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WO2002059493A1 - Verfahren zur anpassung der kupplungskennlinie einer automatisie rten kupplung eines fahrzeuges - Google Patents

Verfahren zur anpassung der kupplungskennlinie einer automatisie rten kupplung eines fahrzeuges Download PDF

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Publication number
WO2002059493A1
WO2002059493A1 PCT/DE2002/000160 DE0200160W WO02059493A1 WO 2002059493 A1 WO2002059493 A1 WO 2002059493A1 DE 0200160 W DE0200160 W DE 0200160W WO 02059493 A1 WO02059493 A1 WO 02059493A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
clutch
adaptation
coefficient
torque
friction
Prior art date
Application number
PCT/DE2002/000160
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Jürgen EICH
Thomas JÄGER
Bernhard Boll
Frank Bast
Original Assignee
Luk Lamellen Und Kupplungsbau Beteiligungs Kg
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Luk Lamellen Und Kupplungsbau Beteiligungs Kg filed Critical Luk Lamellen Und Kupplungsbau Beteiligungs Kg
Priority to KR1020037009668A priority Critical patent/KR100857686B1/ko
Priority to DE10290232T priority patent/DE10290232D2/de
Priority to BRPI0206655-6A priority patent/BR0206655B1/pt
Publication of WO2002059493A1 publication Critical patent/WO2002059493A1/de
Priority to US10/629,860 priority patent/US7158873B2/en

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D48/00—External control of clutches
    • F16D48/06—Control by electric or electronic means, e.g. of fluid pressure
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2710/00—Output or target parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2710/02—Clutches
    • B60W2710/027—Clutch torque
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D2500/00—External control of clutches by electric or electronic means
    • F16D2500/50—Problem to be solved by the control system
    • F16D2500/502—Relating the clutch
    • F16D2500/50245—Calibration or recalibration of the clutch touch-point
    • F16D2500/50248—During assembly

Definitions

  • the present invention relates to a method for controlling and / or regulating an automated clutch of a vehicle, in which a clutch characteristic curve is adapted using an electronic clutch management system (EKM).
  • EKM electronic clutch management system
  • Automated clutches are known from vehicle technology, thereby enabling automation of the drive train of a vehicle, in particular a motor vehicle. It is also known that such clutches are used in an automatic transmission.
  • the electronic clutch management (EKM) automates a clutch engagement process when a desired shift operation is carried out.
  • the clutch characteristic can be adapted using the known method.
  • the clutch characteristic of the automated clutch e.g. due to possible influences, be changed appropriately.
  • this operating point can be idle when the service or parking brake is applied when the first gear is engaged.
  • this stationary operating point may occur extremely rarely.
  • the invention has for its object to provide a method for controlling and / or regulating an automated clutch transmission, which is further improved in particular with regard to the adaptation options.
  • the adaptation can be carried out at suitable operating points.
  • the clutch characteristic curve it is possible for the clutch characteristic curve to be adapted each time the vehicle is started or shifted, and the dependency on an operating condition which may be rare in the method according to the invention is avoided.
  • the adaptation can also be carried out at any other operating points.
  • the adaptation in the method according to the invention is thus improved overall.
  • An advantageous development of the invention can provide that the adaptation in the method according to the invention is carried out using a suitable model.
  • a model-based adaptation of the clutch characteristic can thus be carried out. It is possible that based on a model of the clutch characteristic curve an adaptation of the touch point but also of the coefficient of friction and / or the shape of the clutch characteristic curve is carried out. In principle, this adaptation can take place every time the clutch slips. It is also possible to provide suitable restrictions for the adaptation under certain operating conditions or operating points. For example, shortly after the engine starts, the reliability of the transmission e.g. of the engine torque signal may be restricted. It can be advantageous here if the proposed adaptation e.g. is temporarily suppressed.
  • At least one input variable is taken into account when adapting the clutch characteristic.
  • the adaptation of the clutch characteristic can primarily to predetermined ones
  • At least one delay block is used when adapting the clutch characteristic.
  • Delay blocks can preferably be used, for example, for the input variables engine speed, engine torque and / or clutch actuator position. With the aid of these delay blocks, a possible time offset between the signals, which may result, for example, from signal detection and / or signal transmission, is compensated for in such a way that the respective signals of the input variables correspond physically to the same point in time at the output of the delay blocks.
  • Another development of the invention can provide that a suitable adaptation algorithm is integrated when adapting the clutch characteristic.
  • the clutch torque is estimated from the respective clutch actuator position using a characteristic curve model without the adaptation algorithm. Together with the engine torque, this determines the acceleration of the internal combustion engine.
  • the predicted engine speed can then be calculated from this. From the deviation between the measured and the predicted engine speed, conclusions about the quality of the model data and information about their adaptation to the physically correct values can be derived during driving operation.
  • the adaptation algorithm can adapt the signals and / or the parameters depending on the respective operating point or driving state. For example, as the operating point, e.g. a slipping clutch when
  • a prerequisite for a suitable model structure When using an adaptation algorithm, it is particularly advantageous if e.g. a correction term is provided for engine acceleration. For example, this can be provided according to the principle of a status observer in order to avoid deviations between the model values and the real values.
  • a torque correction term can also be provided in the adaptation algorithm.
  • This torque correction term is used to take into account a constant or time-varying error in the torque signal.
  • Such errors which result from uncertainties in the determination of the engine torque and / or from unknown consumer torques, such as, for example, a generator, an air conditioning compressor or the like, are usually present when the Neter clutch very well to identify as non-zero idle torque.
  • correction term can be provided for the clutch actuator path in the adaptation algorithm.
  • This correction term is synonymous with the so-called gripping or touch point adaptation.
  • KL parameter a characteristic parameter
  • This can be a signal vector which is used to adapt the friction coefficient of the clutch.
  • a preferably non-linear parameter identification can be used.
  • a so-called extended Cayman filter (EKF) is used.
  • so-called neuro-fuzzy methods are used in the design of the adaptation algorithm.
  • other suitable design options can also be used.
  • a suitable combination of the design options already mentioned can also be used.
  • the .5 current driving state or operating point is suitably taken into account when designing the adaptation algorithm, since, due to the physical boundary conditions, the difference between the measured and the predicted engine speed once again relates to one and then more to the other adaptation variable should affect.
  • the torque correction term can be adapted when the clutch is open and when the clutch is lightly applied, for example when starting or creeping.
  • the characteristic curve parameters are mainly to be adjusted at higher clutch torques. According to another advantageous embodiment of the invention, it can be provided that when adapting the clutch characteristic curve, a first adaptation is overlaid by a second adaptation.
  • an implemented adaptation of the coefficient of friction and / or the touch point can be provided as the first adaptation, in which, for example, by evaluating a dynamic torque balance on the clutch, a possible deviation in the applied moments is determined and the coefficient of friction is adjusted as a function of the deviation.
  • This first adaptation can then be overlaid by a second adaptation, in which the shape of the coupling characteristic is preferably evaluated.
  • the shape of the clutch characteristic curve can be changed due to manufacturing tolerances and / or the aging of the clutch, e.g. by setting the pad suspension, deviate from a previously determined average characteristic shape.
  • correction values are calculated which are to be assigned to a specific characteristic curve position or a characteristic curve range. This enables the shape of the coupling characteristic to be determined after sufficient adaptation phases. It may not be possible to detect rapid changes in the coefficient of friction. It is necessary that adaptations are carried out at all operating points so that the global change in the coefficient of friction is recorded over the entire clutch characteristic.
  • This adaptation checks in particular whether a significant part of the clutch characteristic is traversed by the torque requested by the control during a slip phase so that sufficient information about the shape of the characteristic can be obtained.
  • the dynamic equilibrium on the clutch is evaluated with regard to the engine torque, the acceleration component and / or the set clutch torque at some previously defined characteristic curve points. By looking at the Differential torques at different points or locations on the clutch characteristic can then be deduced from the shape of the clutch characteristic.
  • Deviations of the real clutch characteristic from the nominal clutch characteristic recorded. This described possibility of overlaying adaptations is described later by way of example using corresponding flow diagrams. Of course, other suitable processes can also be provided when adapting the method according to the invention.
  • Another advantageous embodiment of the invention can provide that the adaptation of the clutch characteristic e.g. during the slipping phase of the clutch and, for example, when the engine is touring away, is preferably carried out during the disengagement to change gear.
  • a comparison of the applied clutch torques, which result from the engine torque and the rotational acceleration of the engine can be carried out with the clutch characteristic curve stored in the control, and thus an advantageously simple adaptation of the clutch characteristic curve can be achieved.
  • the engine torque balance on the clutch is evaluated, it being assumed that the errors that occur are only caused by a detuning of the clutch characteristic.
  • the following torque balance applies to the coupling
  • Coupling torque can be determined. Depending on this error, the clutch characteristic stored in the clutch control can now be corrected.
  • the clutch characteristic curve can be corrected, for example, by adapting the variables describing the clutch characteristic curve, such as the coefficient of friction, the contact point or the like. If the coupling torques are sufficiently large, the coefficients of friction or parameters describing the coupling characteristic can be adjusted. According to the above equations, the coefficient of friction is reduced, for example, in the event of a positive error moment, and the coefficient of friction is increased, for example, in the case of a negative error moment.
  • a crankshaft torque which corresponds to the engine torque corrected by a dynamic torque component, can be approximately 50 Nm and a clutch torque calculated in the control can be approximately 30 Nm.
  • an integral method can be used as an alternative to the direct torque evaluation when adapting to correct the clutch characteristic.
  • the engine speed can be determined from the existing torque signals by means of integration, so that a model engine speed is determined using the following equation.
  • the adaptation of the clutch characteristic curve can be carried out in such a way that a comparison of the model engine speed with the actual engine speed forms the basis. If, after the evaluation of the above equation, deviations between the actual engine speed and the model engine speed occur, the clutch characteristic curve or the descriptive variables or parameters, such as the coefficient of friction, the touch point or the like, can be suitably changed on the basis of the deviations. For example, a positive motor torque and an engine speed less than the model speed, so the actual clutch torque is greater than that used in the control system, which means that the coefficient of friction must be increased.
  • Another advantageous development of the invention can provide that, in particular when the clutch or the transmission is put into operation for the first time, a multi-stage coefficient of friction adaptation is carried out at predetermined coefficient of support points. It is possible that in the case of a multi-stage adaptation of the coefficient of friction, the coefficient of friction support points are preferably adapted in the range of high clutch torques. According to a development of the invention, it is particularly advantageous that the changes or adaptations of the coefficient of friction support points in the area of high clutch torques are transferred to other selected coefficient of friction support points. This can be provided during and / or after a full load cycle. This adaptation can preferably be used during the initial commissioning of the clutch or gearbox and e.g. activated or deactivated via external specifications together with the adaptation acceleration, which allows larger adaptation increments.
  • the adaptation can also be made to friction coefficient support points, e.g. are not in the range of high clutch torques.
  • any desired coefficient of friction support points can be selected.
  • a predominant part of the deviation between the pre-initialized clutch characteristic and the actual clutch characteristic consists of an offset, which is the same for all coefficient of friction points. In comparison, the shape deviations will only make up a small proportion. By transferring the A- result of a selected driving cycle on all friction points, the offset can be approximately compensated.
  • Coefficient of friction points in a driving cycle during the initial start-up can be advantageously avoided in a subsequent normal driving operation. Furthermore, with the method according to the invention, the adulteration of already adapted coefficient of friction support points can be avoided. Thus, a fine-tuning of the clutch characteristic in the subsequent driving operation can be completed earlier by the method according to the invention, since essentially only the shape of the clutch characteristic has to be adapted accordingly.
  • the method according to the invention can be used in electronic clutch management (EKM) as well as in an automated manual transmission
  • Figure 1 is a block diagram of an embodiment of the method according to the invention with a model-based adaptation of the clutch characteristic
  • FIG. 2 is a flowchart of another embodiment of the method according to the invention with a superimposed adaptation of the clutch characteristic
  • FIG. 3 shows a flow chart of an embodiment according to FIG. 3 of the method according to the invention.
  • Figure 4 is a schematic view of an equilibrium of moments on a
  • FIG. 1 shows a block diagram of a model-based adaptation of the clutch characteristic.
  • the engine speed n mot , the engine torque M Mot , the clutch actuator position X Ku p P and the respective driving state or operating point are provided as input variables.
  • the adaptation of the clutch characteristic curve is primarily based on the aforementioned input variables or their signals.
  • delay blocks With the aid of delay blocks, a possible time offset between the respective signals of the input variables is compensated for, so that all signals at the output of the delay blocks correspond physically to the same point in time.
  • the possible time offset between the signals can occur, for example, during signal acquisition and / or signal transmission.
  • the clutch torque MK U PP is estimated from the clutch actuator position X Ku pp using the characteristic curve model.
  • the acceleration of the internal combustion engine or inertia J Mo t is determined from the clutch torque M K up P and the engine torque M Mot .
  • the predicted engine speed n ' mot can then be calculated from this.
  • the adaptation algorithm is used, which, depending on the respective driving state, eg slipping clutch as a prerequisite for the in Figure 1 shown model structure, which adapts signals or parameters.
  • a correction term for the engine acceleration is provided as the first output signal of the adaptation algorithm. This is used according to the principle of a condition observer in order to avoid a drifting apart of model and reality.
  • ⁇ M mo t is the inclusion of a constant or slowly with time varying error in the torque signal M Mo t- Such errors, for example due to uncertainties in the determination of the engine torque or from unknown consumer moments, such as the generator or the air compressor, are typically very well identifiable as non-zero idle torque when the clutch is open.
  • ⁇ ap of the clutch actuator path is provided as the third output signal of the adaptation algorithm.
  • This term ⁇ ap is synonymous with a so-called gripping or touch point adaptation.
  • KL parameter characteristic parameter
  • This signal vector is used to adapt the friction coefficient of the clutch.
  • a nonlinear parameter identification an extended Cayman filter (EKF), a neuro-fuzzy method or the like can be used.
  • EKF extended Cayman filter
  • a neuro-fuzzy method or the like can be used.
  • the current driving state or operating point should be taken into account intensively, because due to the physical boundary conditions, the deviation from the difference n mot - n ' mot should have an effect on one and then on the other adaptation variable.
  • the torque correction term ⁇ Mmo t when the clutch is open and the correction term of the clutch actuator travel ⁇ Ta p can be adapted primarily when the clutch is slightly applied, while the KL parameters are predominantly to be adapted at higher clutch torques.
  • FIG. 2 a flowchart is described as an example of how an adaptation of a shape correction clutch characteristic curve can be constructed.
  • the flow chart begins with engaging after changing gear or starting with step 1.
  • step 2 of the preferred embodiment of the method according to the invention a next clutch torque threshold is to be determined for evaluating the dynamic balance on the clutch.
  • step 3 in which it is determined whether the clutch torque is equal to the clutch torque threshold. If so, step 4 follows.
  • step 4 the current clutch torque error and the coefficient of friction are saved.
  • step 5 in which it is determined whether all measuring points have been processed. If not, the process goes back to step 2. If so, step 6 follows, in which it is determined whether the clutch is open (neutral position).
  • step 7 follows. If no, the process is ended.
  • step 7 an average of all measured torque deviations is determined.
  • step 8 In which the deviations of all torque deviations from the mean are determined.
  • step 9 then follows, in which the measured value with the greatest deviation from the mean value is determined.
  • step 10 follows, in which the shape correction characteristic curve is corrected at the point with the greatest deviation of the coupling torque error from the mean value. The procedure is then ended.
  • FIG. 1 A further flowchart of an embodiment of the method according to the invention is described in FIG.
  • step 1 there is a current actuator position.
  • step 2 a nominal clutch torque is determined from the characteristic curve with the current actuator position.
  • step 3 in which the nominal clutch torque determined is corrected with the global coefficient of friction.
  • Step 4 then follows, in which the nominal clutch torque is corrected with a correction value from the shape correction characteristic.
  • step 5 follows, in which a current clutch torque is output.
  • the aforementioned method can also be carried out inversely, i.e. that a target position for the actuator can be determined from a predetermined target clutch torque.

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Abstract

Es wird ein Verfahren zum Steuern und/oder Regeln einer automatisierten Kupplung eines Fahrzeuges vorgeschlagen, bei dem mit einem elektronischen Kupplungsmanagement (EKM) einen Kupplungskennlinie adaptiert wird, wobei die Adaption bei wenigstens einem geeigneten Betriebspunkt durchgeführt wird.

Description

Verfahren zum Steuern und/oder Regeln einer automatisierten Kupplung eines Fahrzeuges
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern und/oder Regeln einer automatisierten Kupplung eines Fahrzeuges, bei dem mit einem elektronischen Kupplungsmanagement (EKM) eine Kupplungskennlinie adaptiert wird.
Aus der Fahrzeugtechnik sind automatisierte Kupplungen bekannt, wodurch insge- samt eine Automatisierung des Antriebsstranges eines Fahrzeuges, insbesondere eines Kraftfahrzeuges, ermöglicht wird. Es ist auch bekannt, daß derartige Kupplungen in einem Automatikgetriebe eingesetzt werden. Insbesondere durch das elektronische Kupplungsmanagement (EKM) wird ein Einkuppelvorgang bei einem gewünschten Schaltvorgang automatisiert.
Dabei kann mit dem bekannten Verfahren die Kupplungskennlinie adaptiert werden. Somit kann die Kupplungskennlinie der automatisierten Kupplung, z.B. aufgrund möglicher Einflüsse, geeignet verändert werden.
Jedoch ist bei dem bekannten Verfahren die Adaption auf das Eintreten eines vorbestimmten stationären Betriebspunktes angewiesen. Beispielsweise kann dieser Betriebspunkt bei Betätigung der Betriebs- bzw. Feststellbremse beim Einlegen des ersten Ganges im Leerlauf vorliegen. Je nach den Gewohnheiten des Fahrers des Fahrzeuges tritt dieser stationäre Betriebspunkt unter Umständen äußerst selten auf.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Steuern und/oder Regeln einer automatisierten Kupplung Getriebes zu schaffen, welches insbesondere hinsichtlich der Adaptionsmöglichkeiten weiter verbessert wird.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die Merkmale des Patentanspruches
1 gelöst. Demgemäß kann bei dem erfindungsgemäßen Verfahren die Adaption bei geeigneten Betriebspunkten durchgeführt. Beispielsweise ist es möglich, daß bei jedem Anfahr- oder Schaltvorgang die Kupplungskennlinie adaptiert wird und demnach die Abhängigkeit von einer unter Umständen seltenen eintretenden Betriebsbedingung bei dem erfindungsgemäßen Verfahren vermieden wird.
Selbstverständlich kann die Adaption auch bei anderen beliebigen Betriebspunkten durchgeführt werden. Somit wird die Adaption bei dem erfindungsgemäßen Verfahren insgesamt verbessert.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung kann vorsehen, daß die Adaption bei dem erfindungsgemäßen Verfahren mit einem geeigneten Modell durchgeführt wird. Somit kann eine modellgestützte Adaption der Kupplungskennlinie durchgeführt werden. Es ist möglich, daß basierend auf einem Modell der Kupplungskennlinie eine A- daption des Tastpunktes aber auch des Reibwertes und/oder der Form der Kupplungskennlinie durchgeführt wird. Prinzipiell kann diese Adaption bei jedem Schlupfvorgang der Kupplung erfolgen. Es ist auch möglich, daß bei bestimmten Betriebsbedingungen bzw. Betriebspunkten geeignete Einschränkungen bei der Adaption vorgesehen werden. Beispielsweise kann kurz nach dem Motorstart die Zuverlässig- keit der Übermittlung z.B. des Motormomentensignals eingeschränkt sein. Hier kann es vorteilhaft sein, wenn die vorgesehene Adaption z.B. zeitweilig unterdrückt wird.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, daß bei der Adaption der Kupplungskennlinie wenigstens eine Eingangsgröße berücksichtigt wird. Vorzugsweise kann die Adaption der Kupplungskennlinie primär auf vorbestimmte
Signale, wie z.B. die Motordrehzahl, das effektive Motormoment und/oder die Kupplungsaktorposition, gestützt werden. Selbstverständlich ist es auch denkbar, daß andere Signale von Eingangsgrößen dabei berücksichtigt werden.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, daß bei der Adaption der Kupplungskennlinie wenigstens ein Verzögerungsblock verwendet wird. Vorzugsweise können Verzögerungsblöcke, z.B. bei den Eingangsgrößen Motordrehzahl, Motormoment und/oder Kupplungsaktorposition eingesetzt werden. Mit Hilfe dieser Verzögerungsblöcke wird ein möglicher Zeitversatz zwischen den Signalen, welcher z.B. aus der Signalerfassung und/oder der Signalübertragung resultieren kann, derart ausgeglichen, daß am Ausgang der Verzögerungsblöcke die jeweiligen Signale der Eingangsgrößen physikalisch dem gleichen Zeitpunkt entspre- chen.
Eine andere Weiterbildung der Erfindung kann vorsehen, daß bei der Adaption der Kupplungskennlinie ein geeigneter Adaptionsalgorithmus integriert wird. Zunächst wird ohne den Adaptionsalgorithmus aus der jeweiligen Kupplungsaktorposition mit- tels einem Kennlinienmodell das Kupplungsmoment abgeschätzt. Dieses bestimmt zusammen mit dem Motormoment die Beschleunigung des Verbrennungsmotors. Hieraus kann dann die prädizierte Motordrehzahl errechnet werden. Aus der Abweichung zwischen der gemessenen und der prädizierten Motordrehzahl lassen sich im Fahrbetrieb Rückschlüsse auf die Qualität der Modelldaten sowie Information zu de- ren Anpassung an die physikalisch korrekten Werte ableiten.
Zu diesem Zweck ist es besonders vorteilhaft, wenn ein Adaptionsalgorithmus eingesetzt wird. Der Adaptionsalgorithmus kann in Abhängigkeit vom jeweiligen Betriebspunkt bzw. Fahrzustand eine Anpassung der Signale und/oder der Parameter vor- nehmen. Beispielsweise kann als Betriebspunkt, z.B. eine schlupfende Kupplung, als
Voraussetzung für eine geeignete Modellstruktur sein. Bei der Verwendung eines A- daptionsalgorithmus ist es besonders vorteilhaft, wenn z.B. ein Korrekturterm bei der Motorbeschleunigung vorgesehen wird. Beispielsweise kann dies nach dem Prinzip eines Zustandsbeobachters vorgesehen sein, um Abweichungen zwischen den Mo- dellwerten und den realen Werten zu vermeiden.
Darüber hinaus kann auch ein Momentenkorrekturterm bei dem Adaptionsalgorithmus vorgesehen sein. Dieser Momentenkorrekturterm dient der Berücksichtigung eines konstanten oder zeitlich z.B. langsam variierenden Fehlers im Momentensignal. Derartige Fehler, die aufgrund von Unsicherheiten in der Bestimmung des Motormoments und/oder von unbekannten Verbrauchermomenten, wie z.B. einem Generator, einem Klimakompressor oder dergleichen, herrühren, sind üblicherweise bei geöff- neter Kupplung sehr gut als von Null verschiedenes Leerlaufmoment zu identifizieren.
Desweiteren kann bei dem Adaptionsalgorithmus ein Korrekturterm beim Kupplung- 5 saktorweg vorgesehen sein. Dieser Korrekturterm ist gleichbedeutend mit der sogenannten Greif- oder Tastpunktadaption.
Es ist auch möglich, daß bei dem Adaptionsalgorithmus ein Kennlinienparameter (KL-Parameter) eingesetzt wird. Dies kann ein Signalvektor sein, welcher zur Adapti- 10 on des Reibwertes der Kupplung dient. Durch die Anpassung z.B. von mehreren geeigneten Kennlinienpunkten lassen sich ähnliche Effekte erzielen, wie mit der mehrstufigen Reibwertadaption.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, daß für die Ausle- 15 gung des Adaptionsalgorithmus verschiedene Modelle verwendet werden. Beispielsweise kann eine vorzugsweise nichtlineare Parameteridentifikation verwendet werden. Selbstverständlich ist es auch möglich, daß ein sogenannter erweiterter Kaiman-Filter (EKF) eingesetzt wird. Darüber hinaus ist es auch denkbar, daß sogenannte Neuro-Fuzzy-Methoden bei der Auslegung des Adaptionsalgorithmuses ein- 0 gesetzt werden. Selbstverständlich können auch andere geeignete Auslegungsmöglichkeiten verwendet werden. Beispielsweise kann auch eine geeignete Kombination der bereits genannten Auslegungsmöglichkeiten eingesetzt werden.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn bei der Auslegung des Adaptionsalgorithmus der .5 aktuelle Fahrzustand bzw. Betriebspunkt geeignet berücksichtigt wird, da sich aufgrund der physikalischen Randbedingungen die Differenz von der gemessenen und der prädizierten Motordrehzahl einmal mehr auf die eine und dann mehr auf die andere Adaptionsgröße auswirken sollte. Beispielsweise kann bei geöffneter Kupplung der Momentenkorrekturterm und bei leicht angelegter Kupplung, z.B. bei Anfahrtbe- J0 ginn oder Kriechen, adaptiert werden. Während die Kennlinienparameter vorwiegend bei höheren Kupplungsmomenten anzupassen sind. Gemäß einer anderen vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, daß bei der Adaption der Kupplungskennlinie eine erste Adaption von einer zweiten Adaption überlagert wird. Beispielsweise kann eine implementierte Adaption des Reibwertes und/oder des Tastpunktes als erste Adaption vorgesehen werden, bei der z.B. durch Auswerten eines dynamischen Momentengleichgewichtes an der Kupplung eine mögliche Abweichung bei den anliegenden Momenten bestimmt wird und eine Anpassung des Reibwertes in Abhängigkeit der Abweichung erfolgt. Diese erste Adaption kann dann von einer zweiten Adaption überlagert werden, bei der vorzugsweise die Form der Kupplungskennlinie bewertet wird.
Beispielsweise kann nämlich die Form der Kupplungskennlinie aufgrund von Fertigungstoleranzen und/oder der Alterung der Kupplung, z.B. durch Setzen der Belagfederung, von einer vorher bestimmten mittleren Kennlinienform abweichen. Bei bisher beschriebenen Adaptionen werden Korrekturwerte berechnet, die einer be- stimmten Kennlinienposition oder einem Kennlinienbereich zuzuordnen sind. Damit kann die Form der Kupplungskennlinie nach ausreichenden Adaptionsphasen bestimmt werden. Schnelle Änderungen des Reibwertes können dabei unter Umständen nicht erfaßt werden. Es erforderlich, daß Adaptionen bei allen Betriebspunkten durchgeführt werden, damit die globale Änderung des Reibwertes über die gesamte Kupplungskennlinie erfaßt wird.
Bei der nun beschriebenen Art der Adaption ist besonders vorteilhaft, daß sowohl schnelle Änderungen des Reibwertes berücksichtigt werden als auch eine Möglichkeit gegeben wird, die Form der Kupplungskennlinie wiederholt zu bestimmen.
Bei dieser Adaption wird insbesondere überprüft, ob während einer Schlupfphase ein wesentlicher Teil der Kupplungskennlinie durch das seitens der Steuerung angeforderte Moment durchlaufen wird, damit ausreichende Informationen über die Form der Kennlinie gewonnen werden können. Während dieser Schlupfphase wird das dyna- mische Gleichgewicht an der Kupplung hinsichtlich des Motormoments, des Beschleunigungsanteils und/oder des eingestellten Kupplungsmoments an einigen, vorher festgelegten Kennlinienpunkten, ausgewertet. Durch eine Betrachtung der Differenzmomente an verschiedenen Punkt bzw. Stellen der Kupplungskennlinie kann anschließend auf die Form der Kupplungskennlinie zurückgeschlossen werden.
Es besteht nun die Möglichkeit, daß zusätzlich zu den bisher implementierten Reib- werten eine zusätzliche Korrekturkupplungskennlinie berücksichtigt wird, welche die
Abweichungen der realen Kupplungskennlinie von der nominellen Kupplungskennlinie erfaßt. Diese beschriebene Möglichkeit der Überlagerung von Adaptionen wird beispielhaft durch entsprechende Ablaufdiagramme später beschrieben. Selbstverständlich können auch andere geeignete Abläufe bei der Adaption des erfindungs- gemäßen Verfahrens vorgesehen werden.
Eine andere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung kann vorsehen, daß die Adaption der Kupplungskennlinie z.B. bei der Schlupfphase der Kupplung und beispielsweise beim sogenannten Wegtouren des Motors vorzugsweise während des Aus- kuppeln zum Gangwechsel durchgeführt wird. Bei dieser Adaptionsmöglichkeit kann ein Vergleich der anliegenden Kupplungsmomente, welche sich aus dem Motormoment und der Drehbeschleunigung des Motors ergeben, mit der in der Steuerung hinterlegten Kupplungskennlinie durchgeführt und somit eine vorteilhaft einfache A- daption der Kupplungskennlinie erreicht werden. Hierzu kann z.B. das Motormo- mentengleichgewicht an der Kupplung ausgewertet werden, wobei davon ausgegangen wird, daß die auftretenden Fehler nur durch eine Verstimmung der Kupplungskennlinie hervorgerufen werden. An der Kupplung gilt folgendes Momentengleichgewicht
JMot * dω_Mot/dt = MMot - MKup
mit
JMOI = Motorbeschleunigung dω_Mot/dt = Motordrehbeschleunigung MMot = Motormoment
MKUP = Kupplungsmoment Diese Gleichung ist für die am realen System wirkenden Momente und Beschleunigungen erfüllt. Unter der Annahme, daß sich das am realen System anliegende Kupplungsmoment aus dem in der Kupplungssteuerung verwendeten Kupplungsmoment und einem Fehlermoment berechnen läßt, gilt:
Mκup,Steuerung = M«up + ΔMχUp
ΔM = Mκup,Steuerung ~ (MMot - JMOI * ω_punktMot)
mit
Mκup,steuerung = Kupplungsmoment der Steuerung ΔM = Fehlermoment
Somit kann aus dem jeweils vorliegenden Motormoment, der Drehbeschleunigung des Motors und des in der Steuerung bestimmten Kupplungsmomentes ein Fehler im
Kupplungsmoment bestimmt werden. In Abhängigkeit von diesem Fehler kann nun die in der Kupplungssteuerung hinterlegte Kupplungskennlinie korrigiert werden.
Die Korrektur der Kupplungskennlinie kann z.B. durch eine Anpassung der die Kupplungskennlinie beschreibenden Größen, wie z.B. der Reibwert, der Tastpunkt o- der dergleichen Größen, erfolgen. Bei ausreichend großen Kupplungsmomenten kann bei den die Kupplungskennlinie beschreibenden Größen bzw. Parametern eine Anpassung des Reibwertes durchgeführt werden. Nach den obigen Gleichungen wird z.B. bei einem positiven Fehlermoment der Reibwert verringert und z.B. bei einem negativen Fehlermoment der Reibwert erhöht. Beispielsweise kann ein Kurbelwellenmoment, welches dem Motormoment korrigiert um einen dynamischen Momentenanteil entspricht, etwa 50 Nm und ein in der Steuerung berechnetes Kupplungsmoment etwa 30 Nm betragen. Daraus ergibt sich ein Fehlermoment von -20 Nm, d.h. die Kupplung überträgt ein Moment von 50 Nm und nicht das in der Steuerung be- rechnete Moment von 30 Nm, wodurch der Reibwert erhöht werden muß. Diese Angaben sind lediglich beispielhaft und können beliebig ergänzt werden. Weiterhin ist auch denkbar, daß z.B. die Parameter zur Beschreibung der Kupplungskennlinie korrigiert werden. Hierzu kann eine Tabelle oder ein funktionaler Zusammenhang zwischen dem Ansteuersignal der Kupplungsaktorik und dem Kupplungsmoment verwendet werden.
Es ist im Rahmen der Adaption der Kupplungskennlinie sinnvoll, daß die Korrekturen der beschreibenden Parametern bzw. Größen inkremetell durchgeführt werden. Dies bedeutet, daß der berechnete Momentenfehler nicht in einem Korrekturschritt vermindert wird. Damit kann die Stabilität des Gesamtsystems wesentlich erhöht wer- den, da somit nur geringe Rückwirkungen, im Sinne einer Rückkopplung bei einer
Regelung, vorhanden sind. Selbstverständlich sind auch andere geeignete Korrekturen bei dem erfindungsgemäßen Verfahren möglich.
Gemäß einer anderen Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, daß alter- nativ zur direkten Momentenauswertung bei der Adaption zur Korrektur der Kupplungskennlinie ein integrales Verfahren angewandt wird. Hierbei kann aus den vorhandenen Momentensignalen mittels Integration die Motordrehzahl bestimmt werden, so dass eine Modellmotordrehzahl nach folgender Gleichung ermittelt wird.
1 f
(ß _ Mol, Modell = jMüuμ, Steuerung — M.Mot)dt
J Λo J
mit
ü) _ MOI, Modeii = Modellmotordrehzahl
Hierbei kann die Adaption bei der Kupplungskennlinie derart ausgeführt werden, daß ein Vergleich der Modellmotordrehzahl mit der tatsächlich vorliegenden Motordreh- zahl die Grundlage bilden. Wenn nach der Auswertung der obigen Gleichung Abweichungen zwischen der tatsächlichen Motordrehzahl und der Modellmotordrehzahl auftreten, kann anhand der Abweichungen die Kupplungskennlinie oder die beschreibenden Größen bzw. Parameter, wie z.B. der Reibwert, der Tastpunkt oder dergleichen, geeignet verändert werden. Beispielsweise kann ein positives Motor- moment und eine Motordrehzahl kleiner als die Modelldrehzahl vorliegen, somit ist das tatsächliche anliegende Kupplungsmoment größer als das in der Steuerung verwendete, wodurch der Reibwert erhöht werden muß.
Auch bei dem integralen Verfahren können die Änderungen der Kupplungskennlinie zur Vermeidung von Rückkopplungen im Sinne einer Regelung vorzugsweise inkremetell ausgeführt werden. Somit können Stabilitätsprobleme bei dem erfindungsgemäßen Verfahren vermieden werden. Selbstverständlich sind auch andere Änderungsmöglichkeiten denkbar.
Eine andere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung kann Vorsehen, daß insbesondere bei Erstinbetriebnahme der Kupplung bzw. des Getriebes eine mehrstufige Reibwertadaption an vorbestimmten Reibwertstützstellen durchgeführt wird. Es ist möglich, daß bei einer mehrstufigen Reibwertadaption die Reibwertstützstellen vor- zugsweise im Bereich von hohen Kupplungsmomenten angepaßt werden. Besonders vorteilhaft ist es gemäß einer Weiterbildung der Erfindung, daß die Änderungen bzw. Anpassungen der Reibwertstützstellen im Bereich hoher Kupplungsmomente auf andere ausgewählte Reibwertstützstellen übertragen werden. Dies kann während und/oder nach einem Vollastzyklus vorgesehen werden. Diese Adaption kann vor- zugsweise bei der Erstinbetriebnahme der Kupplung bzw. des Getriebes eingesetzt und z.B. über externe Vorgaben zusammen mit der Adaptionsbeschleunigung, welche größere Adaptionsinkremente erlaubt, aktiviert bzw. deaktiviert.
Selbstverständlich kann die Adaption auch auf Reibwertstützstellen, die z.B. nicht im Bereich von hohen Kupplungsmomenten liegen, angepaßt werden. Bei der Übertragung der Änderung bzw. Anpassung der Reibwertstützstellen kann jede beliebige Reibwertstützstelle ausgewählt werden.
Ein überwiegender Anteil der Abweichung zwischen der vorinitialisierten Kupplungs- kennlinie und der tatsächlichen Kupplungskennlinie besteht aus einem Offset, welcher für alle Reibwertstützstellen derselbe ist. Die Formabweichungen werden im Vergleich dazu nur einen geringen Anteil ausmachen. Durch die Übertragung des A- daptionsergebnisses bei einem gewählten Fahrzyklus auf sämtliche Reibwertstützstellen kann der Offset annähernd ausgeglichen werden.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren können bei der Adaption der Kupplungs- kennlinie durch das Übertragen der Änderung der Reibwertstützstellen auf andere
Reibwertstützstellen in einem Fahrzyklus bei der Erstinbetriebnahme unkomfortable Schaltungen in einem anschließenden normalen Fahrbetrieb vorteilhaft vermieden werden. Desweiteren kann mit dem erfindungsgemäßen Verfahren das Verfälschen von bereits adaptierten Reibwertstützstellen vermieden werden. Somit kann durch das erfindungsgemäße Verfahren eine Feinabstimmung der Kupplungskennlinie im anschließenden Fahrbetrieb früher abgeschlossen werden, da im wesentlichen nur noch die Form der Kupplungskennlinie entsprechend angepaßt werden muß.
Das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich wie beschrieben beim elektronischen Kupplungsmanagement (EKM) als auch bei einem automatisierten Schaltgetriebe
(ASG) prinzipiell anwenden. Darüberhinaus ist es auch denkbar, daß das erfindungsgemäße Verfahren bei stufenlosen CVT-Getrieben eingesetzt werden kann.
Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der Zeichnungen. Es zeigen:
Figur 1 ein Blockschaltbild einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens mit einer modellgestützten Adaption der Kupplungskennlinie;
Figur 2 ein Ablaufdiagramm einer anderen Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens mit einer überlagerten Adaption der Kupplungskennlinie;
Figur 3 ein Ablaufdiagramm einer Ausgestaltung gemäß Figur 3 des erfin- dungsgemäßen Verfahrens; und
Figur 4 eine schematische Ansicht eines Momentengleichgewichtes an einer
Kupplung. In Figur 1 ist ein Blockschaltbild einer modellgestützten Adaption der Kupplungskennlinie dargestellt. Als Eingangsgrößen sind die Motordrehzahl nmot, das Motormoment MMot, die Kupplungsaktorposition XKupP und der jeweilige Fahrzustand bzw. Betriebspunkt vorgesehen. Die Adaption der Kupplungskennlinie stützt sich primär auf die vorgenannten Eingangsgrößen bzw. deren Signale. Mit Hilfe von Verzögerungsblöcken wird ein möglicher Zeitversatz zwischen den jeweiligen Signalen der Eingangsgrößen ausgeglichen, so daß am Ausgang der Verzögerungsblöcke alle Signale physikalisch dem gleichen Zeitpunkt entsprechen. Der mögliche Zeitversatz zwischen den Signalen kann z.B. bei der Signalerfassung und/oder der Signalübertragung auftreten.
Bei der Motordrehzahl nmot ist der Verzögerungsblock Ttn, bei dem effektiven Motormoment MMot ist der Verzögerungsblock Tt und bei der Kupplungsaktorposition XκUpP ist der Verzögerungsblock Ttι vorgesehen.
Desweiteren ist bei der modellgestützten Adaption der Kupplungskennlinie ein geeigneter Adaptionsalgorithmus und ein vorbestimmtes Kennlinienmodell integriert. Ohne Berücksichtigung des Adaptionsalgorithmus und dessen Ausgangssignalen er- gibt sich folgendes Funktionsprinzip:
Aus der Kupplungsaktorposition XKupp wird mittels des Kennlinienmodells das Kupplungsmoment MKUPP abgeschätzt. Aus dem Kupplungsmoment MKupP und dem Motormoment MMot wird die Beschleunigung des Verbrennungsmotors bzw. Trägheit JMot bestimmt. Hieraus kann dann die prädizierte Motordrehzahl n'mot errechnet werden.
Aus der Abweichung bei der Differenz von gemessener Motordrehzahl nmot und der prädizierten Motordrehzahl n'mot lassen sich nun im Fahrbetrieb Rückschlüsse auf die Qualität der Modelldaten sowie Information zu deren Anpassung an die physikalisch korrekten Werte ableiten.
Zu diesem Zweck wird der Adaptionsalgorithmus eingesetzt, welcher in Abhängigkeit vom jeweiligen Fahrzustand, z.B. schlupfende Kupplung als Voraussetzung für die in Figur 1 dargestellte Modellstruktur, die Anpassung von Signalen oder Parametern vornimmt.
Dazu ist als erstes Ausgangsignal des Adaptionsalgorithmus ein Korrekturterm für die Motorbeschleunigung vorgesehen. Dieser wird nach dem Prinzip eines Zu- standsbeobachters verwendet, um ein Auseinanderdriften von Modell und Realität zu vermeiden.
Desweiteren ist als zweites Ausgangsignal ein Momentenkorrekturterm Δ ot bei dem Adaptionsalgorithmus vorgesehen. Dieser Term ΔMmot dient der Berücksichtigung eines konstanten oder zeitlich langsam variierenden Fehlers im Momentensignal MMot- Solche Fehler, die z.B. aufgrund von Unsicherheiten in der Bestimmung des Motormoments oder von unbekannten Verbrauchermomenten, wie z.B. dem Generator o- der dem Klimakompressor, herrühren, sind typischerweise bei geöffneter Kupplung sehr gut als von Null verschiedenes Leerlaufmoment zu identifizieren.
Darüberhinaus ist als drittes Ausgangssignal des Adaptionsalgorithmus ein Korrekturterm Δτap des Kupplungsaktorweges vorgesehen. Dieser Term Δτap ist gleichbedeutend mit einer sogenannten Greif- oder Tastpunktadaption.
Als viertes Ausgangssignal ist ein sogenannter KL-Parameter (Kennlinienparameter) bei dem Adaptionsalgorithmus vorgesehen. Dieser Signalvektor dient zur Adaption des Reibwertes der Kupplung. Durch die Anpassung von gleich mehreren vorbestimmten Kennlinienpunkten lassen sich ähnliche Effekte erzielen, wie mit der mehr- stufigen Reibwertadaption.
Für die Auslegung des Adaptionsalgorithmus stehen verschiedene Methoden zur Verfügung. Beispielsweise kann eine nichtlineare Parameteridentifikation, ein erweiterter Kaiman-Filter (EKF), eine Neuro-Fuzzy-Methode oder dergleichen, verwendet werden.
Grundsätzlich sollte bei der Auslegung des Adaptionsalgorithmuses der aktuelle Fahrzustand bzw. Betriebspunkt intensiv berücksichtigt werden, da sich aufgrund der physikalischen Randbedingungen die Abweichung aus der Differenz nmot - n'mot einmal auf die eine und dann mehr auf die andere Adaptionsgröße auswirken sollte. So gilt beispielsweise, daß der Momentenkorrekturterm ΔMmot bei geöffneter Kupplung und der Korrekturterm des Kupplungsaktorweges ΔTap primär bei leicht angelegter Kupplung adaptiert werden können, während die KL-Parameter vorwiegend bei höheren Kupplungsmomenten anzupassen sind.
In Figur 2 ist ein Ablaufdiagramm beispielhaft beschrieben, wie eine Adaption einer Formkorrektur-Kupplungskennlinie aufgebaut sein kann. Das Ablaufdiagramm be- ginnt mit dem Einkuppeln nach Gangwechsel oder Anfahrt mit Schritt 1.
Bei Schritt 2 der bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens soll eine nächste Kupplungsmomentenschwelle für die Auswertung des dynamischen Gleichgewichtes an der Kupplung bestimmt werden.
Danach folgt Schritt 3, bei dem ermittelt wird, ob das Kupplungsmoment gleich der Kupplungsmomentenschwelle ist. Wenn ja, folgt Schritt 4.
Bei Schritt 4 wird der aktuelle Kupplungsmomentenfehler und der Reibwert gespei- chert.
Danach folgt Schritt 5, bei dem ermittelt wird, ob alle Meßpunkte abgearbeitet sind. Wenn nein, geht das Verfahren zu Schritt 2 zurück. Wenn ja, folgt Schritt 6, bei dem ermittelt wird, ob die Kupplung offen ist (Neutralstellung).
Wenn die Kupplung offen ist folgt Schritt 7. Wenn nein, wird das Verfahren beendet.
Bei Schritt 7 wird ein Mittelwert aus allen gemessenen Momentenabweichungen bestimmt.
Danach folgt Schritt 8, bei dem die Abweichungen aller Momentenabweichungen vom Mittelwert bestimmt werden. Dann folgt Schritt 9, bei dem der Meßwert mit der größten Abweichung vom Mittelwert bestimmt wird.
Schließlich folgt Schritt 10, bei dem die Formkorrekturkennlinie an der Stelle mit der größten Abweichung des Kuppiungsmomentenfehlers vom Mittelwert korrigiert wird. Danach ist das Verfahren beendet.
In Figur 3 ist ein weiteres Ablaufdiagramm einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens beschrieben.
Bei Schritt 1 liegt eine aktuelle Stellerposition vor.
Bei Schritt 2 wird ein nominelles Kupplungsmoment aus der Kennlinie mit der aktuellen Stellerposition bestimmt.
Danach folgt Schritt 3, bei dem das ermittelte nominelle Kupplungsmoment mit dem globalen Reibwert korrigiert wird.
Dann folgt Schritt 4, bei dem das nominelle Kupplungsmoment mit einem Korrektur- wert aus der Formkorrekturkennlinie korrigiert wird.
Schließlich folgt Schritt 5, bei dem ein aktuelles Kupplungsmoment ausgegeben wird.
Das vorgenannte Verfahren kann auch invers durchgeführt werden, d.h. daß aus ei- nem vorgegebenen Sollkupplungsmoment eine Sollposition für das Stellglied bestimmt werden kann.
In Figur 4 sind die an der Kupplung angreifenden Momente schematisch dargestellt. Dabei werden das Kupplungsmoment MKup, das Motormoment MMot, die Motordreh- beschleunigung dωMot/dt und die Motorbeschleunigung J OI in Figur 4 angedeutet Aus diesen Größen wird das Momentengleichgewicht an der Kupplung durch folgende Gleichung bestimmt: Jmot • dω. ot / dt = MMot - M«up
Die mit der Anmeldung eingereichten Patentansprüche sind Formulierungsvorschläge ohne Präjudiz für die Erzielung weitergehenden Patentschutzes. Die Anmelderin behält sich vor, noch weitere, bisher nur in der Beschreibung und/oder Zeichnungen offenbarte Merkmalskombination zu beanspruchen.
In Unteransprüchen verwendete Rückbeziehungen weisen auf die weitere Ausbildung des Gegenstandes des Hauptanspruches durch die Merkmale des jeweiligen Unter- anspruches hin; sie sind nicht als ein Verzicht auf die Erzielung eines selbständigen, gegenständlichen Schutzes für die Merkmalskombinationen der rückbezogenen Unteransprüche zu verstehen.
Da die Gegenstände der Unteransprüche im Hinblick auf den Stand der Technik am Prioritätstag 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 Gegenständen der vorhergehenden Unteransprüche unabhängige Gestaltung aufweisen.
Die Ausführungsbeispiele sind nicht als Einschränkung der Erfindung zu verstehen. Vielmehr sind im Rahmen der vorliegenden Offenbarung zahlreiche Abänderungen und Modifikationen möglich, insbesondere solche Varianten, Elemente und Kombinationen und/oder Materialien, die zum Beispiel durch Kombination oder Abwandlung von ein- zelnen in Verbindung mit den in der allgemeinen Beschreibung und Ausführungsformen sowie den Ansprüchen beschriebenen und in den Zeichnungen enthaltenen Merkmalen bzw. Elementen oder Verfahrensschritten für den Fachmann im Hinblick auf die Lösung der Aufgabe entnehmbar sind und durch kombinierbare Merkmale zu einem neuen Gegenstand oder zu neuen Verfahrensschritten bzw. Verfahrensschrittfolgen führen, auch soweit sie Herstell-, Prüf- und Arbeitsverfahren betreffen.

Claims

Patentansprüche
1 . Verfahren zum Steuern und/oder Regeln einer automatisierten Kupplung eines Fahrzeuges, bei dem mit einem elektronischen Kupplungsmanagement (EKM) eine Kupplungskennlinie adaptiert wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Adaption bei wenigstens einem geeigneten Betriebspunkt durchgeführt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die Adaption bei be- liebigen Betriebspunkten durchgeführt wird.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Adaption bei jedem Anfahrvorgang und/oder jedem Schaltvorgang durchgeführt wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Adaption mit einem geeigneten Modell durchgeführt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei dem Modell zu- mindest ein Tastpunkt adaptiert wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß bei dem Modell zumindest ein Reibwert adaptiert wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß bei dem Modell zumindest die Form der Kupplungskennlinie adaptiert wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Adaption der Kupplungskennlinie zumindest eine Eingangsgröße berücksich- tigt wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Adaption der Kupplungskennlinie als Eingangsgröße die Motordrehzahl (nmot), das effektives Motormoment (Mmot) und/oder die Kupplungsaktorposition (Xkupp) verwendet wird.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Adaption der
Kupplungskennlinie wenigstens ein Verzögerungsblock (T) zum Ausgleichen eines möglichen Zeitversatzes bei der Signalerfassung der Eingangsgrößen und/oder der Signalübertragung der Eingangsgrößen verwendet wird.
1 1. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Adaption der Kupplungskennlinie ein Adaptionsalgorithmus zum Anpassen von Signalen und/oder Parametern in Abhängigkeit des jeweiligen Betriebspunktes verwendet wird.
12. Verfahren nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, daß bei dem Adaptionsalgorithmus zumindest ein Korrekturterm verwendet wird
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß bei dem Adaptionsalgorithmus ein Korrekturterm bei der Motorbeschleunigung (Jmot) verwendet wird, wodurch ein Auseinanderlaufen von Modell- und Realwerten vermieden wird.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß bei dem Adaptionsalgorithmus ein Momentenkorrekturterm (ΔMmot) zum Berück- sichtigen eines Fehlers bei dem Signal des Motormoments (Mmot) verwendet wird.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß bei dem Adaptionsalgorithmus ein Korrekturterm (ΔTap) beim Kupplungsaktorweg verwendet wird.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß bei dem Adaptionsalgorithmus zumindest ein Kennlinienparameter (KL- Parameter) zum Adaptieren des Reibwertes bei der Kupplung verwendet wird.
17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß als KL-Parameter ein Signalvektor eingesetzt wird.
18. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Auslegung des Adaptionsalgorithmus eine Parameteridentifikation ver- wendet wird.
19. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Auslegung des Adaptionsalgorithmus ein erweiterter Kaiman-Filter (EKF) verwendet wird.
20. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Auslegung des Adaptionsalgorithmus eine geeignete Neuro-Fuzzy- Methode verwendet wird.
21. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Auslegung des Adaptionsalgorithmus wenigstens ein Betriebspunkt bzw. Fahrzustand berücksichtigt wird.
22. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Adaption der Kupplungskennlinie eine erste Adaption von einer zweiten Adaption überlagert wird.
23. Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß bei der ersten Adaption zumindest der Reibwert derart adaptiert wird, daß eine Abweichung bei den an der Kupplung anliegenden Momenten durch Auswerten des dynamischen
Gleichgewichts an der Kupplung bestimmt und der Reibwert in Abhängigkeit der Abweichung geeignet angepaßt wird.
24. Verfahren nach einem der Ansprüche 22 oder 23, dadurch gekennzeichnet, daß bei der zweiten Adaption zumindest die Form der Kennlinie bewertet wird.
25. Verfahren nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß bei der zweiten A- daption durch Auswertung von Differenzmomenten an vorbestimmten Betriebspunkten der Kupplungslinie auf eine Form der Kupplungskennlinie zurückgeschlossen wird und daß zu dem implementierten Reibwert eine zusätzliche Kor- rekturkennlinie erstellt wird, die die Abweichungen der realen Kupplungskennlinie von der nominellen Kupplungskennlinie erfaßt.
26. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Adaption der Kupplungskennlinie derart erfolgt, daß während einer Schlupfphase ein Vergleich des aus dem Motormoment und der Drehbeschleunigung des Motors berechneten Kupplungsmoments mit einer hinterlegten Kupplungskennlinie durchgeführt wird.
27. Verfahren nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß das Momen- tengleichgewicht an der Kupplung durch folgende Gleichung dargestellt wird:
JMot * dω_Mot/dt = M ot - M«Up
mit J ot = Motorbeschleunigung dω_Mot/dt = Motordrehbeschleunigung MMot = Motormoment MKup = Kupplungsmoment
28. Verfahren nach einem der Ansprüche 26 oder 27, dadurch gekennzeichnet, daß mit den folgenden Gleichungen ein bei der Steuerung verwendetes Kupplungsmoment und ein Fehlermoment berechnet wird: κup,Steuerung = MKup + ΔMKup
ΔM = Mκup,Steuerung _ (M CI ~ JlVIot * d(ι)_Mot/ dt )
mit κup,steuerung = Kupplungsmoment der Steuerung
ΔM = Fehlermoment
29. Verfahren nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß durch das ermittelte
Fehlermoment eine abgelegte Kupplungskennlinie korrigiert wird.
30. Verfahren nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß die Korrektur der abgelegten Kupplungskennlinie durch das Anpassen der die Kupplungskennlinie beschreibenden Größen, wie Reibwert und/oder Tastpunkt, erreicht wird.
31 . Verfahren nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem positiven Fehlermoment der Reibwert verringert wird und daß bei einem negativen Fehlermoment der Reibwert erhöht wird.
32. Verfahren nach einem der Ansprüche 29 bis 31 , dadurch gekennzeichnet, daß die Korrektur der abgelegten Kupplungskennlinie durch das Anpassen von wenigstens einem der die Kupplungskennlinie beschreibenden Parameter erreicht wird.
33. Verfahren nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, daß das Anpassen der Parameter inkremetell durchgeführt wird.
34. Verfahren nach einem der Ansprüche 26 bis 28, dadurch gekennzeichnet, daß zur Adaption der Kupplungskennlinie ein integrales Verfahren verwendet wird.
35. Verfahren nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, daß aus den vorhandenen Momentensignalen mittels Integration eine Modellmotordrehzahl durch folgende Gleichung bestimmt wird:
D _ Mol, Modell = jMtCup, Steuerung — M Mol) dt
Figure imgf000023_0001
mit
ω _ MOI, Mod l = Modellmotordrehzahl
36. Verfahren nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Adaption ein Vergleich der Modellmotordrehzahl mit der tatsächlichen realen Motordrehzahl durchgeführt wird, wobei durch registrierte Abweichungen die Kupplungskennlinie und/oder die beschreibenden Größen, wie Reibwert und/oder Tastpunkt, geeignet verändert werden.
37. Verfahren nach Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet, daß das Anpassen der
Kupplungskennlinie und/oder der beschreibenden Größen zum Vermeiden von Rückkopplungen inkremetell durchgeführt wird.
38. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß insbesondere bei Erstinbetriebnahme der automatisierten Kupplung eine mehrstufige Reibwertadaption an vorbestimmten Reibwertstützstellen durchgeführt wird.
39. Verfahren nach Anspruch 38, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Reibwert- adaption die Reibwertstützstellen im Bereich hoher Kupplungsmomente angepaßt werden.
40. Verfahren nach Anspruch 39, dadurch gekennzeichnet, daß die Änderungen der Reibwertstützstellen im Bereich hoher Kupplungsmomente auf andere Reibwertstützstellen während und/oder nach einem Vollastzyklus übertragen werden.
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