PatentDe  


Dokumentenidentifikation DE102004007080A1 10.11.2005
Titel Verfahren zur Steuerung eines Getriebes
Anmelder ZF FRIEDRICHSHAFEN AG, 88046 Friedrichshafen, DE
Erfinder Steinhauser, Klaus, Dipl.-Ing., 88079 Kressbronn, DE;
Schaer, Dennis, Dipl.-Ing., 88046 Friedrichshafen, DE
DE-Anmeldedatum 13.02.2004
DE-Aktenzeichen 102004007080
Offenlegungstag 10.11.2005
Veröffentlichungstag im Patentblatt 10.11.2005
IPC-Hauptklasse G05B 13/00
IPC-Nebenklasse F16D 48/06   
IPC additional class // F16H 61/02  
Zusammenfassung Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung eines Aggregates, dessen Funktion zumindest teilweise von einer elektronischen Steuereinheit gesteuert und/oder geregelt wird, wobei zur Kompensation von verschiedenen Einflüssen, die einen Steuerungs- oder Regelungsvorgang der elektronischen Steuereinheit beeinträchtigen, zumindest für einen Parameter der Steuerung bzw. Regelung eine Adaption durchführbar ist, aus der die jeweils richtige Reaktion für eine Optimierung eines späteren Steuerungs- oder Regelungsvorgangs abgeleitet werden kann. Es wird vorgeschlagen, dass zumindest für einen der zu adaptierenden Parameter der Steuerung bzw. Regelung mindestens zwei verschiedene, voneinander unabhängige Adaptionsarten vorgesehen sind und dass die elektronische Steuereinheit zwischen diesen Adaptionsarten umschalten kann.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung eines Aggregates, dessen Funktion zumindest teilweise von einer elektronischen Steuereinheit unter Verwendung von adaptiven Steuer- und/oder Regelalgorithmen gesteuert bzw. geregelt wird, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Ein derartiges Aggregat kann beispielsweise ein Getriebe für ein Kraftfahrzeug sein und beispielsweise als Stufenautomatgetriebe, als stufenloses Automatgetriebe mit Umschlingungsvariator oder Reibradvariator oder hydrostatischem Variator, als automatisiertes Schaltgetriebe mit automatisierter Kupplung als Anfahrelement oder mit hydrodynamischem Anfahrelement, oder auch als automatisiertes Schaltgetriebe in Doppelkupplungsbauweise ausgebildet sein, beispielsweise auch mit mechanischer oder hydrostatischer Leistungsteilung.

Den immer weiter ansteigenden Ansprüchen an die Funktionalität von Automatgetrieben oder automatisierten Schaltgetrieben schon im Neuzustand und während der gesamten Lebensdauer durch erhöhte Schaltqualitätsanforderungen, durch die Forderung nach mehr Spontaneität, durch die immer größer werdende Anzahl der zu schaltenden Gänge und durch die erhöhten Wirtschaftlichkeitsanforderungen wird in der Praxis Rechnung getragen, indem elektronische Getriebesteuerungen mit zunehmend adaptiven („lernenden") Funktionen eingesetzt werden.

Derartige adaptive Funktionen sollen beispielsweise bei einer Gangschaltung bzw. Übersetzungsänderung des Getriebes die obligatorisch vorhandenen Bauteiltoleranzen aller an der Gangschaltung bzw. Übersetzungsänderung beteiligten Bauelemente des Getriebes ausgleichen. Entsprechend müssen hierfür die Einflüsse von Bauteiltoleranzen des Getriebes bei der Steuerung bzw. Regelung der Gangschaltungen bzw. Übersetzungsänderungen berücksichtigt werden. Dabei wird zunächst festgestellt, wie sich das Getriebe bzw. die an der Gangschaltung bzw. Übersetzungsänderung beteiligten, mit Bauteiltoleranzen behafteten Bauelemente des Getriebes bei minimaler und maximaler Toleranzvorgabe während dieser Gangschaltung bzw. Übersetzungsänderung verhält. Anhand dieser Betrachtung wird ein Schaltablauf bzw. Übersetzungsänderungsablauf zeitlich und druckseitig festgelegt. Im Rahmen einer Kupplungsdrucksteuerung beispielsweise können bei dem auf die Bauteiltoleranzen bezogenen Schaltablauf Druckverläufe für einen während einer Befüllphase an dem entsprechenden Schaltelement anliegenden Befülldruck und einen an dem Schaltelement während einer Schaltphase anliegenden Wirkdruck, der auf dem Befülldruck aufbauend letztendlich die Zuschaltung des Schaltelementes bewirkt, abgestimmt und in einer elektronischen Steuereinheit abgelegt werden. Neben diesen einzelnen Druckniveaus können üblicherweise auf die einzelnen Zeiten, an denen diese einzelnen Druckniveaus ausgegeben werden, also der zeitliche Ablauf der einzelnen Schaltphasen inclusive deren Übergänge abgestimmt und in der elektronischen Steuereinheit abgelegt werden.

In der Praxis hat sich gezeigt, dass es für den gleichen zu adaptierenden Parameter oft verschiedene Adaptionsmöglichkeiten gibt. Üblicherweise wird bei der Erprobung und Applikation des Getriebes parameter-individuell für alle zu adaptierende Parameter das jeweils günstigste Adaptionsverfahren ermittelt, im günstigsten Fall also das Adaptionsverfahren, welches am schnellsten den genauesten Wert liefert.

Bei der Inbetriebnahme und zu Beginn der Laufzeit des Getriebes ist entsprechend ein sehr schnell reagierendes Adaptionssystem erforderlich, um beispielsweise die Druck- und Zeitvorgaben für die verschiedenen Gangschaltungen bzw. Übersetzungsänderungen schnell und dauerhaft an die tatsächlichen Toleranzen der an der jeweiligen Gangschaltung bzw. Übersetzungsänderung beteiligten Bauelemente des Getriebes anzupassen. Für das Adaptionssystem erschwerend kommt hinzu, dass insbesondere infolge der Wirtschaftlichkeitsbetrachtungen zunehmend größere individuelle Bauteiltoleranzen zugelassen werden. Dies bedeutet für die Auswahl des zur Adaption eines bestimmten Parameters letztlich einzusetzenden Adaptionsverfahrens, dass eher einem schnellen Adaptionsverfahren der Vorzug gegeben werden sollte. Entsprechend sind schnelle Adaptionverfahren auch aus der Praxis bekannt, beispielsweise aus der DE 199 16 006 A1, bei dem ein Adaptions-Kennfeld mit in klassierter Adaptionsdatenzuordnung zu den jeweiligen zu adaptierenden Parametern vorgesehen ist und ein aktuell gemessener bzw. aktuell bestimmter Adaptionswert einer Klasse automatisch teilweise auf die benachbarten Klassen übertragen wird.

Es kann jedoch sein, dass ein Adaptionsverfahren, welches schnell Werte liefert, nicht die Genauigkeit erreicht, die für eine sehr gute Schaltqualität oder eine sehr präzise Übersetzungssteuerung notwendig ist. Zur Verbesserung wird in der DE 100 57 093 A1 eine laufzeitvariable Adaption der zu adaptierenden Parameter vorgeschlagen. Hierbei ermöglicht eine im Neuzustand vergleichsweise große Adaptionsschrittweite eine schnelle Adaption des jeweils zu adaptierenden Parameters schon bei oder unmittelbar nach der Inbetriebnahme des Getriebes und damit auch den vergleichsweise raschen Ausgleich großer getriebeindividueller Bauteiltoleranzen. Zur Verbesserung der absoluten Genauigkeit der Adaptionswerte wird die Adaptionsschrittweite über der Laufzeit des Getriebes verringert, wodurch auch dem langsamen Alterungsverhalten diverser Bauelemente Rechnung getragen wird.

Zur weiteren Verbesserung der Adaptionsgenauigkeit von Schaltungsabläufen eines Automatgetriebes oder automatisierten Schaltgetriebes mit hydraulisch betätigbaren Schaltelementen, die bei Gangschaltungen über in einer elektronischen Getriebesteuereinheit abgelegten Druckverläufe zu- bzw. abgeschaltet werden, wird beispielsweise in der DE 100 42 147 A1 vorgeschlagen, im Rahmen dieser Gangschaltungen mehrere verschiedene Adaptionsarten zur „lernenden" Beeinflussung der entsprechenden Druckverläufe miteinander zu kombinieren. Hierbei wird für eine durchzuführende Gangschaltung jeweils wenigstens eine Adaption des Druckverlaufs eines bei dieser Schaltung zuschaltenden Schaltelementes und/oder des Druckverlaufs eines bei dieser Schaltung abschaltenden Schaltelementes zum Ausgleich von Bauteiltoleranzen und eine in Wechselwirkung hierzu stehende weitere Adaption zum Ausgleich von schaltqualitätsbestimmenden Einflüssen für verschiedene Schaltstrategien und/oder Schaltarten durchgeführt. Dabei können die Befüllparameter der zuschaltenden Schaltelemente während der Schaltung selbst oder auch durch vorgegebene Prüfdruckverläufe außerhalb der Schaltung ermittelt werden. Gemäß DE 100 42 147 A1 werden derartige – zweckmäßigerweise aus Schaltungsparametern abgeleitete – Prüfdruckverläufe zur Bestimmung der Befüllparameter einer Kupplung oder Bremse in vorgegebenen Betriebspunkten (Prüfdruckphasen) des Getriebes außerhalb von einer auszuführenden Schaltung von der elektronischen Getriebesteuereinheit ausgeführt werden, wobei diese Prüfdruckverläufe selber keinesfalls zu einem Gangwechsel führen, aber auch möglichst keine für den Fahrer negativ spürbaren Drehzahlreaktionen des Antriebsstrangs verursachen sollten. Ein Schnellfülldruckprüfpuls beispielsweise ermöglicht in einfacher Weise die Bestimmung und Adaption von Toleranzen der hydraulischen Kupplungsansteuerung, des Kupplungslüftspiels und der Dichtringreibung des Kupplungskolbens. Ein Fülldruckprüfpuls beispielsweise ermöglicht in einfacher Weise die Bestimmung und Adaption von Toleranzen der Kolbenrückstellkräfte der Kupplung. Selbstverständlich sind auch Kombinationen aus Schnellfülldruckprüfpuls und Fülldruckprüfpuls anwendbar. Gemäß DE 100 42 147 A1 sollen durch die zusätzlich vorgesehene zweite Adaption gezielt solche Betriebsparameter, die einen schaltqualitätsbestimmenden Einfluß auf die Schaltelemente haben, berücksichtigt und eine spätere Schaltung daran angepaßt werden. Als derartige schaltqualitätsbestimmende Betriebsparameter sind beispielsweise die Getriebetemperatur, Reibwerte, Belastungen und Alterung der Schaltelemente am jeweiligen Betriebspunkt angegeben.

In der Praxis hat sich als weiteres Problem gezeigt, dass insbesondere bei Adaptionsverfahren, die zugunsten einer sehr hohen Genauigkeit mit kleiner Adaptionsschrittweite arbeiten, infolge der Vielzahl der Adaptions-Stützstellen die Auftretenshäufigkeit von Adaptionsvorgängen zu gering sein kann, um für die zu adaptierenden Parameter im ganzen Betriebsbereich des Getriebes verlässliche Adaptionsdaten zu ermitteln und diese Parameter entsprechend zu korrigieren. Besonders störend kann dieses Problem zu Beginn der Laufzeit des Getriebes sein, da ein derartiges Adaptionsverfahren zunächst nur in einem sehr eingeschränkter Betriebsbereich des Getriebes die allfälligen Toleranzausgleichsmaßnahmen einleiten kann.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Steuerung eines Aggregates, dessen Funktion zumindest teilweise von einer elektronischen Steuereinheit unter Verwendung von adaptiven Steuer- und/oder Regelalgorithmen gesteuert bzw. geregelt wird, derart weiterzuentwickeln, dass für verschiedene Einflüsse, die einen Steuerungs- oder Regelungsvorgang beeinträchtigen, zu jedem Laufzeit-Zeitpunkt des Aggregates jeweils eine hinreichend genaue Adaption durchgeführt werden kann, aus der die jeweils richtige Reaktion für eine Optimierung eines späteren Steuerungs- oder Regelungsvorgangs abgeleitet werden kann.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit einem Verfahren nach dem Patentanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zur Steuerung eines Aggregates, dessen Funktion zumindest teilweise von einer elektronischen Steuereinheit gesteuert und/oder geregelt wird, wobei zur Kompensation von verschiedenen Einflüssen, die einen Steuerungs- oder Regelungsvorgang der elektronischen Steuereinheit beeinträchtigen, zumindest für einen Parameter der Steuerung bzw. Regelung eine Adaption durchführbar ist, aus der die jeweils richtige Reaktion für eine Optimierung eines späteren Steuerungs- oder Regelungsvorgangs abgeleitet werden kann.

Erfingungsgemäß wird vorgeschlagen, dass für zumindest für einen der zu adaptierenden Parameter mindestens zwei verschiedene, voneinander unabhängige Adaptionsarten vorgesehen sind, und dass die elektronische Steuereinheit zwischen diesen Adaptionsarten umschalten kann.

Für ein und denselben Parameter der Steuer- bzw. Regelalgorithmen der elektronischen Steuereinheit sind demnach verschiedenen, voneinander unabhängigen Adaptionsarten in der elektronischen Steuereinheit implementiert, die jeweils für sich betrachtet durch den Stand der Technik auch bekannt sein können. Es kann aber immer nur einer der implementierten Adaptionsarten auf den zu adaptierenden Parameter wirken. Die Umschaltung zwischen den einzelnen Adaptionsarten erfolgt vorzugsweise anhand vorgegebener Kriterien. Derartige Kriterien können beispielsweise

  • • die Laufzeit des Aggregats ab seiner Erstinbetriebnahme,
  • • eine Anzahl an vordefinierten Ereignissen,
  • • eine Anzahl von Ereignissen, die eine Adaption zufolge gehabt haben könnte,
  • • die Anzahl der insgesamt bisher für den jeweils zu adaptierenden Parameter tatsächlich durchgeführten Adaptionsvorgänge,
  • • die Anzahl der bisher für den jeweils zu adaptierenden Parameter durchgeführten tatsächlichen Adaptionsvorgänge in einzelnen diskreten Betriebspunkten oder definierten Betriebsbereichen des Aggregates,
  • • das Auftreten eines vordefinierten absoluten Ereignisses wie beispielsweise ein diagnostizierter Fehler,
  • • das Auftreten einer quantitativen Meß- oder Steuergröße der Adaptionsfunktion wie beispielsweise ein ermittelter Korrekturwert, um den der zu adaptierende Parameter aktuell zu verändern ist,
  • • das Auftreten einer qualtitativen Steuergröße der Adaptionsfunktion wie beispielsweise ein vordefiniertes Komfortmaß für die Steuerungs- bzw. Regelungsaufgabe,
  • • die Erkennung einer vordefinierten Fahrergewohnheit,
  • • das Auftreten einer vordefinierten Fahreraktivtät bzw. Sportlichkeitskenngröße,
  • • das Auftreten eines vordefinierten Betriebszustandes des Getriebes oder/und des Fahrzeugs oder
  • • das Auftreten einer vordefinierten Umweltbedingung sein.

Durch eine derartige bedarfsgerechte Verwendung unterschiedlicher Adaptionsarten für den selben im Rahmen der jeweiligen Steuerungs- bzw. Regelungsaufgabe zu adaptierenden Parameter wird erreicht, dass einerseits die Adaptionswerte, die zur Anpassung der vor der Inbetriebnahme des Aggregates vordefinierten und in der elektronischen Steuereinheit des Aggregates abgelegten Steuerungs- bzw. Regelungsparameter an die reale aktuelle Toleranzlage des Aggregates notwendig sind, um ein optimales Steuerungs- bzw. Regelungsresultat zu erzielen, sehr schnell zur Verfügung stehen, andererseits auch jederzeit eine vergleichsweise hohe Genauigkeit der Adaption im ganzen Betriebsbereich des Aggregates sichergestellt ist.

Das Aggregat, dass mit dem erfindungsgemäßen Verfahren steuerbar ist, kann beispielsweise ein Getriebe für ein Kraftfahrzeug sein und beispielsweise als Stufenautomatgetriebe, als stufenloses Automatgetriebe mit Umschlingungsvariator oder Reibradvariator oder hydrostatischem Variator, als automatisiertes Schaltgetriebe mit automatisierter Kupplung als Anfahrelement oder mit hydrodynamischem Anfahrelement, oder auch als automatisiertes Schaltgetriebe in Doppelkupplungsbauweise ausgebildet sein, beispielsweise auch mit mechanischer oder hydrostatischer Leistungsteilung.

Im Folgenden wird die Erfindung daher am Beispiel eines Verfahrens zur Steuerung eines Gangwechsels in einem Automatgetriebe oder automatisiertten Schaltgetriebe, der über ein elektronisches Getriebesteuergerät gesteuert bzw. geregelt wird, näher beschrieben. Bekanntlich erfolgt ein Gangwechsel eines Automatgetriebes bzw. automatisierten Schaltgetriebes durch ein Ineingriffbringen oder ein Lösen von Schaltelementen des Getriebes entsprechend einer getriebespezifischen Kupplungslogik, üblicherweise über eine elektrohydraulische oder elektropneumatische oder auch rein elektrische Ansteuerung dieser Schaltelemente. Aus dem Stand der Technik sind zahlreiche Steuer- und Regelalgorithmen zur adaptiven Drucksteuerung bzw. Druckregelung der an der Schaltung beteiligten Schaltelemente bekannt. Hierzu wird beispielhaft auf die DE 100 42 147 A1 verwiesen, in der unter anderem eine Schnellfülldruck-Adaption, eine Schnellfüllzeit-Adaption, eine Füllzeit-Adaption, eine Fülldruck-Adaption und eine Schaltdruck-Adaption für ein zuschaltendes Schaltelement und eine Abschaltdruck-Adaption für ein abschaltendes Schaltelement erwähnt ist. Bekannt ist auch, dass Adaptionsdaten für derartige adaptive Drucksteuerungen bzw. Druckregelungen auf unterschiedliche Weise ermittelbar sind, beispielsweise durch die Auswertung von Ereignissen, die im Verlauf von regulär ablaufenden Gangwechselschaltungen oder bei der Durchführung von speziellen Prüfdruckverläufen außerhalb von Gangwechselschaltungen auftreten, beispielsweise während des normalen Betriebs des Getriebes im Kraftfahrzeug oder auch schon vorher während einer Getriebeendprüfung auf einem Prüfstand oder bei einer Erstinbetriebnahme des Getriebes im Fahrzeug. Auf eine weitere detaillierte Beschreibung dieser einzelnen Adaptionsarten kann an dieser Stelle verzichtet werden, da die einzelnen Adaptionsarten für sich betrachtet als bekannt gelten und die einzelnen Adaptionsarten für sich betrachtet nicht Gegenstand dieser Erfindung sind.

Gemäß der Erfindung sind in dem elektronischen Getriebesteuergerät die Algorithmen von mindestens zwei verschiedenen, voneinander unabhängige Adaptionsarten implementiert zur Adaption ein und desselben Parameters. Das elektronische Getriebesteuergerät wählt nun anhand vorgegebener Kriterien bedarfsgerecht im aktuellen Betriebspunkt des Getriebes aus, welche der verschiedenen Adaptionsarten aktuell zum Einsatz gelangen soll, um aus dem aktuellen Schaltablauf einen Korrekturwert für den zu adaptierenden Parameter abzuleiten, durch den ein optimaler Ablauf einer nachfolgende gleichartige Gangwechselschaltung erreichbar erscheint.

So ist es zu Beginn der Getriebelaufzeit normalerweise ausreichend, ausgehend von den in dem elektronischen Getriebesteuergerät für alle Getriebe des Getriebetyps abgelegten Rohdaten eine erste getriebeindividuelle Voreinstellung der Adaptionswerte über Meßwerte, die bei der Getriebeendprüfung oder über Einfahrprogramme am Getriebeprüfstand – bzw. am Fahrzeug-Rollenprüfstand ermittelt wurden, vorzunehmen. Die Übernahme einer solchen getriebeindividuellen Voreinstellung für die adaptierbaren Parameter in einen dafür vorgesehenen Adaptionsspeicher des Getriebesteuergerätes kann beispielsweise über Aktivierungsschalter (sogenannte „Software-Switches") für die jeweiligen zu adaptierenden Parameter vorgenommen werden. Das Ein- bzw. Ausschalten der einzelnen Aktivierungsschalter kann beispielsweise in Abhängigkeit von der Güte der nicht unter tatsächlichen Fahrbedingungen ermittelten Werte und der Möglichkeit, unter den tatsächlichen Fahrbedingungen schnelle und genaue Werte zu erreichen, durchgeführt werden.

Zudem kann bei einem möglichen Verlust der Adaptionswerte während der Lebenszeit des Getriebes eventuell ebenfalls auf diese noch gespeicherten Voreinstellungen zugegriffen werden. In diesem Fall kann es natürlich sein, dass nach einem solchen „Reset" der Adaptionsdaten bei den Gangwechselschaltungen anfänglich Komfortprobleme auftreten, da zunächst die sich über der Laufzeit des Getriebes gegenüber dem Neuzustand – in dem ja die getriebe-individuellen Voreinstellungsdaten ermittelt wurden – verändernden Toleranzlagen noch nicht berücksichtigt sind.

Um eine schnelle Adaption zu Beginn der Getriebelaufzeit und damit einen ersten schnellen Ausgleich von Bauteiltoleranzen zu bekommen, kann auch folgendes Verfahren gewählt werden: Zu Beginn der Getriebelaufzeit wird eine Adaptionsart aktiviert, die vom Betriebsbereich her sehr häufig aktiv ist und damit sehr schnell Werte liefert. Diese Adaptionsart stellt an die Einhaltung stabiler und konstanter Kriterien (Momenten- und Drehzahlbereich sowie Temperaturfenster, und Fahrbedingungen) nur geringe Anforderung, kann aber deshalb auch nicht die auf Dauer geforderte Genauigkeit bei der Korrektur der einzelnen Schaltablaufparameter liefern, die für eine hohe Schaltqualität im sogenannten eingeschwungenen Zustand des Getriebes notwendig ist. Diese für eine dauerhaft gute Schaltqualität notwendige Genauigkeit der Adaptionswerte kann bei der Adaptionswerteermittlung nur durch eine starke Einschränkung des jeweils betrachteten Betriebsbereichs auf ein enges Fenster realisiert werden, um so schädliche Einflüsse dieser Streuungen um den jeweiligen Betriebspunkt herum zu minimieren.

Speziell für eine Adaption mit auf den Betriebsbereich des Getriebes bezogen geringer Schrittweite zur Erhöhung der Genauigkeit der ermittelten Adaptionswerte ist es wiederum günstig, wenn auch auf derartige Algorithmen zurückgegriffen werden kann, die eine Ermittlung von Adaptionswerten außerhalb von regulär ablaufenden Gangwechselschaltungen ermöglichen, indem in Betriebsbereichen außerhalb der Gangwechselschaltungen spezielle für den Fahrer des Fahrzeugs nicht spürbare Prüffunktion zur Ermittlung von exemplar-spezifischen Kupplungskenngrößen durchgeführt werden.

Für die Kombination solcher verschiedenen Adaptionsarten ist gemäß der Erfindung eine Umschaltung zwischen den einzelnen Funktionen vorgesehen, durch die das elektronische Getriebesteuergerät festlegt, welche der zur Verfügung stehenden Adaptionsarten bzw. Adaptionsalgorithmen aktuell zum Einsatz kommen soll. Diese Umschaltung kann beispielsweise in einfacher Weise abhängig von der Getriebelaufzeit sein. Als anderes Beispiel für ein Umschaltkriterium zwischen verschiedenen Adaptionsarten ist das Erreichen einer vordefinierten Anzahl von Gangwechselschaltungen des jeweiligen Schaltungstyps, bei dem ein Parameter des Schaltungsablaufs – zum Beispiel ein Schnellfülldruck eines bei dieser Gangwechselschaltung zuschaltenen Schaltelementes – adaptiert werden soll. Ein weiteres Beispiel für ein Umschaltkriterium zwischen verschiedenen Adaptionsarten ist das Erreichen einer vordefinierten Anzahl von Bewertungen, die im Rahmen der Adaption des jeweils zu adaptierenden Parameters bisher durchgeführt worden sind, also das Erreichen einer vordefinierten Anzahl von tatsächlichen Datenänderungen, die im Rahmen der jeweiligen Parameter-Adaption durchgeführt worden ist. Um den Umschaltzeitpunkt zwischen den verschiedenen Adaptionsarten noch präziser an die realen Verhältnisse im Getriebe anzupassen, können die jeweiligen Adaptionsereignisse auch gewichtet werden und die Umschaltung dann in Abhängigkeit eines im Rahmen dieser Adaption erreichten Bewertungsgrades durchgeführt werden.

Auch kann vorsehen sein, dass die Umschaltung zwischen den verschiedenen Adaptionsarten auch von der oder den zu adaptierenden Parametern selber abhängen. So ist es zum Beispiel ausreichend, zu Beginn der Getriebelaufzeit für die Befüllung einer Kupplung den Fülldruck zu ermitteln, um diese Kupplung zuverlässig schließen zu können. Für die endgültige Genauigkeit der Befüllung dieser Kupplung unter allen möglichen Betriebsbedingungen und damit für die Sicherstellung einer generellen Schaltqualität beim Schließen dieser Kupplung jedoch ist es sinnvoll, zusätzlich auch die Schnellfüllzeit dieser Kupplung zu adaptieren und hierzu auf eine geeignete Adaptionsart umzuschalten, welche beide Werte – in diesem Beispiel Schnellfülldruck und Schnellfüllzeit – liefert. So ist zum Beispiel aber auch möglich, dass die Korrekturwerte für bestimmte zu adaptierende Parameter bewusst nur durch eine Adapationsart bestimmt werden.

In einer anderen Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Umschaltung zwischen verschiedenen Adaptionsarten kann beim Auftreten einer sehr großen Adaptionswertänderung eines zu adaptierenden Parameters in einer Adaptionsart, die nur eine vergleichsweise geringe Adaptionshäufigkeit hat und somit in einem nachfolgend kurzen Abstand keine erneute Prüfung durchlaufen wird, auf eine häufiger auftretende Adaptionsart umgeschaltet werden. Auf diese Weise kann dieser Adaptionswert noch einmal zeitnah überprüft werden, um auf jeden Fall eine Fehladaption durch eine zufällige Beeinflussung oder Ungenauigkeit zu vermeiden.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass beim Auftreten eines sehr großen Korrekturwertes für einen zu adaptierenden Parameter ein baldiges bzw. zeitnahes Durchlaufen von geeigneten Adaptionsarten für alle anderen oder zumindest die wichtigsten anderen zu adaptierenden Parameter aktiviert werden, um eine generelle oder schlagartige Toleranzänderung im Getriebe, die beispielsweise durch Verschleiß oder Auftreten einer internen Leckage oder Defekt verursacht sein können, möglichst schnell zu erkennen und gegebenenfalls durch geeignete Korrekturwerte im Rahmen der jeweiligen Adaption zu kompensieren.

Als weitere Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, die Umschaltung zwischen verschiedenen Adaptionsarten während der Lebensdauer des Getriebes in Abhängigkeit eines vordefinierten Ereignisses auszuführen. Ein derartiges vordefiniertes Ereignis kann beispielsweise ein diagnostizierter Fehler im Getriebe sein, der den ordnungsgemäßen Ablauf einer Getriebefunktion erschwert oder sogar unmöglich macht und beispielsweise eine vordefinierte Ersatzfunktion des elektronischen Getriebesteuergerätes zur Folge hat. Wird nun auf eine andere, diesem Ereignis angepasste Adaptionsart gewechselt, so kann im günstigsten Fall die Schaltqualität auch bei der fehlerbedingt eingeschränkten Mobilität des Getriebes sichergestellt werden. Im einfachsten Fall wird beim Auftreten eines vordefinierten Ereignisses ein zuvor adaptierter Parameter fortan nicht mehr weiter adaptiert, sämtliche zur Adaption dieses Parameters in der Getriebesteuerung zur Verfügung stehenden Adaptionsarten fortan also unterdrückt bzw. verboten bzw. abgeschaltet.

Als weitere Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, die Umschaltung zwischen verschiedenen Adaptionsarten während der Lebensdauer des Getriebes in Abhängigkeit von der Auftretenshäufigkeit eines vordefinierten Ereignisses auszuführen. Ein derartiges Ereignis kann beispielsweise eine erkannte Fahrergewohnheit oder ein extremer Fahrzeugeinsatz (Schlechtwegstrecke, Einsatz bei Tiefsttemperaturen, Einsatz bei extremer Hitze, ....) sein. So können bestimmte Fahrergewohnheiten oder/und ein extremer Fahrzeugeinsatz zu einer geringeren Anzahl an Aufrufen für die jeweils aktiven Adaptionsarten führen. Zur Kompensation dieser verminderten Adaptionshäufigkeit kann es also sinnvoll sein, in diesem Fall zunächst auf eine Adaptionsart zu wechseln, die in einem vergrößertem Betriebsbereich Werte für die zu adaptierenden Parameter liefert, und anschließend nach einer definierten Anzahl an Adaptionsvorgängen bzw. nach einer definierten Anzahl an Schaltungen, die eine Korrektur des zu adaptierenden Parameters zur Folge haben könnte oder auch bei Erkennung anderer Ereignisse wieder zu der zuvor aktivierten Adaptionsart zurückzuwechseln.

Durch Rücksetzen von Bewertungszählern oder Setzen von bestimmten Größen kann auch durch spezielle Testergeräte in Werkstätten eine Neuadaption oder die Übernahme von Voreinstellungswerten oder die Umschaltung zwischen bestimmten Adaptionsarten aktiviert werden. Dies kann beispielsweise nach einem Getriebetausch im Fahrzeug, einer Getriebereparatur oder einem Getriebeölwechsel vorgesehen werden.

Mit dem beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahren zur Adaption von Schaltungsparametern eines Automatgetriebes oder automatisierten Schaltgetriebes kann somit sowohl auf die verschiedensten „normalen" Anforderung während der Getriebelaufzeit des Getriebes bedarfsgerecht reagiert werden, als auch auf „erschwerte" Anforderungen infolge bestimmte Einsatzbedingungen des Getriebes oder schon aufgetretener Fehler im Getriebe. Mit dem beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahren ist also stets die bestmögliche Schaltqualität sichergestellt.

Dem Fachmann ist klar, dass sich das am Beispiel eines Verfahrens zur Steuerung eines Gangwechsels in einem Automatgetriebe oder automatisierten Schaltgetriebe beschriebene erfindungsgemäße Adaptionsverfahren sinngemäß auch auf eine Steuerung einer Schalt- bzw. Betriebs- bzw. Fahrstrategie für ein Automatgetriebe oder automatisiertes Schaltgetriebe anwenden lässt, dann entsprechend mit anderen zu adaptierenden Parametern und anderen Adaptionsarten, von denen erfindungsgemäß jeweils eine zur aktuellen Adaption des jeweiligen Parameters von dem elektronischen Getriebesteuergerät ausgewählt wird.

Abschließend sei ausdrücklich auch noch einmal darauf hingewiesen, dass sich das am Beispiel einer elektronischen Steuerung für ein Automatgetriebe oder automatisiertes Schaltgetriebe in einem Kraftfahrzeug beschriebene Verfahren auch für andere Aggregate mit einer elektronischen Steuereinheit anwenden lässt, also beispielsweise auch für einen Verbrennungsmotor oder ein Bremssystem eines Fahrzeugs oder ein aktives Fahrwerk eines Fahrzeugs.


Anspruch[de]
  1. Verfahren zur Steuerung eines Aggregates, dessen Funktion zumindest teilweise von einer elektronischen Steuereinheit gesteuert und/oder geregelt wird, wobei zur Kompensation von verschiedenen Einflüssen, die einen Steuerungs- oder Regelungsvorgang der elektronischen Steuereinheit beeinträchtigen, zumindest für einen Parameter der Steuerung bzw. Regelung eine Adaption durchführbar ist, aus der die jeweils richtige Reaktion für eine Optimierung eines späteren Steuerungs- oder Regelungsvorgangs abgeleitet werden kann, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest für einen der zu adaptierenden Parameter der Steuerung bzw. Regelung mindestens zwei verschiedene, voneinander unabhängige Adaptionsarten vorgesehen sind, und dass die elektronische Steuereinheit zwischen diesen Adaptionsarten umschalten kann.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Umschaltung zwischen den Adaptionsarten anhand von zumindest einem der Kriterien

    • Laufzeit des Aggregats ab seiner Erstinbetriebnahme,

    • Anzahl an vordefinierten Ereignissen,

    • Anzahl von Ereignissen, die ein Adaption zufolge gehabt haben könnte,

    • Anzahl der insgesamt bisher für den zu adaptierenden Parameter tatsächlich durchgeführten Adaptionsvorgänge,

    • Anzahl der bisher für den zu adaptierenden Parameter durchgeführten tatsächlichen Adaptionsvorgänge in einzelnen diskreten Betriebspunkten oder definierten Betriebsbereichen des Aggregates,

    • Auftreten eines vordefinierten absoluten Ereignisses,

    • Diagnose eines Fehlers,

    • Auftreten einer quantitativen Meß- oder Steuergröße der Adaptionsfunktion,

    • Auftreten eines ermittelten Korrekturwertes, um den der zu adaptierende Parameter aktuell zu verändern ist,

    • Auftreten einer qualtitativen Steuergröße der Adaptionsfunktion,

    • Auftreten eines vordefinierten Komfortmaßes für die Steuerungs- bzw. Regelungsaufgabe,

    • Erkennung einer vordefinierten Fahrergewohnheit,

    • das Auftreten einer vordefinierten Fahreraktivität bzw. Sportlichkeitskenngröße,

    • das Auftreten eines vordefinierten Betriebszustandes des Getriebes oder/und des Fahrzeugs,

    • das Auftreten einer vordefinierten Umweltbedingung erfolgt.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das zu steuernde Aggregat ein Getriebe insbesondere für ein Kraftfahrzeug ist.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe ein Stufenautomatgetriebe oder ein stufenloses Automatgetriebe oder ein automatisiertes Schaltgetriebe oder eine automatisiertes Doppelkupplungsgetriebe ist.
  5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe eine mechanische oder hydrostatische Leistungsteilung aufweist.
  6. Verfahren nach Anspruch 3, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der zu adaptierende Parameter der Steuerung bzw. Regelung im Rahmen einer Gangschaltung oder einer Übersetzungsänderung adaptiert wird.
  7. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das zu steuernde Aggregat ein Verbrennungsmotor insbesondere für ein Kraftfahrzeug ist.
  8. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das zu steuernde Aggregat ein Bremssystem eines Fahrzeugs ist.
  9. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das zu steuernde Aggregat ein aktives Fahrwerk eines Fahrzeugs ist.
Es folgt kein Blatt Zeichnungen






IPC
A Täglicher Lebensbedarf
B Arbeitsverfahren; Transportieren
C Chemie; Hüttenwesen
D Textilien; Papier
E Bauwesen; Erdbohren; Bergbau
F Maschinenbau; Beleuchtung; Heizung; Waffen; Sprengen
G Physik
H Elektrotechnik

Anmelder
Datum

Patentrecherche

Patent Zeichnungen (PDF)

Copyright © 2008 Patent-De Alle Rechte vorbehalten. eMail: info@patent-de.com