Die Speicherung der Adaptionswerte erfolgt in Adaptionskennfeldern, wobei in Abhängigkeit von den Resultaten einer Überwachung der Schaltabläufe die Adaptionskennfelder angepasst werden können.
Die Schaltabläufe werden nach dem Stand der Technik über in einer Steuereinheit abgelegte Druckverläufe für das Zu- oder Abschalten der Schaltelemente durchgeführt.
Hierbei ist der Schaltkomfort von einer genauen Steuerung bzw. Regelung der Schaltelemente über die Druckverläufe, insbesondere bei als Überschneidungsschaltung ausgeführten Schaltabläufen, abhängig. Um die Schaltabläufe zu verbessern, sind zur Regelung bzw. zur Steuerung der Druckverläufe unterschiedliche Verfahren, wie beispielsweise die geregelte Lastschaltung oder die geregelte Lastübernahme vorgeschlagen worden, wobei sich in diesen Fällen die Druckverläufe für die beteiligten Schaltelemente aus mehreren Teildrücken zusammensetzen.
Nach dem Stand der Technik werden Korrekturwerte für diese Druckverläufe in den Adaptionskennfeldern in Abhängigkeit von unterschiedlichen Parametern, wie beispielsweise dem Antriebsmoment und der Temperatur des Automatgetriebes, oder der Getriebeeingangsdrehzahl in Drehmoment- und/oder Temperatur- und/oder Drehzahlklassen abgelegt. Die in den Adaptionskennfeldern gespeicherten Druckwerte für die Druckverläufe dienen dazu, unerwünschte Veränderungen im Schaltablauf zu kompensieren bzw. auszugleichen. Derartige unerwünschte Veränderungen können durch Bauteiltoleranzen, Reibwertänderungen der Kupplungsbeläge sowie durch mechanischen Verschleiß im Automatgetriebe verursacht werden. Wenn über die Getriebesteuerung festgestellt wird, dass ein Schaltablauf von einem vorgegebenen Schaltablauf abweicht, dann wird das Adaptionskennfeld entsprechend angepasst. Dadurch wird erreicht, dass sehr genaue Adaptionskennfelder entstehen, welche Verschleiß- oder alterungsbedingte Veränderungen in den Komponenten eines Automatgetriebes berücksichtigen.

Die DE 100 57 093 A1 der Anmelderin beschreibt ein Verfahren zur Adaption von Schaltabläufen eines Automatgetriebes, welches eine schnelle Ermittlung der Adaptionswerte ermöglicht. Zu diesem Zweck werden die ermittelten Adaptionswerte vor der Speicherung in den Adaptionsspeicher bzw, in die Adaptionskennlinie in Abhängigkeit einer Le bensdauerbelastung des Automatgetriebes korrigiert. Dies bedeutet, dass die Empfindlichkeit bzw. Sensibilität der Adaptionen über die gesamte Lebensdauer eines Automatgetriebes an die gestellten Ansprüche und Anforderungen angepasst wird. Bei einem neuen Automatgetriebe werden somit größere Adaptionsschritte durchgeführt, wobei mit zunehmender Betriebsdauer ein fortgeschrittener Adaptionszustand durch ermittelte Adaptionswerte mit zu großer Schrittweite nicht gestört wird; derartige Adaptionswerte werden erst nach einer Durchführung einer Korrektur in Abhängigkeit der Lebensdauerbelastung in den Adaptionsspeicher gespeichert.

Heutzutage werden sehr hohe Ansprüche an die Funktionalität eines Automatgetriebes auch im Neuzustand gestellt. Insbesondere soll ein Automatgetriebe auch im Neuzustand eine erhöhte Schaltqualität aufweisen und über Spontaneität verfügen. Durch die heutzutage übliche Mehrfachverwendung von Schaltelementen sowie durch die immer größer werdende Anzahl der zu schaltenden Gänge und die erhöhten Wirtschaftlichkeitsanforderungen wird die Notwendigkeit eines schnell reagierenden und sehr genauen Adaptionssystems deutlich, welches die Schaltungen auch im Neuzustand eines Automatgetriebes schnell optimiert. Insbesondere sollen alle auftretenden Toleranzen, Streuungen und sonstige Einflüsse an allen Betriebspunkten ausgeglichen bzw. kompensiert werden können.

Nach dem Stand der Technik wird bei der Adaption während des Fahrzeugbetriebes eine gewisse Zeit benötigt, um alle Schaltungen zu optimieren bzw. um die Kenngrößen des Getriebes zu ermitteln, da für die jeweiligen Adaptionen bzw. Funktionalitäten bestimmte Startkriterien bzw. An fangsbedingungen erfüllt sein müssen, damit die Adaption einer bestimmten Größe beginnen kann. Des Weiteren können sich Einflüsse des Fahrzeuges, des Fahrzustandes oder des Fahrbahnbelages auf das Adaptionsergebnis auswirken. Außerdem kann die Durchführung des Adaptionsverfahrens das Fahrzeug bzw. den Fahrkomfort beeinflussen.

Nach dem Stand der Technik wird versucht, für die Adaptionen, durch die Berücksichtigung vieler Einflüsse oder einer großen Anzahl von Adaptionswerten (Stützstellen des Adaptionskennfeldes) einen möglichst genauen Ausgleich der Toleranzen und Verschleißeinflüsse und einen möglichst genauen Wert für den momentan aktuellen Betriebspunkt zu erreichen.

Dabei werden die Adaptionswerte immer für einen bestimmten Bereich einer oder mehrerer Eingangsgrößen (z.B. Drehmomente, Drehzahl, Temperatur, ...) abgelegt und für diesen Bereich als konstant angenommen. Um kein zu großes Überschreiben von fein applizierten Werten zu verhindern, sind die Adaptionskennfelder sehr groß gewählt, was jedoch aufgrund der begrenzten Speicherkapazität nicht im erforderlichen Umfang möglich ist.

Hierbei entsteht das Problem, dass trotz minimaler Änderung des Betriebspunktes durch den Wechsel des Adaptionsbereichs ein Sprung im Adaptionswert auftreten kann, obwohl aus dem zugrundegelegten und fein applizierten Basiskennfeld kein Unterschied im Wert vorhanden ist.

Dies liegt darin, dass zwischen zwei Adaptionsstellen bzw. Stützstellen eine feste Stufe/Klasse definiert ist, so dass die Stützstellen als Grenzwerte bzw. Einflussschwellen für Adaptionsstufen/-klassen dienen; es wird nicht unterschieden, in welchem Bereich dieser Stufe/Klasse sich der aktuelle Betriebspunkt befindet, so dass immer der Wert der aktuellen Stufe/Klasse verwendet wird. Der applizierbare Adaptionswert wird aus dem durch die als Einflussschwellen geltenden Adaptionsstellen begrenzten Bereich ausgelesen.

Dies kann zu Sprüngen in den Adaptionswerten führen:
Bei minimalen Unterschieden im Betriebspunkt kann dieser einmal in der einen bzw. in der anderen Stufe/Klasse liegen, und es kommt dadurch zu starken Schwankungen in der Schaltqualität bzw. es wird nie ein stabiler Adaptionswert in einer Stufe/Klasse gefunden, wenn z.B. der Betriebspunkt häufig zwischen unterer und oberer Adaptionsstelle pendelt.

Eine Verkleinerung der Stufen-/Klassengrößen durch eine Erhöhung der Anzahl der Stützstellen resultiert in nachteiliger Weise in einem starken Anstieg des Speicherbedarfs und führt zu einem verzögerten Erreichen einer entsprechenden Adaptionsgenauigkeit.

Andererseits führt eine starke Filterung bzw. Dämpfung der jeweils neuen Adaptionswerte ebenfalls zu einer deutlich verzögerten Erreichung einer entsprechenden Adaptionsgenauigkeit, was wiederum durch zusätzliche Softwarefunktionalität kompensiert werden muss.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Optimierung der Adaption von Schaltabläufen eines Automatgetriebes anzugeben, welches die Nachteile des Standes der Technik vermeidet. Insbesondere sollen genaue Adaptionswerte generiert werden, die das Basiskennfeld nicht bereichsweise überschreiben, wobei Sprünge bei mini malen Änderungen im Bereich der Einflussschwellen weitestgehend vermieden werden. Des weiteren soll der Speicherplatzbedarf reduziert.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Weitere Ausgestaltungen und Vorteile gehen aus den Unteransprüchen hervor.

Demnach wird vorgeschlagen, dass die Stützstellen des Adaptionskennfeldes als Stützstellen für eine Bestimmung des Adaptionswertes durch Interpolation und nicht als Grenzwerte für Adaptionsstufen/-klassen verwendet werden.

Dies bedeutet, dass der Adaptionswert nicht mehr aus dem durch Adaptionsstellen bzw. Einflussschwellen begrenzten Bereich ausgelesen wird, sondern dass die Adaptionsstellen selbst Stützstellen für eine Interpolation sind, wobei dann für den aktuellen Betriebspunkt den Adaptionswert für diesen Betriebspunkt mittels Interpolation zwischen den umliegenden Stützstellen ermittelt wird.

Hierfür ist es notwendig, für eine Adaption für den aktuellen Betriebspunkt die umliegenden Einflussschwellen bzw. Stützstellen zu bestimmen und entsprechend dem Abstand zu diesen Stützstellen den Adaptionswert mittels Interpolation zu bestimmen. Dafür können verschiedenste Interpolationsverfahren (z.B. lineare Interpolation) angewendet werden. Dieser mit dem erfindungsgemäßen Verfahren bestimmte Adaptionswert wird dann zur Optimierung der entsprechenden Schaltung herangezogen. Ein neu bestimmter Adaptionswert während dieser Schaltung wird dann zurückgeschrieben. Dies kann z.B. über das Zurückschreiben auf die nächst gelegene Stützstelle mit anschließender schneller Belegung der um liegenden Stützstellen über Beeinflussungsfaktoren erfolgen. Gemäß der Erfindung kann auch direkt auf alle umliegenden Stützstellen zurückgeschrieben werden, mit oder ohne Verwendung von Interpolationsverfahren oder Beeinflussungsfaktoren.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren ist die Möglichkeit des Einsatzes einer einfachen Bestimmung des Basiskennfelds gegeben, da das Adaptionskennfeld den Druck entsprechend dem aktuellen Betriebspunkt und der vorhandenen Toleranzen bestimmt (selbstlernende Druckbestimmung).

Die Erfindung wird im folgenden anhand der beigefügten Figuren beispielhaft näher erläutert.

Es stellen dar:

1 eine schematische Darstellung der Ermittlung des Adaptionswertes nach dem Stand der Technik;

2 ein Beispiel der Ermittlung des Adaptionswertes nach dem Stand der Technik;

3 eine schematische Darstellung der Ermittlung des Adaptionswertes gemäß der vorliegenden Erfindung;

4 eine schematische Darstellung des Rückschreibens des Adaptionswertes auf alle umliegenden Punkte bzw. Stützstellen;

5 eine schematische Darstellung des Rückschreibens des Adaptionswertes auf die nächstgelegene Stützstelle;

6 ein Beispiel der Ermittlung des Adaptionswertes gemäß der Erfindung.

In 1 ist die Vorgehensweise zur Ermittlung des Adaptionswertes nach dem Stand der Technik veranschaulicht. Hierbei definieren die vier Adaptionsstellen X1, X2, Y1 und Y2 einen Bereich bzw. eine Stufe/Klasse, aus dem der Adaptionswert W ausgelesen wird, wenn der aktuelle Betriebspunkt zwischen X1 und X2 und Y1 und Y2 liegt. Wie bereits erläutert kann dies zu Sprüngen im Adaptionswert führen, wenn der Betriebspunkt z. B. um X1 pendelt.
Im Beispiel gemäß 2 wird für ein für die Stützstelle 2 definiertes Moment von 200 Nm bei 199 Nm auf die Stufe/Klasse mit dem Adaptionswert +0,12 bar und bei 201 Nm auf die Stufe/Klasse mit dem Adaptionswert von –0,07 bar zugegriffen. Dies führt bei einem unmerklich differierenden Moment zu deutlich unterschiedlicher Schaltung und damit zu deutlich unterschiedlicher Schaltqualität. Zudem wird die Stufe zwischen den Stützstellen 2 und 3 durch die Adaption nahe der Stützstelle 2 stark in Richtung der Stufe zwischen den Stützstellen 1 und 2 beeinflusst, was dann bei einem Betriebspunkt nahe der Stützstelle 3 zu einer schlechteren Schaltqualität und zum Zurückpendeln der Stufe nach erneut erfolgter Adaption führt.
Gemäß der Erfindung wird der Adaptionswert mittels Interpolation unter Verwendung der vier Adaptionsstellen X1, X2, Y1 und Y2 als Stützstellen für die Interpolation ermittelt. Dadurch werden Sprünge im Adaptionswert weitestgehend vermieden. In 3 ist der durch das erfindungsgemäße Verfahren gewonnene Adaptionswert mit W_interp bezeichnet.
Der auf diese Weise bestimmte Adaptionswert kann auf alle umliegenden Adaptionsstellen zurückgeschrieben werden, wie in 4 dargestellt. Dies kann beispielsweise direkt, durch erneute Verwendung eines Interpolationsverfahrens oder durch die Belegung der Adaptionsstellen über aus dem Stand der Technik bekannte Beeinflussungsfaktoren erfolgen. Die neuen Adaptionswerte sind mit W_stütz.alt + W_neu bezeichnet.
Im Rahmen einer Variante des hier vorgestellten Verfahrens kann der Adaptionswert auf die nächst gelegene Adaptions- bzw. Stützstelle direkt, durch erneute Verwendung eines Interpolationsverfahrens oder durch die Belegung der Adaptionsstelle über einen Beeinflussungsfaktor erfolgen. Diese Vorgehensweise ist Gegenstand der 5, bei der der zurückgeschriebene Adaptionswert mit W_stütz.alt + W_neubezeichnet ist.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren ergeben sich an den Stützstellen keine Sprünge mehr, da die Stützstellen als Bezugspunkte für die Interpolation und nicht als Grenzwerte für Adaptionsstufen/-klassen verwendet werden. Dies wird durch 6 verdeutlicht, in der ein Beispiel der Ermittlung des Adaptionswertes gemäß der Erfindung dargestellt ist, mit den gleichen Adaptionswerten an den diskreten Stützstellen wie 2.
Somit führt das erfindungsgemäße Verfahren zu einer langsamen Anpassung/Änderung der Adaptionswerte zwischen den Stützstellen und auch über die Stützstellen hinaus sowie zu genaueren und stabileren Adaptionswerten sowohl zwischen den Stützstellen als auch direkt an den Stützstellen. Zudem kann die Anzahl der Stützstellen reduziert werden, wodurch der Speicherbedarf ebenfalls reduziert wird.

Claims

Verfahren zur Optimierung der Adaption von Schaltabläufen eines Automatgetriebes, wobei die Adaptionsstellen in ein Adaptionskennfeld abgelegt werden, dadurch gekennzeichnet, dass der Adaptionswert für den jeweiligen Betriebspunkt durch Interpolation bestimmt wird, wobei die umliegenden Adaptionsstellen als Stützstellen für die Interpolation verwendet werden.
Verfahren zur Optimierung der Adaption von Schaltabläufen eines Automatgetriebes nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Adaptionswert auf alle umliegenden Adaptionsstellen oder auf die nächst gelegene Adaptionsstelle zurückgeschrieben wird.
Verfahren zur Optimierung der Adaption von Schaltabläufen eines Automatgetriebes nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Rückschreiben des Adaptionswertes direkt, durch Verwendung eines Interpolationsverfahrens oder durch die Belegung der Adaptionsstellen über Beeinflussungsfaktoren erfolgt.
Verfahren zur Optimierung der Adaption von Schaltabläufen eines Automatgetriebes nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Interpolation lineare Interpolationsverfahren oder weitere geeignete Verfahren verwendet werden.