DE112007000849B4

DE112007000849B4 - Verfahren und Vorrichtung zum Adaptieren der Steuerung der Kupplungen eines Doppelkupplungsgetriebes

Info

Publication number: DE112007000849B4
Application number: DE112007000849.0T
Authority: DE
Inventors: Marian Preisner; Jürgen Benz; Dr. Berger Reinhard
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2006-04-28
Filing date: 2007-04-02
Publication date: 2021-11-04
Anticipated expiration: 2027-04-03
Also published as: DE112007000849A5; EP2016312A1; KR20080111102A; US20090069992A1; US8577572B2; WO2007124710A1

Abstract

Verfahren zum Adaptieren der Steuerung der Kupplungen (K1, K2) eines Doppelkupplungsgetriebes (K1, K2, 14,16), bei welchem Verfahren bei einer Schaltung das von der öffnenden Kupplung übertragbare Moment und das von der schließenden Kupplung übertragbare Moment entsprechend Sollkurven gesteuert werden, während der Schaltung eine Differenz zwischen einem Sollwert und einem Istwert ermittelt wird und die Sollkurve wenigstens einer der Kupplungen für eine nachfolgende Schaltung im Sinne einer Verminderung der Differenz zwischen dem Sollwert und dem Istwert adaptiert wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Adaptieren der Steuerung der Kupplungen eines Doppelkupplungsgetriebes.
Doppelkupplungs- bzw. Parallelschaltgetriebe ermöglichen eine zugkraftunterbrechungsfreie Übersetzungsänderung bei Beibehaltung des guten Wirkungsgrades konventioneller mechanischer Handschaltgetriebe. 8 zeigt schematisch den Aufbau eines solchen Doppelkupplungsgetriebes:

Eine von einem Motor 10, beispielsweise einer Brennkraftmaschine, angetriebene Antriebswelle 12 ist über eine Kupplung K1 mit einem ersten Teilgetriebe 14 und über eine Kupplung K2 mit einem zweiten Teilgetriebe 16 eines durch die Kupplungen und die Teilgetriebe gebildeten Doppelkupplungsgetriebes verbunden. Die Ausgänge der Teilgetriebe 14 und 16 wirken auf eine gemeinsame Welle 18, die über ein Differenzial 20 Räder eines Kraftfahrzeugs antreibt. Das Teilgetriebe 14 enthält beispielsweise die ungeraden Gänge des Doppelkupplungsgetriebes, das Teilgetriebe 16 enthält die geraden Gänge des Doppelkupplungsgetriebes. Zum Steuern der Kupplungen K1 und K2 und zum Einlegen der Gänge in den Teilgetrieben 14 und 16 ist eine elektronische Steuereinrichtung 22 vorgesehen, deren Ausgänge mit Aktoren für die Kupplungen und die Teilgetriebe verbunden sind und deren Eingänge mit Sensoren oder anderen Steuergeräten des Fahrzeugs verbunden sind, die für den die Steuerung der Kupplungen und das Ein- und Auslegen von Gängen in den Teilgetrieben relevante Signale empfangen.

Aufbau und Funktion solcher Doppelkupplungs- bzw. Parallelschaltgetriebe sind an sich bekannt und werden daher nicht im Einzelnen erläutert.
DE 103 08 713 A1 offenbart ein Verfahren zum Steuern und/oder Regeln eines Doppelkupplungsgetriebes bei einer Überschneidungsschaltung.
DE 101 38 998 A1 offenbart ein Verfahren zum Steuern eines Schaltablaufs bei einem lastschaltbaren Getriebe.
9 zeigt beispielhaft eine Schaltung, wobei auf der Abszisse die Zeit und auf der Ordinate Drehmomente dargestellt sind. Die punktierte Linie stellt das beispielsweise über ein Gaspedal eingestellte Fahrerwunschmoment M_FW dar, das an der Antriebswelle 12 liegt. Die gestrichelte Linie zeigt das von der Kupplung K1 übertragbare Kupplungsmoment M_K1. Die durchgezogene Linie zeigt das von der Kupplung K2 übertragbare Kupplungsmoment M_K2.
Sei im dargestellten Fall angenommen, dass das Fahrzeug im dritten Gang fährt, der im Teilgetriebe 14 eingelegt ist, wobei die Kupplung K1 geschlossen ist. Im Teilgetriebe 16 sei der vierte Gang eingelegt und die Kupplung K2 sei offen. Wenn zum Zeitpunkt T₀ eine Schaltung vom dritten Gang in den vierten Gang ausgelöst werden soll, wird die Kupplung K1 von der Steuereinrichtung 22 gesteuert geöffnet und die Kupplung K2 geschlossen. Zum Zeitpunkt T₂ soll die Schaltung beendet sein, d.h. das Fahrzeug fährt dann im vierten Gang mit Drehmomentübertragung über die Kupplung K2. Die Kupplung K1 ist geöffnet, so dass im Teilgetriebe 14 ein anderer Gang vorgewählt bzw. eingelegt werden kann. Das Öffnen und Schließen der Kupplungen erfolgt zwischen den Zeitpunkten T₀ und T₁ im Wesentlichen linear, wobei das von der Kupplung K2 am Ende der Schaltung übertragbare Moment unter Annahme eines zum Zeitpunkt T₁ vorhandenen Motormoments, das gleich dem vor der Schaltung vorhandenen Motormoments sein kann oder, wie dargestellt, an ein während der Schaltung sich änderndes Motormoment bzw. Fahrerwunschmoment angepasst sein kann. Die Steigung, mit der die Kupplung K2 geschlossen wird, kann sich dann während der Schaltung ändern. Nach dem Zeitpunkt T₁, zu dem die Kupplung K1 voll geöffnet ist und die Kupplung K2 soweit geschlossen ist, dass ein vorbestimmtes Kupplungsmoment übertragen werden kann, wird der Schlupf der Kupplung K2 erfasst und die Kupplung K2 weiter derart gesteuert, dass mit einem vorbestimmten Schlupf gefahren wird oder der Schlupf allmählich auf Null abnimmt. Der Zeitraum zwischen T₀ und T₁ beträgt beispielsweise lediglich zwischen 0,1 und 0,4 Sekunden, so dass sehr rasche, zugkraftunterbrechungsfreie Schaltungen möglich sind. Die zwischen T₀ und T₁ auftretende Änderung des Motormoments bzw. Fahrerwunschmoments ist deshalb i. A. klein. Da sich während der Überschneidungsschaltung (Zeitraum zwischen T₀ und T₁) die Fahrzeuggeschwindigkeit kaum ändert, sollte auch die Drehzahländerung des Motors gering sein, so dass zum Zeitpunkt T₀ vorhandener Schlupf zwischen der Eingangswelle der Teilgetriebe und der Kurbelwelle des Motors bis zum Zeitpunkt T₁ konstant bleiben kann.
In der Praxis treten beim Schalten des Doppelkupplungsgetriebes Probleme auf, die den Schaltkomfort nachteilig beeinflussen. Beispielsweise bricht das von beiden Kupplungen zum jeweiligen Zeitpunkt übertragbare Kupplungsmoment durch Wechselwirkung zwischen den Kupplungsbetätigungen oder andere Einflüsse ein oder nimmt in unvorhergesehener Weise zu, so dass es nicht dem dargestellten gesteuerten Wunschmoment entspricht, bei dem die gepunktete Kurve etwa gleich die Summe aus den gestrichelten und der durchgehend gezeichneten Kurve ist. Dies kann zu einem unerwünschten Hochlaufen des Motors während der Schaltung oder zu einem unerwünschten Drehzahleinbruch führen, der aufgrund dynamischer Effekte zu weiteren Problemen führt. Weiter kann der Motor unerwünscht hochdrehen, wenn das zum Zeitpunkt T2 erzielte übertragbare Moment der Kupplung K2 zu gering ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Abhilfemaßnahmen für die vorgenannten Probleme zu schaffen.
Diese Aufgabe wird mit einem Verfahren zum Adaptieren der Steuerung der Kupplungen eines Doppelkupplungsgetriebes gelöst, bei welchem bei einer Schaltung das von der öffnenden Kupplung übertragbare Moment und das von der schließenden Kupplung übertragbare Moment entsprechend Sollkurven gesteuert werden, während der Schaltung eine Differenz zwischen einem Sollwert und einem Istwert ermittelt wird und die Sollkurve wenigstens einer der Kupplungen für eine nachfolgende Schaltung im Sinne einer Verminderung der Differenz zwischen dem Sollwert und dem Istwert adaptiert wird.
Beispielsweise kann während der Schaltung die Differenz aus dem übertragbaren Sollkupplungssummenmoment mit dem Istsummenmoment ermittelt werden.
Das Istsummenmoment ist beispielsweise gleich der Summe aus von einem Antriebsmotor her in das Getriebe eingeleiteten statischen und dynamischen Motormoment ist.
Das statische Motormoment kann gleich dem über ein Fahrpedal eingegebenen Fahrerwunschmoment sein.
Vorteilhafterweise wird während einer Schaltung der Schlupf der öffnenden Kupplung mit einem Sollschlupf verglichen und wird das Sollmoment der schließenden Kupplung bei Zunahme des Schlupfes vergrößert.
Bei einer weiteren Durchführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Sollkurve der schließenden Kupplung entsprechend einer Abweichung des am Ende einer Überschneidungsschaltung vorhandenen Schlupfes der öffnenden Kupplung adaptiert.
Die Sollkurve der schließenden Kupplung kann beispielsweise mit einem Korrekturfaktor korrigiert werden, der abhängig vom über ein Fahrpedal eingegebenen Fahrerwunschmoment und dem Schlupf am Ende einer Überschneidungsschaltung adaptiert wird.
Eine Vorrichtung zum Adaptieren der Steuerung von Kupplungen eines Doppelkupplungsgetriebes enthält einen Aktor für je eine der Kupplungen und eine elektronische Steuereinrichtung zum Steuern des Öffnens einer der Kupplungen und gleichzeitigen Schließens der jeweils anderen Kupplung während einer Überschneidungsphase, wobei die Steuereinrichtung geeignet ist, die Kupplungen nach einem der vorgenannten Verfahren zu steuern.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand schematischer Zeichnungen beispielsweise und mit weiteren Einzelheiten erläutert.
In den Figuren stellen dar:

1 Verläufe übertragbarer Kupplungsmomente,
2 eine aus dem Momenteneinbruch der 1 resultierende Drehzahlüberhöhung des Motors,
3 Drehmoment- und Drehzahlverläufe zur Erläuterung eines erfindungsgemäßen Verfahrens,
4 ein Flussdiagramm zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens,
5 Drehzahlverläufe zur Erläuterung einer weiteren Ursache für eine Drehzahlüberhöhung des Motors,
6 eine Darstellung ähnlich der 1 zur Erläuterung der Vermeidung einer Drehzahlüberhöhung,
7 ein Flussdiagramm zur Erläuterung eines weiteren erfindungsgemäßen Verfahrens,
8 ein Blockschaltbild eines an sich bekannten Doppelkupplungsgetriebes und
9 eine vereinfachte schematische Darstellung einer an sich bekannten Schaltung.

1 stellt Momentenverläufe bei einer Zughochschaltung dar, bei der beispielsweise von dem ersten Gang in den zweiten Gang oder von dem zweiten Gang in den dritten Gang geschaltet wird. Mit M_sKg ist das von der gehenden (öffnenden) Kupplung übertragbare Moment dargestellt, das entsprechend einem in der Steuereinrichtung gespeicherten Programm zwischen T₀ und T₁ linear abnimmt. Mit M_sKk ist das von der kommenden (schließenden) Kupplung übertragbare, in der Steuereinrichtung gespeicherte Moment durch die gestrichelte Linie dargestellt.
Mit M_sΣK ist das übertragbare Kupplungssummenmoment bezeichnet, das sich aus der Summe von M_sKg und M_sKk ergibt.
Das vor dem Beginn der Überschneidungsschaltung von der gehenden Kupplung übertragbare Moment wird vorteilhafterweise auf einen Wert eingestellt, der geringfügig kleiner als das anliegende Motormoment ist, so dass die gehende Kupplung zum Zeitpunkt T₀ einen vorbestimmten Schlupf hat, der während der Überschneidungsschaltung (bis zum Zeitpunkt T₁) vorteilhafterweise im Wesentlichen konstant bleibt. Ab dem Zeitpunkt T₁, zu dem die kommende Kupplung die Drehmomentübertragung übernimmt, wird die Steuerung der kommenden Kupplung auf Schlupfsteuerung umgestellt, so dass das übertragbare Kupplungsmoment zunächst zur Verminderung der Motordrehzahl erhöht wird und dann auf einen Wert eingesteuert wird, bei dem die neue Kupplung das Motormoment im Wesentlichen schlupffrei überträgt.
In der Praxis hat sich herausgestellt, dass der Motor während der Überschneidungsphase der Betätigung der Kupplung entsprechend den programmierten Linien M_sKg und M_sKk gemäß 2 hochtourt, in der die mit n_M bezeichnete Linie den Verlauf der Motordrehzahl über der Zeit t zeigt. Mit N_Gg ist der Drehzahlverlauf der Eingangswelle des der gehenden (öffnenden) Kupplung zugeordneten Getriebes dargestellt. Wie ersichtlich, nimmt der Schlupf zwischen der Eingangswelle dieses Getriebes und der vom Motor 10 angetriebenen Antriebswelle 12 (8) in unvorhergesehener Weise zu, was auf ein zu geringes aktuelles Gesamtkupplungsmoment deutet, wie in 1 durch die strichpunktierte Linie M_aΣK dargestellt. Der Unterschied zwischen dem gewollten bzw. programmierten Summenkupplungsmoment und dem aktuellen Summenkupplungsmoment ist in 1 mit Δ bezeichnet.
Das beschriebene Phänomen der ungewollten Drehzahlüberhöhung bzw. des Hochtourens des Motors, das auch mit einem gewissen Beschleunigungseinbruch verbunden ist, kann auf folgende Weise beseitigt werden, wie schematisch in 3 dargestellt:

Die Überschneidungsphase zwischen T₀ und T₁ wird in Bereiche mit Stützstellen S₁ bis S₅ unterteilt. Jeder dieser Stützstellen wird ein Kupplungsfehler ΔSn zugeordnet, der laufend wie folgt bestimmt wird:
1. a) An den Stützstellen, die vorbestimmten Zeitpunkten während einer Überschneidungsschaltung entsprechen, wird ein Kupplungsfehler anhand von an den Stützpunkten gemessenen Schlupfdrehzahlen ermittelt. Ein zwischen zwei Stützstellen S_n und S_n+1 ansteigender Schlupf deutet auf ein zu niedriges Kupplungsmoment hin. Dies kann dadurch korrigiert werden, dass in einer nachfolgenden Schaltung die gesteuerten Kupplungsmomente an diesem Stützpunkt vergrößert werden. Umgekehrt deutet ein zwischen zwei aufeinander folgenden Stützpunkten abnehmender Schlupf auf ein zu hohes Kupplungsmoment hin, was in einer nachfolgenden Schaltung durch eine Rücknahme des gesteuerten Kupplungsmoments zum jeweiligen Zeitpunkt korrigiert werden kann.
2. b) Ein Kupplungsfehler kann auch durch einen Vergleich der Kurve M_sΣK, die die Summe des gesteuerten Kupplungsmoments angibt, mit dem aus Motorparametern bestimmten tatsächlich vorhandenen augenblicklichen Summenkupplungsmoment bestimmt werden, das wie folgt lautet:
  - M_Mdyn = M_M +I_M × dω/dt, wobei M_M das statische Motormoment ist, das sich aus dem stationalen Kennfeld des Motors und der Stellung seines Lastsstellgliedes bestimmt, und I_M × dω/dt den dynamischen Anteil des Motormoments bestimmt, wobei I_M das Massenträgheitsmoment des Motors ist und dω/dt seine Drehzahländerung ist.

Die beiden Größen M_sΣK und M_Mdyn können auf zwei Weisen verglichen werden, nämlich:

a) Bestimmung des prozentualen Fehlers: $Δ K = (M_{s \sum K} {/M}_{Mdyn}) \times 100 %$
oder
b) Bestimmung der prozentualen Momentendifferenz: $Δ K = [(M_{s \sum K} - M_{Mdyn}) /Basis] \times 100 %$

Als Basis kann dabei ein beliebiger fester Wert oder eine veränderliche Bezugsgröße, wie zum Beispiel das Fahrerwunschmoment eingesetzt werden.
In beiden Fällen sollte ein Mittelwert über mehrere Messwerte gebildet werden.
Wird die Überschneidungsschaltung mit schlupfenden Kupplungen ausgeführt, dann soll vorteilhafterweise der Schlupf zwischen Motor und Eingangswelle des gehenden Getriebes möglichst konstant gehalten werden. Um dies zu erreichen, muss gelten: $M_{s \sum K} = M_{M} - I_{m} \times d ω_{ig} /dt,$
wobei
ω_ig die Drehzahl der Getriebeeingangswelle ist, auf der der Schlupf konstant zu halten ist. Je nach Momentenqualität bzw. bei von einer Elektronik her erfolgenden aktiven Motoreingriffen kann es sinnvoll sein, anstatt des Motormoments M_M das Fahrerwunschmoment zu verwenden, das über ein Fahrpedal eingegeben wird.
Wenn man davon ausgeht, dass die Kupplungsteuerung das vorgenannte Kupplungssummenmoment einregelt, kann das Kupplungssummenmoment mit Hilfe der vorgenannten Formel bestimmt werden. Damit würden auch eventuell auftretende Ungenauigkeiten der Steuerung, wie Totzeiten der Aktorik, adaptiert werden.
Die nach einer der vorstehend beschriebenen Methoden berechneten Fehler werden über eine bestimmte Periode gemittelt und den Stützpunkten S₁ bis S₅ zugewiesen. Dabei sollte eine mögliche zeitliche Verschiebung zwischen der Detektierung des Fehlers und dem Zeitpunkt der Verstellung des Kupplungssollmoments, das an dem jeweiligen Stützpunkt vorhanden sein soll, berücksichtigt werden. Eine solche Verschiebung kann durch Signalfilterung, Signalmittelung oder Totzeiten des Systems zustande kommen. Stehen alle Fehler an den Stützpunkten fest, dann können die Fehler in einem Fehlerkennfeld gespeichert werden, und bei der nächsten Schaltung zur Adaption des Kupplungssollmoments verwendet werden. Der jeweilige Fehler sollte kupplungsabhängig gespeichert werden, da jede Kupplung ein anderes Fehlerbild aufweisen kann.
Der Fehler zwischen den Stützstellen S₁ bis S₅ wird linear interpoliert. Das gespeicherte Fehlerkennfeld wird vorteilhafter Weise bei der Überschneidung auf nur eine der beiden Kupplungen vorteilhafterweise die kommende Kupplung, angewandt, um Instabilitäten zu vermeiden. Es ist auch möglich, den Fehler auf beide Kupplungen aufzuteilen.
In 1 ist eine Adaption verdeutlicht.
Sei angenommen, bei einer Schaltung werden die Kupplungen entsprechend den Linien M_sKg und M_sKk gesteuert. Dabei ergibt sich wie erläutert, die dargestellte Abweichung zwischen dem gespeicherten Kupplungssummenmoment M_sΣK und dem aktuell gemessenen Kupplungssummenmoment M_aΣK. Die Korrektur der gesteuerten Kupplungskennlinien führt zu korrigierten Kupplungskennlinien M_kKg bzw. M_kKk, die für die nachfolgende Schaltung wirksam ist, bei der der mit Δ bezeichnete Fehler minimiert ist. Im dargestellten Beispiel werden beide Kupplungskennlinien adaptiert. Vorteilhaft ist es, zur Ermittlung des Fehlers den Schlupf an der öffnenden bzw. gehenden Kupplung zu messen und das gesteuerte Kupplungsmoment der kommenden Kupplung zu adaptieren.
Durch die Adaption wird die in 2 sichtbare Drehzahlerhöhung des Motors vermieden. Zum Zeitpunkt T₁ läuft der Motor nach Adaption mit einer Drehzahl, die gegenüber der Drehzahl bei T₀ im Wesentlichen nur um die durch die Erhöhung der Fahrzeuggeschwindigkeit bedingte Erhöhung vergrößert ist und wird nach T₁ durch Schlupfsteuerung der nunmehr das Drehmoment übertragenen Kupplung auf einen neuen Sollschlupf oder, bei schlupflosen Betrieb, auf die Drehzahl der Getriebeeingangswelle des neuen Teilgetriebes vermindert.
Figur 4 zeigt ein Flussdiagramm zur Erläuterung des geschilderten Verfahrens:
Im Schritt 60 beginnt eine Adaptionsroutine, die vorzugsweise bei jeder Schaltung durchgeführt wird. Im Schritt 62 werden die Stützstellen S₁ bis S_n in dem Zeitintervall zwischen T₀ und T₁ festgelegt. Im Schritt 64 wird festgestellt, ob an der gehenden Kupplung Schlupf vorhanden ist. Ist dies der Fall, so wird im Schritt 66 der Kupplungssummenmomentenfehler ΔΣK berechnet. Diese Berechnung erfolgt mit einer Systemfrequenz, die im Allgemeinen deutlich größer ist als dem Abstand zwischen zwei benachbarten Stützstellen entsprechend. Im Schritt 68 wird überprüft, ob eine Stützstelle erreicht ist. Ist dies der Fall, so wird im Schritt 70 der aktuelle Kupplungssummenmomentenfehler der aktuellen Stützstelle zugewiesen.
Wird im Schritt 68 ermittelt, dass keine Stützstelle erreicht ist, so wird im Schritt 72 der im zeitlichen Abstand der Taktfrequenz gemessene Kupplungssummenmomentenfehler entsprechend interpoliert. Wenn anschließend im Schritt 74 das Ende der Überschneidung festgestellt wird, d.h., dass der Zeitpunkt T₁, zu dem die Momentenübertragung von der kommenden Kupplung übernommen ist, so werden im Schritt 76 die Schritte 70 und 72 plausibilisiert, d.h. beispielsweise daraufhin überprüft, ob die den einzelnen Stützstellen und den dazwischen liegenden Stellen zugewiesenen Werte des Kupplungssummenfehlers plausibel sind, beispielsweise durch eine glatte Kurve verbunden werden können. Wenn dies der Fall ist, werden die gespeicherten Kupplungsmomente, entsprechend denen die Kupplungen gesteuert werden, im Schritt 78 aktualisiert, wobei vorteilhafterweise die Steuerkernlinie der kommenden Kupplung aktualisiert wird und für eine nachfolgende Schaltung zur Verfügung steht.
Wenn das Ende der Überschneidung im Schritt 74 nicht festgestellt wird, kann die Korrektur ohne Plausibilisierung erfolgen.
Wenn im Schritt 64 kein Schlupf festgestellt wird, so wird im Schritt 80 überprüft, ob eine Überanpressung der gehenden Kupplung vorhanden ist. Ist dies der Fall, so geht das System unmittelbar zum Schritt 68 ohne dass der Schritt 66 durchgeführt wird. Wenn im Schritt 80 keine Überanpressung festgestellt wird, wird der Kupplungssummenmomentenfehler, der in diesem Fall nicht berechnet werden kann, auf einen Wert unter 100% gesetzt.
Das beschriebene Verfahren kann in vielfältiger Weise abgeändert werden. Beispielsweise kann der Plausibilisierungsschritt 76 entfallen und ebenso kann der Schritt 72 entfallen. Da zwischen zwei Schaltungen im Allgemeinen ein relativ zu dem Zeitintervall zwischen T₀ und T₁ großer Zeitraum zur Verfügung steht, können die während einer Schaltung aufgenommenen Werte des Kupplungssummenmomentenfehlers insgesamt nach allgemeinen mathematischen Verfahren zu einer plausiblen glatten Kurve verarbeitet werden, entsprechend der die in der elektronischen Steuereinrichtung abgelegte Steuerkurve für eine jeweils nachfolgende Schaltung aktualisiert wird.
5 zeigt die Auswirkungen einer von geplanten Sollwerten abweichenden Istwerten der von den Kupplungen übertragbaren Momenten anhand des Verlaufes der Motordrehzahl. In 5 sind Drehzahlen über der Zeit aufgetragen, wobei die die Motordrehzahl angebende Kurve mit n_M bezeichnet ist, und die Kurven, die die Drehzahlen der Eingangswellen des gehenden Getriebes und des kommenden Getriebes angeben, mit n_Gg und n_Gk bezeichnet sind. Wie ersichtlich, steigt die Drehzahl des Motors vor dem Ende der Überschneidungsschaltung stark an, um dann durch schlupfgesteuerten Betrieb der Kupplung des kommenden Getriebes auf die Drehzahl von dessen Eingangswelle abzusinken. Das Ansteigen der Motordrehzahl vor dem Ende der Überschneidungsschaltung, das auch in 3 sichtbar ist, ist in vielerlei Hinsicht nachteilig. Die Kennlinien zur Steuerung der Kupplungen während der Überschneidungsschaltung (zwischen T₀ und T₁) sind an sich derart ausgelegt, dass der Schlupf der gehenden Kupplung bis zum Ende der Überschneidungsschaltung etwa konstant auf dem Wert bleibt, den er zu Beginn der Überschneidungsschaltung hat.
Zur Vermeidung der Drehzahlüberhöhung gemäß 5 wird das Sollmoment der kommenden Kupplung entsprechend einem Rohwert M_Kkroh und einem adaptiven Korrekturfaktor k_adp bestimmt.
Der Rohwert des Sollmoments für die kommende Kupplung hängt vom Moment der gehenden Kupplung und dem Motormoment, oder besser dem Fahrerwunschmoment, ab und wird durch die Überschneidungsstrategie festgelegt:
$M_{Kkroh} = f (M_{KS} {; M}_{FW}),$
wobei M_KS die Überschneidungsstrategie enthält;
Für das tatsächliche Moment, das von der kommenden Kupplung übertragbar ist, gilt dann: $M_{kKk} = M_{Kkroh} \times k_{adp}$
Die Berechnung und Adaption des adaptiven Faktors k_adp erfolgt beispielsweise jeweils zum Ende der Überschneidung. Der aktuell vorhandene Schlupf n_s (T1) wird gemessen und mit einem Zielwert ns_Ziel verglichen. Ein typischer Zielwert für den Schlupf zum Ende der Überschneidung liegt zwischen 50 und 100 min^-1. Ist der Schlupf größer, muss der Korrekturfaktor erhöht werden, ist er kleiner oder kommt die gehende Kupplung während der Überschneidung sogar ins Haften, muss der Korrekturfaktor verringert werden.
Um den Einfluss des aktuellen Betriebspunktes auf die Berechnung des adaptiven Korrekturfaktors zu begrenzen, wird aus dem Verlauf des Fahrerwunschmoments M_FW während der Schaltung ein Referenzmoment Mref berechnet, das beispielsweise der Mittelwert des Fahrerwunschmomentes während der Schaltung ist.
Mit Hilfe dieses Referenzwertes kann aus dem Schlupf am Ende der Überschneidung der adaptive Korrekturfaktor jeweils neu berechnet werden: $k_{neu} = (ns (T_{1}) - {ns}_{Ziel}) \cdot \frac{π \cdot J_{M}}{15 \cdot M_{r e f} \cdot T_{1}},$
wobei k_adp = k_adpalt × k_neu.
Um die Adaption sinnvoll zu initialisieren, sollte der Startwert bei der erstmaligen Systeminbetriebnahme bei 1 liegen. Der adaptive Korrekturfaktor kann vorteilhafter Weise auf Werte zwischen beispielsweise 0,75 und 1,25 begrenzt werden.
6 zeigt den Verlauf der gesteuerten Kennlinie M_sKk der kommenden Kupplung vor einer Schaltung, die zu der Drehmomentüberhöhung gemäß 5 führt. Die doppelt strichpunktierte Linie zeigt die mit einem adaptiven Faktor korrigierte Kupplungskennlinie, die dazu führt, dass die Drehzahlerhöhung gemäß 5 nicht mehr auftritt.
7 zeigt ein Flussbild zur Erläuterung des geschilderten Verfahrens:
Es sei angenommen, im Schritt 100 startet ein Adaptionszyklus, der beispielsweise durch eine Befehl zum Schalten des Getriebes ausgelöst wird. Im Schritt 102 wird überprüft, ob eine Überschneidungsschaltung aktiv ist, d.h. ein Befehl zum Durchführen einer Überschneidungsschaltung zum Zwecke eines Gangwechsels vorliegt.
Ist dies der Fall, so wird im Schritt 104 überprüft, ob sich das System in einer Überschneidungsphase, d.h. zwischen den Zeitpunkten T₀ und T₁ gemäß 5 befindet. Ist dies der Fall, so wird im Schritt 106 das Referenzmoment für die laufende Schaltung berechnet. Mit Hilfe des Referenzmomentes wird im Schritt 108 der Korrekturfaktor adaptiert und die Kupplung entsprechend betätigt. Anschließend geht das System zum Ende (Schritt 110).
Wird im Schritt 102 festgestellt, dass keine Überschneidungsschaltung aktiv ist, so geht das System unmittelbar zum Schritt 110.
Wird im Schritt 104 festgestellt, dass die Überschneidungsphase nicht aktiv ist, so wird im Schritt 112 überprüft, ob sich das System am Ende einer Überschneidungsphase, d.h. zu einem Zeitpunkt T1 befindet. Ist dies der Fall, so wird im Schritt 114 der Momentenfehler der kommenden Kupplung aus der Schlupfabweichung am Ende der Überschneidungsschaltung ermittelt und im Schritt 116 der Korrekturfaktor entsprechend der Schlupfabweichung adaptiert. Der adaptierte Korrekturfaktor wird dann gespeichert und steht für eine neue Schaltung zur Verfügung.
Wenn im Schritt 112 festgestellt wird, dass sich das System nicht am Ende einer Überschneidungsschaltung befindet, schreitet es unmittelbar zum Schritt 110 fort.
Das beschriebene System kann in vielfältiger Weise abgeändert oder weitergebildet werden.
Beispielsweise kann das Berechnungsergebnis für k_neu verworfen werden, wenn sich das Fahrerwunschmoment während einer Schaltung um mehr als einen vorbestimmten Wert, beispielsweise 30% ändert.
Das Referenzmoment kann das Fahrerwunschmoment am Ende der Überschneidung, zu Beginn der Überschneidung, ein Mittelwert während der Überschneidungsschaltung oder ein anderer gefilterter, aus dem Verlauf des Fahrerwunschmoments abgeleiteter Wert sein.
Für jede der beiden Kupplungen wird vorteilhafterweise ein eigener adaptiver Korrekturfaktor ermittelt.
Die Korrekturfaktoren können für Teillast, Mittellast und Volllast unterschiedlich sein.
Weiter kann ein last- und gangabhängiges Korrekturfaktorkennfeld gespeichert werden.
Bezugszeichenliste

10: Motor
12: Antriebswelle
14: Teilgetriebe
16: Teilgetriebe
18: Welle
20: Differenzial
22: Steuereinrichtung

Claims

Verfahren zum Adaptieren der Steuerung der Kupplungen (K1, K2) eines Doppelkupplungsgetriebes (K1, K2, 14,16), bei welchem Verfahren bei einer Schaltung das von der öffnenden Kupplung übertragbare Moment und das von der schließenden Kupplung übertragbare Moment entsprechend Sollkurven gesteuert werden, während der Schaltung eine Differenz zwischen einem Sollwert und einem Istwert ermittelt wird und die Sollkurve wenigstens einer der Kupplungen für eine nachfolgende Schaltung im Sinne einer Verminderung der Differenz zwischen dem Sollwert und dem Istwert adaptiert wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei während der Schaltung die Differenz aus dem übertragbaren Sollkupplungssummenmoment mit dem Istsummenmoment ermittelt wird.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei das Istsummenmoment gleich der Summe aus von einem Antriebsmotor (10) her in das Getriebe eingeleiteten statischen und dynamischen Motormoment ist.
Verfahren nach Anspruch 3, wobei das statische Motormoment das über ein Fahrpedal eingegebene Fahrerwunschmoment ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei während einer Schaltung der Schlupf der öffnenden Kupplung mit einem Sollschlupf verglichen wird und das Sollmoment der schließenden Kupplung bei Zunahme des Schlupfes vergrößert.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Sollkurve der schließenden Kupplung entsprechend einer Abweichung des am Ende einer Überschneidungsschaltung vorhandenen Schlupfes der öffnenden Kupplung adaptiert wird.
Verfahren nach Anspruch 6, wobei die Sollkurve der schließenden Kupplung mit einem Korrekturfaktor korrigiert wird, der abhängig vom über ein Fahrpedal eingegebenen Fahrerwunschmoment und dem Schlupf am Ende einer Überschneidungsschaltung adaptiert wird.
Vorrichtung zum Adaptieren der Steuerung von Kupplungen eines Doppelkupplungsgetriebes (K1, K2, 14,16), mit einem Aktor für je eine der Kupplungen (K1, K2) und einer elektronischen Steuereinrichtung (22) zum Steuern des Öffnens einer der Kupplungen (K1, K2) und gleichzeitigen Schließens der jeweils anderen Kupplung (K1, K2) während einer Überschneidungsschaltung, welche Steuereinrichtung (22) geeignet ist, die Kupplungen (K1, K2) nach dem Verfahren entsprechend einem der Ansprüche 1 bis 7 zu steuern.