DE10050218A1

DE10050218A1 - Method for pressure force control for continuously variable transmission entails creating regulating variable for the pressure force by using oscillation characteristic of RPM actual gearing up registered by sensors on variator

Info

Publication number: DE10050218A1
Application number: DE2000150218
Authority: DE
Inventors: Holger Wiesner; Wim Gretes; Uwe Hinrichsen
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2000-10-11
Filing date: 2000-10-11
Publication date: 2002-04-25

Abstract

The method for pressure force control for a transmission uses a control unit to produce an adjusting variable for the pressure force of a variator. The oscillation characteristic of the RPM actual gearing up registered by sensors on a variator, and/or the correcting variable of the gearing up controller through an evaluation of the amplitude and/or frequency and/or signal form of the oscillations, is used to create a regulating variable for the pressure force.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Anpresskraftregelung für stufenlos verstellbare Getriebe mit den im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Merkmalen.The invention relates to a method for contact pressure control for continuously adjustable Gearbox with the features mentioned in the preamble of claim 1.

Es ist bekannt, in der Kraftfahrzeugtechnik stufenlos verstellbare Getriebe, sogenannte CVT-Getriebe, einzusetzen. Ein Kraftfahrzeugantriebsstrang mit stufenlos verstellbarem Getriebe besteht im Wesentlichen aus Motor, Kupplung, Drehrichtungsumkehrgetriebe, Variator, Differential und Antriebsrädern. Anstatt einer Kupplung kann auch für jede Fahrtrichtung eine eigene Kupplung oder ein hydrostatischer Drehmomentwandler mit Wandler-Überbrückungskupplung vorgesehen sein. CVT-Getriebe in Form von stufenlosen Umschlingungsgetrieben bestehen aus je zwei Keilscheibensätzen, durch die über ein Umschlingungsmittel, zum Beispiel über eine Metallgliederkette, per Reibschluss ein Drehmoment übertragen werden kann. Durch eine gezielte Verstellung der Scheibensatzabstände kann die Position des Umschlingungsmittels verändert werden, woraufhin sich die resultierenden Laufradien auf den Scheibensätzen ändern. Dieser Prozess erfolgt stufenlos, das heißt, es lässt sich innerhalb gegebener Grenzen jede beliebige Übersetzung einstellen.It is known to have continuously variable transmissions, so-called CVT transmission. A motor vehicle powertrain with continuously adjustable Gearbox essentially consists of motor, clutch, reversing gear, Variator, differential and drive wheels. Instead of a clutch can also be used for everyone With a clutch or a hydrostatic torque converter Transducer lockup clutch may be provided. CVT gear in the form of continuously variable belt drives consist of two sets of wedges each which via a belt, for example via a metal link chain, by Friction torque can be transmitted. Through a targeted adjustment the distance between the pulley sets can change the position of the belt , whereupon the resulting running radii on the disc sets change. This process is gradual, which means that it can be done within given limits set any translation.

Im Wesentlichen gibt es dabei zwei Größen zur Ansteuerung des Variators, und zwar die Anpressung - modifizierbar durch ein gleichsinniges Beaufschlagen der Anpresskräfte zwischen den Keilscheiben und dem Umschlingungsmittel sowohl auf dem Antriebs- als auch auf dem Abtriebsscheibensatz - und die Übersetzungsverstellung - modifizierbar durch ein gegensinniges Verändern der Anpresskräfte, zum Beispiel durch antriebsseitige Anpresskraftanhebung bei gleichzeitiger abtriebsseitiger Anpresskraftsenkung.There are essentially two variables for controlling the variator, namely the contact pressure - can be modified by applying the same direction Contact forces between the wedge disks and the belt means both on the drive as well as on the driven pulley set - and the Translation adjustment - can be modified by changing the Contact forces, for example by increasing the contact pressure on the drive side simultaneous reduction of contact pressure on the output side.

Ausführungen eines Variators mit geeignetem Anpress- und Verstellsystem sind in unterschiedlicher Bauform möglich und bekannt. Auch die Anpress- und Verstellenergie kann in verschiedener Art und Weise aufgebracht werden, zum Beispiel mechanisch, hydraulisch, elektrisch oder auch in Kombination dieser Konzepte, beispielsweise elektro-hydraulisch. Letztere Variante wäre beispielsweise mit elektrisch ansteuerbaren Hydraulikverstellventilen realisierbar. Dabei sind Systeme bekannt, in denen jeder Scheibensatz über zwei Kolben verfügt, von denen für jeden Scheibensatz einer elektronisch ansteuerbar ist. Von diesen beiden Kolben ist dann jeweils einer für die Anpressungs- und der andere für die Verstellungssteuerung zuständig.Versions of a variator with a suitable pressure and adjustment system are shown in different designs possible and known. Also the contact and adjustment energy can be applied in various ways, for example mechanically, hydraulically, electrically or in combination of these concepts, for example electro-hydraulic. The latter variant would, for example, be electrically controllable Hydraulic adjustment valves can be implemented. Systems are known in which everyone Disc set has two pistons, one for each disc set is electronically controllable. Of these two pistons, one is for each Contact pressure and the other responsible for the adjustment control.

Optional könnten die angesprochenen Variatorbauarten durchaus auch mit Hilfseinrichtungen, wie beispielsweise einem Drehmomentenfühler, erweitert werden, welcher somit zusätzlich zur elektronisch ansteuerbaren Anpressungskomponente eine Vorsteuergröße für das Anpressungssystem liefern könnte.Optionally, the mentioned variator types could also be used Auxiliary devices, such as a torque sensor, are expanded, which in addition to the electronically controllable pressure component Could supply input tax quantity for the pressure system.

Die Getriebesteuerung hat die Aufgabe, in Abhängigkeit vom Fahrerwunsch durch eine entsprechende Übersetzungsverstellung des Variators die gewünschte Drehzahlübersetzung einzustellen. Außerdem ist es erforderlich, eine geeignete Anpressung von Umschlingungsmittel und Scheibensätzen zu gewährleisten, welches für gewöhnlich in Abhängigkeit von Drehmoment und Übersetzung geschieht. Dabei muss die Höhe der Anpressung prinzipiell den folgenden Anforderungen genügen.The transmission control has the task, depending on the driver's request, by a appropriate translation adjustment of the variator the desired Set speed ratio. It is also necessary to find a suitable one To ensure pressure on the belt and pulley sets usually happens depending on torque and gear ratio. there In principle, the amount of pressure must meet the following requirements.

Eine zu geringe Anpressung muss unbedingt vermieden werden, da es ansonsten zu übermäßigen Schlupf zwischen Umschlingungsmittel und Scheibensätzen kommt, welcher zu einer Zerstörung des Getriebes führen kann. Hohe Überanpressung ist aus Verschleiß- und Verbrauchsgründen ebenfalls zu vermeiden.Too little pressure must be avoided as it is otherwise too there is excessive slippage between the belt and pulley sets, which can destroy the gearbox. High overpressure is over Wear and consumption reasons should also be avoided.

Optimal wäre damit eine Anpressung gemäß dem sogenannten Anpressbedarf, bei der ein Minimum an erforderlicher Anpresskraft aufgebracht wird, so dass es bei der Reibpaarung Umschlingungsmittel/Scheibensatz gerade nicht zu schädigendem Schlupf kommt und der Variator an der Haftgrenze betrieben werden kann. Gleichzeitig muss dabei aber sichergestellt werden, dass auch bei unvorhersehbaren Störeinflüssen, wie beispielsweise bei abtriebsseitigen Laststößen, ein übermäßiger Variatorschlupf sicher vermieden wird.A contact pressure according to the so-called contact pressure requirement would be optimal a minimum of the required contact pressure is applied, so that it is in the Friction pairing belt / pulley set slip not to be damaged comes and the variator can be operated at the detention limit. At the same time however, it is ensured that even with unpredictable interferences, such as For example, in the case of load shocks on the output side, excessive variator slip is certain is avoided.

Aus der DE 43 12 745 C2 ist eine elektronische Anpresskraftsteuerung für Kegelscheibenumschlingungsgetriebe bekannt, bei der die Anpresskraftsteuerung über den Schlupf am Variator erfolgt. Dabei wird das wahre Wirk-Übersetzungsverhältnis des Variators bei definierten vorbestimmten Betriebsbedingungen erfasst und mittels einer Speichereinrichtung erfolgt ein Vergleich zwischen einer zulässig, vorbestimmten relativen Abweichung zu einem erfassten momentanen Übersetzungszustand. Durch eine zusätzliche nachgeschaltete Elektronikeinrichtung werden verschiedene Einfluss- und Störgrößen bereinigt und danach erfolgt mittels Druckänderung am Hydraulikzylinder eine Einstellung der Idealanpressung.DE 43 12 745 C2 describes an electronic contact pressure control for Conical pulley belt transmission known in which the contact pressure control over the variator slips. The true effective gear ratio of the Variators recorded at defined predetermined operating conditions and by means of a A comparison is made between a permissible, predetermined storage device relative deviation from a detected current translation state. By an additional downstream electronic device, various influences and disturbance variables are corrected and then carried out by changing the pressure on Hydraulic cylinder an adjustment of the ideal pressure.

Der Nachteil dieser Anpresskraftregelung besteht darin, dass der Aufwand zur Ermittlung der Kenngrößen relativ hoch ist und die ermittelten Werte zur Einstellung einer Idealanpressung zu ungenau sind, da sie noch durch zusätzliche Einfluss- und Störgrößen verfälscht werden. Zur Ermittlung des Schlupfes müssen viele Kenndaten herangezogen werden, die einerseits schwer zu erfassen sind und andererseits fehlerbehaftet sein können, so dass es insgesamt verhältnismäßig schwierig ist, eine Anpresskraftregelung an Kegelscheibenumschlingungsgetrieben entsprechend den idealen Bedingungen der Kraftübertragung zwischen Umschlingungsmittel und Keilscheiben zu realisieren.The disadvantage of this contact pressure control is that the effort for Determination of the parameters is relatively high and the determined values for adjustment an ideal pressure are too imprecise because they are influenced by additional and Disturbances are falsified. To determine the slip, a lot of characteristic data is required that are difficult to grasp on the one hand and on the other hand can be error-prone, making it relatively difficult overall to find one Contact pressure control on conical pulley belt drives according to ideal conditions of power transmission between the belt and Realize wedge washers.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Anpresskraftregelung für stufenlos verstellbare Getriebe dahingehend weiter zu verbessern, dass sie kostengünstig und mit geringem Aufwand durchgeführt werden kann und dass durch die Anpresskraftregelung hohe Überanpressungen sowie zu geringe Anpressungen in jedem Übersetzungsbereich weitestgehend vermieden werden, um dadurch den Verschleiß des Getriebes weiter zu reduzieren.The invention is therefore based on the object, the contact pressure control for infinitely adjustable gears to further improve that they are inexpensive and with can be carried out with little effort and that through the contact pressure control high overpressures as well as too low pressures in everyone Translation range can be avoided as much as possible, thereby reducing wear to further reduce the transmission.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zur Anpresskraftregelung für stufenlos verstellbare Getriebe mit den im Anspruch 1 genannten Merkmalen gelöst. Dadurch, dass das mittels Sensoren am Variator ermittelte Schwingungsverhalten der Drehzahl- Ist-Übersetzung und/oder die Stellgröße des Übersetzungsreglers durch eine Auswertung der Amplitude und/oder der Frequenz und/oder der Signalform der Schwingungen verwendet wird, um eine Regelgröße für die Anpresskraft zu erzeugen, werden mit einfachen Mitteln und kostengünstig die Regelgrößen zur Verstellung der Anpresskraft für stufenlos verstellbare Keilscheibenumschlingungsgetriebe ermittelt. Anhand dieser Regelgrößen lässt sich eine an den Betriebsbedingungen des Variators angepasste Anpresskraftregelung durchführen, die auch bei entsprechenden Übersetzungsverstellungen eine nahezu optimale Anpresskraft erzeugt.This task is made infinitely variable by a contact pressure control method adjustable transmission with the features mentioned in claim 1 solved. Thereby, that the vibration behavior of the speed Actual translation and / or the manipulated variable of the translation controller by a Evaluation of the amplitude and / or the frequency and / or the signal shape of the Vibrations is used to generate a control variable for the contact pressure, are the control variables for adjusting the Contact pressure determined for continuously adjustable wedge-belt transmission. These control variables can be used to determine the operating conditions of the variator Carry out adapted contact pressure control, which also applies to corresponding Gear adjustments produce an almost optimal contact pressure.

In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung senkt die Anpressungsstellgröße bei einer geregelten Übersetzung - bei Übereinstimmung der Soll- und Ist- Übersetzungswerte - die Anpresskraft des Anpressungssystem des Variators so lange ab, bis der Variator nahe an der Haftgrenze des Reibschlusses zwischen Kegelscheiben und Umschlingungsmittel betrieben wird, bei der mittels Sensoren das Schwingverhalten im Übersetzungsregelkreis gerade erfasst wird, beziehungsweise dass die Anpressungsstellgröße bei Überschreitung eines vorgegebenen Wertes der erfassten Größe der Amplitude und/oder der Frequenz und/oder der Signalform der Schwingungen die Anpresskraft des Anpressungssystem des Variators so lange erhöht, bis der Variator nahe an der Haftgrenze des Reibschlusses zwischen Kegelscheiben und Umschlingungsmittel betrieben wird, bei der mittels Sensoren das Schwingverhalten im Übersetzungsregelkreis gerade noch erfasst werden kann. Dadurch, dass der Variator nahe der Haftgrenze betrieben wird, werden zu hohe Überanpressungen und zu geringe Anpressungen sowie schädigender Schlupf zwischen Umschlingungsmittel und Scheibensätzen des Variators weitestgehend vermieden. Durch die Regelung der Anpresskraft, insbesondere mittels der Kenngrößen des Übersetzungsschwingungsverhaltens, wird eine nahezu optimale Anpressungskraft am Variator erzeugt, die sich durch das Betreiben des Variators nahe der Haftgrenze widerspiegelt. Durch die Einregelung einer nahezu optimalen Anpressungskraft und einem damit verbundenen Betrieb des Variators an der Haftgrenze wird der Verschleiß des Getriebes reduziert.In a preferred embodiment of the invention, the contact pressure control variable is reduced a regulated translation - if the target and actual Gear ratio values - the contact pressure of the variator's contact system for so long until the variator is close to the adhesion limit of the frictional connection between conical disks and belt means is operated in which the vibration behavior by means of sensors is currently being recorded in the translation control loop, or that the Contact pressure manipulated variable when a predetermined value of the detected value is exceeded Size of the amplitude and / or the frequency and / or the waveform of the Vibrations increases the contact pressure of the variator's contact system as long as until the variator is close to the adhesion limit of the frictional connection between conical disks and belt means is operated in which the vibration behavior by means of sensors can just be recorded in the translation control loop. The fact that the If the variator is operated close to the limit of adhesion, excessive pressure and excessive pressure will be applied too little pressure and damaging slippage between the belt and disc sets of the variator largely avoided. By regulating the Contact pressure, in particular by means of the parameters of the Translation vibration behavior, an almost optimal contact pressure on Variator generated by operating the variator near the stick limit reflects. By regulating an almost optimal contact pressure and associated operation of the variator at the sticking limit becomes wear of the gearbox reduced.

Weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den übrigen, in den Unteransprüchen genannten Merkmalen.Further preferred refinements of the invention result from the remaining ones in the features mentioned in the subclaims.

Die Erfindung wird nachfolgend in einem Ausführungsbeispiel anhand der zugehörigen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen;The invention is described in an exemplary embodiment based on the associated Drawings explained in more detail. Show it;

Fig. 1 einen Funktionsverlauf bei einer Anpresskraftregelung; Fig. 1 is a function curve for a Anpresskraftregelung;

Fig. 2 einen Funktionsverlauf bei einer Überanpressung und Fig. 2 shows a functional curve in case of overpressure and

Fig. 3 einen weiteren Funktionsverlauf bei einer Anpresskraftregelung. Fig. 3 shows a further functional curve in a contact pressure control.

Die Erfindung wird erläutert am Beispiel eines stufenlos verstellbaren Getriebes der Bauform Keilscheibenumschlingungsgetriebe. Das erfindungsgemäße Verfahren ist aber auch für andere CVT-Getriebebauformen einsetzbar Es wurde festgestellt, dass bei einer in Abhängigkeit vom Verlauf der Übersetzung durchgeführten Anpresskraftregelung sich bei einer Annäherung an die Haftgrenze des Reibschlusses zwischen Kegelscheiben und Umschlingungsmittel in zunehmendem Maße Übersetzungsschwingungen ausbilden, während der Verlauf der Übersetzung bei hoher Überanpressung erwartungsgemäß verläuft. Dabei variiert der weitgehend reproduzierbare Verlauf der Übersetzungsschwingungen in Abhängigkeit des Abstandes des aktuellen Betriebspunktes von der Haftgrenze des Reibschlusses zwischen Kegelscheiben und Umschlingungsmittel bezüglich mehrerer Parameter, und zwar in der Signalform der Frequenz und der Amplitude der Übersetzungsschwingungen sowie in dem Intensitätsgrad von überlagerten stochastischen Störanteilen.The invention is explained using the example of a continuously variable transmission Wedge pulley belt drive design. The method according to the invention is but can also be used for other CVT gear types It was found that depending on the course of the translation carried out contact pressure control when approaching the adhesion limit of the Friction between conical pulleys and belt means in increasing Form translation vibrations during the course of translation high overpressure proceeds as expected. The varies widely reproducible course of the translation vibrations depending on the distance the current operating point from the adhesion limit of the frictional engagement between Conical pulleys and belt means with regard to several parameters, namely in the Waveform of the frequency and the amplitude of the translation vibrations and in the degree of intensity of superimposed stochastic interference components.

Auf der Basis der Erkenntnis, dass das veränderliche Übersetzungsschwingungsverhalten ein Indikator für die Situation des Reibschlusses zwischen den Kegelscheiben und dem Umschlingungsmittel ist, erfolgt die erfindungsgemäße Regelung der Anpresskraft für stufenlos verstellbare Getriebe in Abhängigkeit vom Schwingungsverhalten des Übersetzungsverlaufes. Dabei wird zur Ermittlung einer Anpressungsregelgröße zur Verstellung der Anpresskraft mittels Sensoren am Variator eine vorliegende Drehzahl- und/oder Drehmomentenübersetzung erfasst und mit den Sollwerten verglichen. Bei einem verschwundenen Übersetzungsregelfehler, das heißt bei Übereinstimmung der Soll- und Ist- Übersetzungswerte, liegt erwartungsgemäß eine hohe Überanpressung zwischen den Kegelscheiben und dem Umschlingungsmittel des Variators vor. Über einen Regelprozess wird über die Anpressungsstellgröße die Anpresskraft am Variator so lange absenkt, bis der Variator nahe an der Haftgrenze des Reibschlusses zwischen Kegelscheiben und Umschlingungsmittel betrieben wird. Das dabei auftretende Übersetzungsschwingungsverhalten dient als Basis zur Ermittlung der Regelgröße für die Anpresskraftregelung. Die Absenkung der Anpresskraft erfolgt bis zu einer Sollgröße, bei der mittels Sensoren das Schwingverhalten im Übersetzungsregelkreis gerade erfasst wird.Based on the knowledge that the changeable Translation vibration behavior an indicator of the situation of the frictional engagement between the conical pulleys and the belt, the Control of the contact pressure according to the invention for continuously variable transmissions in Dependence on the vibration behavior of the translation process. Thereby becomes Determination of a control pressure variable for adjusting the contact pressure using Sensors on the variator present speed and / or torque ratio recorded and compared with the target values. With a missing one Translation control errors, i.e. if the target and actual As expected, there is a high overpressure between the gear ratios Cone pulleys and the variator's belt. About one The control process is determined by the contact pressure on the variator lowers long until the variator is close to the adhesion limit of the frictional engagement between Cone pulleys and belt means is operated. The one that occurs Translation vibration behavior serves as the basis for determining the controlled variable for the contact pressure control. The contact pressure is reduced by up to one Target size at which the vibration behavior in the transmission control loop is determined by means of sensors is currently being captured.

Bei Überschreitung eines vorgegebenen Wertes der erfassten Regelgröße der die Schwingung charakterisierenden Parameter, wie Amplitude und/oder der Frequenz und/oder der Signalform der Schwingungen, wird über ein Regelsystem die Anpressungsstellgröße für das Anpressungssystem des Variators so lange erhöht, bis der Variator nahe an der Haftgrenze des Reibschlusses zwischen Kegelscheiben und Umschlingungsmittel betrieben wird, bei der mittels Sensoren das Schwingverhalten im Übersetzungsregelkreis gerade noch erfasst werden kann.If a predetermined value of the controlled variable is exceeded, the Parameters characterizing vibration, such as amplitude and / or frequency and / or the signal form of the vibrations, the is via a control system Contact pressure manipulated variable for the variator contact pressure system increased until the variator close to the adhesion limit of the frictional connection between the conical washers and Belt means is operated in which the vibration behavior in the Translation control loop can just be captured.

In der Fig. 1 ist der prinzipielle Verlauf von Übersetzungsistwert, Übersetzungsreglerstellgröße und Anpassung bei Annäherung und anschließendem Dauerbetrieb an der Haftgrenze durch eine Anpresskraftregelung dargestellt. Auf der Abszisse ist jeweils die Zeit t aufgetragen, während in dem oberen Diagramm auf der Ordinate die Übersetzung Üb und im unteren Diagramm die Anpressung An aufgetragen ist. Mit An_ü ist eine Überanpressung zwischen den Keilscheiben und dem Umschlingungsmittel aufgrund einer zu hohen Anpresskraft und mit An_s eine Anpressung gemäß dem Sollwert gekennzeichnet.In FIG. 1, the basic course of Übersetzungsistwert, translation controller output and adjustment for approximation and subsequent continuous operation at the adhesion limit is shown by a Anpresskraftregelung. The time t is plotted on the abscissa, while in the upper diagram the translation Ü is plotted and in the lower diagram the pressure An is plotted. An _ü indicates overpressure between the wedge disks and the belt means due to excessive contact pressure and An _s indicates contact pressure according to the setpoint.

Aus der Fig. 1 ist ersichtlich, dass bei einer Übereinstimmung der Ist- Übersetzungswerte 10 mit den Soll-Übersetzungswerten 12 die tatsächlich vorliegende Anpressung 16 über dem benötigten Anpressbedarf 18 liegt. Dieser Bereich, in dem eine Überanpressung vorliegt, ist mit An_ü gekennzeichnet. Durch die Absenkung der Anpresskraft bis zu einem Bereich, in dem durch Sensoren das Schwingverhalten im Übersetzungsregelkreis gerade erfasst wird, erfolgt eine Einregelung der Anpresskraft gemäß dem Sollwert (An_s) wie bereits oben beschrieben. Mit der Kurve 14 wird der Verlauf der Übersetzungsreglerstellgröße dargestellt. Daraus ist ersichtlich, dass das Schwingungsverhalten auch an der Stellgröße des Übersetzungsreglers auftritt. Somit besteht die Möglichkeit, zur Anpresskraftregelung sowohl das Schwingungsverhalten an der Stellgröße des Übersetzungsreglers als auch am Übersetzungsistwert als Ausgangswert zur Bildung einer (Anpressungs-)Regelgröße zu verwenden.It can be seen from FIG. 1 that if the actual translation values 10 match the target translation values 12, the actual pressure 16 is above the required pressure requirement 18 . This area, in which there is overpressure, is marked with An _ü . By lowering the contact pressure to an area in which the vibration behavior in the transmission control loop is being detected by sensors, the contact pressure is adjusted according to the setpoint (An _s ) as already described above. The curve 14 shows the course of the transmission controller manipulated variable. It can be seen from this that the vibration behavior also occurs on the manipulated variable of the transmission controller. It is therefore possible to use the vibration behavior on the manipulated variable of the transmission controller as well as on the actual transmission value as an initial value for forming a (contact pressure) control variable for controlling the contact pressure.

Als weiterer Wert zur Ermittlung einer Ansteuerungsstellgröße zur Verstellung der Anpresskraft wird, wie bereits angedeutet, bei Vorliegen eines Übersetzungsschwingungsverhaltens an der Stellgröße des Übersetzungsreglers und am Übersetzungsistwert aus der erfassten Größe der Amplitude und/oder der Frequenz und/oder der Signalform der Schwingungen eine Anpressungsstellgröße für das Anpressungssystem des Variators gebildet. Dabei wird bei Überschreitung eines vorgegebenen Wertes der erfassten Größe der Amplitude und/oder der Frequenz und/oder der Signalform der Schwingungen die Anpressungsstellgröße für das Anpressungssystem des Variators die Anpresskraft so lange erhöht, bis der Variator nahe an der Haftgrenze des Reibschlusses zwischen Kegelscheiben und Umschlingungsmittel betrieben wird, bei der mittels Sensoren das Schwingverhalten im Übersetzungsregelkreis gerade noch erfasst werden kann. In der Fig. 3 ist dieser prinzipielle Verlauf der Regelung dargestellt, wobei die gleichen Bezeichnungen wie in Fig. 1 verwendet wurden.As already indicated, if there is a translation oscillation behavior at the manipulated variable of the translation controller and at the actual translation value from the detected quantity of the amplitude and / or the frequency and / or the signal form of the vibrations, a contact pressure actuating variable for as a further value for determining a control manipulated variable for adjusting the contact pressure the pressure system of the variator is formed. If a predetermined value of the detected magnitude of the amplitude and / or the frequency and / or the signal shape of the vibrations is exceeded, the contact pressure for the contact system of the variator increases the contact force until the variator is close to the adhesion limit of the frictional connection between the cone pulley and the belt is operated in which the vibration behavior in the transmission control loop can just be detected by means of sensors. This basic course of the regulation is shown in FIG. 3, the same designations as in FIG. 1 being used.

Anhand der Fig. 3 ist zu erkennen, dass bei einem Schwingungsverhalten des Übersetzungsistwertes 10 und an der Stellgröße des Übersetzungsreglers 14 mit einer beispielsweise großen Amplitude eine zu geringe Anpressung An_g vorliegt. Die Kurve der tatsächlichen Anpressung 16 liegt unterhalb der Kurve des benötigten Anpressbedarfs 18. Aufgrund der Größe der ermittelten Werte der Schwingungen erfolgt über die Ansteuerungsstellgröße eine Verstellung der Anpresskraft so lange, bis der Variator wieder nahe an der Haftgrenze betrieben wird und das Schwingungsverhalten des Übersetzungsregelkreises mittels Sensoren gerade noch erfasst werden kann. Die tatsächliche Anpressung 16 befindet sich wieder in dem Bereich des Sollwertes (An_s).It can be seen on the basis of FIG. 3 that, given an oscillation behavior of the actual translation value 10 and the manipulated variable of the translation controller 14 with, for example, a large amplitude, the contact pressure An _g is too low. The curve of the actual contact pressure 16 lies below the curve of the required contact pressure requirement 18 . Based on the size of the determined values of the vibrations, the contact pressure is adjusted via the control manipulated variable until the variator is operated again close to the adhesion limit and the vibration behavior of the transmission control loop can just be detected by sensors. The actual pressure 16 is again in the range of the target value (An _s ).

Es ist nicht unbedingt erforderlich, den Variator an der beschriebenen Haftgrenze zu betreiben. So ist es beispielsweise aus betriebs- und sicherheitstechnischen Gründen möglich, den Variator mit einer gemäßigten Überanpressung zu betreiben. Die bei Erreichung der Haftgrenze zwischen Keilscheiben und Umschlingungsmittel auftretenden Übersetzungsschwingungen werden dabei als ein Überwachungskriterium genutzt. In der Fig. 2 ist ein dementsprechendes Verhalten dargestellt. Aufgrund der gerade noch zu ermittelnden Übersetzungsschwingungen entspricht die tatsächliche Anpressung 16 in diesem Bereich dem Anpressbedarf 18. Dieser Bereich, in dem die Anpressung dem Sollwert entspricht, ist wiederum mit An_s gekennzeichnet. Entsprechend den gewünschten Bedingungen wird die Anpresskraft am Variator um einen bestimmten Betrag erhöht. Der Variator wird mit einer gemäßigten Überanpressung An_ü betrieben, so dass die Kurve der tatsächlichen Anpressung 16 oberhalb der Kurve des Anpressbedarfs 18 liegt. Das Übersetzungsschwingungsverhalten wird dabei als Überwachungskriterium genutzt, bei dessen Nachweis durch eine entsprechende Regelung oder Steuerung die Anpresskraft wieder erhöht wird.It is not absolutely necessary to operate the variator at the described limit. For example, for operational and safety reasons, it is possible to operate the variator with moderate overpressure. The transmission vibrations that occur when the limit of adhesion between the wedge disks and the belt are reached are used as a monitoring criterion. A corresponding behavior is shown in FIG. 2. Due to the transmission vibrations that are still to be determined, the actual pressure 16 in this area corresponds to the pressure requirement 18 . This area, in which the contact pressure corresponds to the setpoint, is again marked with An _s . Depending on the desired conditions, the contact pressure on the variator is increased by a certain amount. The variator is operated with a moderate overpressure An _ü , so that the curve of the actual contact pressure 16 lies above the curve of the contact pressure requirement 18 . The transmission vibration behavior is used as a monitoring criterion, the detection force of which is increased again by appropriate regulation or control.

Arbeitspunktabhängige Informationen, wie sie aus dem Übersetzungsschwingungsverhalten ermittelt und als Ansteuerungsstellgrößen für das Anpressungssystem verwendet wurden, werden gespeichert und in einem Adaptionskennfeld abgelegt. Die gespeicherten Werte werden als Vorsteuergröße für eine Anpresskraftvorsteuerung verwendet, indem sie direkt auf die Ansteuerungsstellgröße zur Verstellung der Anpresskraft Einfluss nimmt.Working point dependent information as it comes from the Transmission vibration behavior determined and as control variables for the Pressure system used are saved and stored in one Adaptation map stored. The stored values are used as input variables for a contact pressure feedforward control is used by directly on the Control manipulated variable influences the adjustment of the contact pressure.

Eine weitere Anpresskraftregelung könnte schließlich dahingehend implementiert werden, indem zunächst anhand der Auswertung der oben genannten, von der Nähe zur Haftgrenze abhängigen Übersetzungsschwingungseinflüsse gezielt eine Regelgröße definiert wird. Diese Regelgröße wird auf der Basis einer Auswertung der Schwingungssignalform, der Schwingungsfrequenz, der Schwingungsamplitude, der Übersetzungsschwingungen oder aus einer Kombination davon gebildet. Dementsprechend wird ein zugehöriger Sollwertverlauf oder Sollsignalverlauf definiert und anschließend wird ein geeignet ausgelegter Regler in das Regelsystem implementiert.Another contact pressure control could ultimately be implemented in this regard be done by first evaluating the above, from close a controlled variable that is dependent on the influence of the translation vibration is defined. This controlled variable is based on an evaluation of the Vibration waveform, the vibration frequency, the vibration amplitude, the Transmission vibrations or a combination thereof. An associated setpoint curve or setpoint signal curve is defined accordingly and then a suitably designed controller is placed in the control system implemented.

Eine Anpresskraftregelung kann mit hoher Wahrscheinlichkeit nicht kontinuierlich angewendet werden, da unter Umständen zu erwarten ist, dass der Anpressbedarf eines Variators in instationären Betriebsphasen nicht zuverlässig und schnell genug ermittelt werden kann, um den Anforderungen der Vermeidung von einer zu geringen Anpresskraft gerecht zu werden. Aus diesem Grund wird durch geeignete Überwachungsfunktionen der Betriebsbereich, in dem die Anpresskraftregelung wirksam ist, begrenzt und die Regelung wird in die anderen Betriebsbereiche gesteuert hineingefahren. So wird beispielsweise die Anpresskraftvorsteuerung noch um einen betriebspunktabhängigen Überpressungsanteil erweitert. Begrenzungskriterien für die instationären Betriebsphasen sind in diesem Zusammenhang beispielsweise Übersetzungen nahe der Anfahrübersetzung, schnelle Übersetzungsänderungen, Anfahren, Motorlasterhöhung, Bremsungen, Einwirkungen von abtriebsseitigen Laststößen wie Fahren durch Schlaglöcher, über Bahnschienen und gegen Bordsteinkanten, Aquaplaningphasen, Fahrten über vereiste Fahrbahnen mit Rutschphasen und Rückwärtsfahren.A contact pressure control cannot be continuous with high probability be used, as it may be expected that the pressing requirement of a variator in unsteady operating phases is not reliable and fast enough can be determined to avoid the requirements of avoiding too low Contact pressure. For this reason, by appropriate Monitoring functions of the operating range in which the contact pressure control is effective is limited and the control is controlled in the other operating areas into it down. For example, the contact pressure feedforward control is increased by one Operating point dependent overpressure portion expanded. Limiting criteria for the In this context, unsteady operating phases are, for example Translations close to start-up translation, quick translation changes, Starting up, increasing the engine load, braking, effects from the output side Load impacts such as driving through potholes, over rail tracks and against Curbs, aquaplaning phases, driving over icy roads with Slipping phases and reversing.

Es konnte nachgewiesen werden, dass Anpressungsänderungen an Variatoren mit Umschlingungsgetrieben im Übersetzungsregelungskreis Störungen im Übersetzungsverhältnis hervorrufen können. Zum Ausschluss dieser Störeffekte ist eine gezielte anpressungsabhängige Vorsteuerungskomponente für die Übersetzungsregelung erforderlich. Da sich die Streckenparameter für den Übersetzungsregler bei der Annäherung an die Haftgrenze ändert, kann auch die Modifikation beziehungsweise die gezielte Auslegung des Übersetzungsreglers die Funktionsfähigkeit des erfindungsgemäßen Verfahrens beeinflussen. Erfindungsgemäß werden diese Störeffekte dadurch neutralisiert, dass der Übersetzungsregler so abgestimmt wird, dass er bei Überanpressung ein stabiles Regelverhalten aufweist, welches jedoch bei Annäherung an die Haftgrenze zunehmend instabil wird. Bei dieser Reglereinstellung tritt sowohl beim Übersetzungsistwert als auch bei der Übersetzungsreglerstellgröße ein Schwingverhalten auf, welches entsprechend ausgewertet werden kann.It could be demonstrated that changes in contact pressure with variators Belt drives in the translation control loop Can cause transmission ratio. There is one to exclude these interfering effects targeted pressure-dependent pilot control component for the Translation regulation required. Since the route parameters for the Translation regulator changes when approaching the detention limit, can also Modification or the targeted design of the translation regulator Influence the functionality of the method according to the invention. According to the invention these interfering effects are neutralized by the fact that the transmission regulator is so is coordinated that it exhibits stable control behavior in the event of overpressure, which, however, becomes increasingly unstable when approaching the detention limit. At this Controller setting occurs both with the actual translation value and with the Transmission controller manipulated variable on an oscillation behavior, which accordingly can be evaluated.

Eine Variante sieht vor, den Übersetzungsregler so abzustimmen, dass er bei Überanpressung und an den Haftgrenzen ein stabiles Regelverhalten aufweist. In diesem Fall wird lediglich die Reglerstellgröße ein entsprechendes Schwingverhalten aufweisen, welches jedoch eine deutlich höhere Schwingungsamplitude besitzt.One variant provides for the transmission regulator to be coordinated so that it Overpressure and stable control behavior at the adhesive limits. In In this case, only the controller manipulated variable becomes a corresponding vibration behavior have, but which has a significantly higher vibration amplitude.

Durch die erfindungsgemäße Anpresskraftregelung für stufenlos verstellbare Getriebe werden hohe Überanpressungen sowie zu geringe Anpressungen in jedem Übersetzungsbereich weitestgehend vermieden, so dass der Verschleiß des Getriebes weiter reduziert wird. Gleichzeitig hat die Vermeidung von zu hohen Überanpressungen beziehungsweise von zu geringen Anpressungen eine Kraftstoffeinsparung des Motors zur Folge. Außerdem stellt die Regelung auf der Basis der ermittelten Übersetzungsschwingungen eine kostengünstige und genaue Anpresskraftregelung für stufenlos verstellbare Getriebe dar. Due to the contact pressure control according to the invention for continuously variable transmissions high overpressures as well as too low pressures in everyone Translation range largely avoided, so that the wear of the gear is further reduced. At the same time, avoiding excessive pressure or too little pressure to save fuel on the engine result. In addition, the regulation is based on the determined Transmission vibrations a cost-effective and precise contact pressure control for continuously variable transmission.

LIST OF REFERENCE NUMBERS

1010

Übersetzungsistwert
Übersetzungsistwert

1212

Übersetzungssollwert
Translation setpoint

1414

Übersetzungsreglerstellgröße
Translation controller output

1616

tatsächliche vorliegende Anpressung
actual contact pressure

1818

Anpresskraftbedarf
An Anpressung
An_g Anpresskraftbedarf
On contact
On _g

zu geringe Anpressung
An_s too little pressure
On _s

Anpressung gemäß Sollwert
An_ü Contact pressure according to the setpoint
At _ü

Überanpressung
Üb Übersetzung
t Zeit
overpressure
Translation
t time

Claims

1. A method for controlling the contact pressure for continuously variable transmissions, in particular for conical pulley belt transmissions for motor vehicles, wherein a control variable that adjusts the contact pressure for the contact pressure system of a variator is generated by a control device, characterized in that the vibration behavior of the actual speed ratio determined by means of sensors on the variator and / or the manipulated variable of the transmission controller is used by evaluating the amplitude and / or the frequency and / or the signal shape of the vibrations in order to generate a controlled variable for the contact pressure.

2. The method according to claim 1, characterized in that the Contact pressure control variable in the event of a missing translation error - at Agreement of the target and actual translation values - the contact pressure of the The variator's contact pressure system is lowered until the variator is close to the Adhesion limit of the frictional connection between the conical pulley and the belt is operated in which the vibration behavior in the sensors Translation control loop is currently being captured.

3. The method according to claim 1, characterized in that the Contact pressure control variable when a specified value of the detected size of the amplitude and / or the frequency and / or the waveform of the Vibrations the contact pressure of the variator's contact system so long increased until the variator is close to the adhesion limit of the frictional engagement between Conical pulleys and belt means is operated using sensors the vibration behavior in the gear ratio control loop can just be recorded can.

4. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the size of the vibration behavior at the manipulated variable of the Translation controller and / or the actual translation value is recorded.

5. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the contact pressure control depends on the existing gear ratio he follows.

6. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that that the determined contact pressure variables for the contact system of the Variators can be saved and used to control the contact pressure.

7. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the contact pressure is controlled so that the variator is close to the adhesion limit, in which translation vibrations are increasingly formed becomes.

8. The method according to claim 1 to 6, characterized in that the Contact pressure control takes place in such a way that the variator with a moderate Overpressure is operated.

9. The method according to claim 8, characterized in that the determined values the translation vibrations as a monitoring criterion for regulation or Control in the area of a moderate overpressure can be used.

10. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that a controller is implemented for the contact pressure control Control deviation from a comparison between the actual state and a target State is determined, the target state from the values already determined the vibration waveform and / or the vibration frequency and / or the Vibration amplitude of the translation vibrations is formed.

11. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that that transient operating phases are recorded and the contact pressure by one operating point-dependent overpressure portion is expanded.

12. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that that the gear ratio regulation based on the contact pressure regulation is interpreted.

13. The method according to claim 12, characterized in that the Transmission regulator is adjusted so that it is stable when overpressured Has control behavior, which increases as the adhesion limit is approached becomes unstable.

14. The method according to claim 12, characterized in that the Gear ratio regulator is adjusted so that it is under overpressure and Approach to the adhesion limit has a stable control behavior.