DE10135747B4 - Method and device for the electronic control of an automatic powershift transmission - Google Patents
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Abstract
Verfahren zur elektronischen Steuerung eines automatischen Lastschaltgetriebes eines Kraftfahrzeugs bei einem Gangwechsel, wobei für die Gangwechsel geeignete Zustandsdaten (Ist-Daten) des Antriebsaggregates und des Fahrzeugs erfasst und aus diesen Ist-Daten Sollgrößen für Regler und Stellgrößen für Aktuatoren gebildet werden, gekennzeichnet durch folgende Merkmale: – aus den Ist-Daten werden Sollwerte für einen optimalen Gangwechsel errechnet; – diese optimalen Sollwerte werden dahingehend überprüft, ob sie bei den vorhandenen Ist-Daten realisierbar sind; wenn diese errechneten optimalen Sollwert realisierbar sind, werden sie an Vorsteuerung und Regler weitergeleitet; – wenn diese errechneten optimalen Sollwerte bei den vorhandenen Ist-Daten nicht realisierbar sind, werden realisierbare Ersatz-Sollwerte gewählt, die den errechneten Sollwerten nahegelegen sind, so dass ein Gangwechsel nahe dem optimalen Gangwechsel möglich ist, wonach diese Ersatz-Sollwerte an Vorsteuerung und Regler weitergeleitet werden.Method for the electronic control of an automatic powershift transmission of a motor vehicle during a gear change, whereby suitable status data (actual data) of the drive unit and the vehicle are recorded for the gear change and nominal values for regulators and control values for actuators are formed from this actual data, characterized by the following features : - From the actual data, target values for an optimal gear change are calculated; - These optimal target values are checked to see whether they can be achieved with the existing actual data; if these calculated optimal setpoints can be achieved, they are passed on to the precontrol and controller; - If these calculated optimal setpoints cannot be realized with the existing actual data, realizable substitute setpoints are selected which are close to the calculated setpoints, so that a gear change close to the optimal gear change is possible, after which these substitute setpoints on the pilot control and controller to get redirected.
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur elektronischen Steuerung eines automatischen Lastschaltgetriebes gemäß den jeweiligen Oberbegriffen der unabhängigen Patentansprüche.The invention relates to a method and apparatus for the electronic control of an automatic powershift transmission according to the respective preambles of the independent claims.
Automatische Lastschaltgetriebe werden in Kraftfahrzeugen, insbesondere in Last- und Personenkraftwagen eingesetzt, wobei ein Gangwechsel durch eine elektronische Steuerung automatisch erfolgt. Der elektronischen Steuerung werden hierzu mehrere Parameter, z. B. Zustandsdaten des Antriebsaggregates und andere Fahrdaten, wie z. B. Drosselklappen- d. h. Gas- bzw. Fahrpedalstellung, Programmdaten oder die Drehzahlen am Eingang und Ausgang des Getriebes übermittelt. Aufgrund dieser Daten aktiviert dann die elektronische Steuerung beispielsweise über Regler die einzelnen Aktuatoren z. B. an den Kupplungen des Getriebes, die für den Gangwechsel notwendig sind.Automatic powershift transmissions are used in motor vehicles, especially in trucks and passenger cars, wherein a gear change takes place automatically by an electronic control. The electronic control are several parameters for this purpose, eg. B. status data of the drive unit and other driving data, such. B. Throttle d. H. Gas or accelerator pedal position, program data or the speeds transmitted at the input and output of the transmission. Based on this data then activates the electronic control, for example, via regulators, the individual actuators z. B. on the clutches of the transmission, which are necessary for the gear change.
Aus der
Aus der
Beim Stand der Technik erfolgt somit ein Gangwechsel durch eine elektronische Steuerung, die die verschiedenen Aktuatoren für die Einstellung einzelner Größen im wesentlichen ohne Kausalkopplung ansteuert. Dies betrifft z. B. den Motorregler, den Wandlerkupplungsregler und die Schaltablaufsteuerung etc.. Die elektronische Steuerung umfasst hierbei mehrere Regler, die somit ohne direkte Kopplung arbeiten. Für manche Betriebspunkte kann es vorkommen, dass die Regler mit sich widersprechenden Zielvorgaben arbeiten, was die Schaltqualität natürlich negativ beeinflussen kann.In the prior art, therefore, a gear change takes place by an electronic control, which controls the various actuators for setting individual sizes substantially without causal coupling. This concerns z. As the engine controller, the converter clutch controller and the switching sequence control, etc. The electronic control includes several controllers, which thus operate without direct coupling. For some operating points, it may happen that the controllers work with conflicting targets, which of course can adversely affect the shift quality.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, während eines Gangwechsels die Zustandsdaten des Triebstrangs koordiniert einzustellen und hierbei auch den Fahrerwunsch optimal umzusetzen. The invention has for its object to adjust the state data of the drive train coordinated during a gear change and thereby optimally implement the driver's request.
Diese Aufgabe ist für ein Verfahren durch die Merkmale des Patentanspruchs 1, für eine Vorrichtung durch die Merkmale des Patentanspruchs 9 gelöst.This object is achieved for a method by the features of claim 1, for a device by the features of claim 9.
Demgemäß werden aus den momentanen Zustands- und Fahrdaten, d. h. den Ist-Daten, Sollwerte für diese Daten errechnet, bei denen der Gangwechsel erfolgen soll. Diese Sollwerte werden dann dahingehend überprüft, ob sie für einen Gangwechsel realisiert werden können. Falls diese sozusagen optimalen Sollwerte realisierbar sind, werden diese an die Vorsteuerung und die Regler weitergeleitet. Falls die Sollwerte jedoch so nicht realisierbar oder nur mit minderer Schaltqualität realisierbar sind, werden die diesen Sollwerten nächstgelegenen und realisierbaren Ersatz-Sollwerte an die Regler weitergeleitet.Accordingly, from the current state and driving data, i. H. the actual data, setpoints for this data are calculated, at which the gear change is to take place. These setpoints are then checked to see if they can be realized for a gear change. If these optimum setpoints are realizable, they are forwarded to the feedforward control and the controllers. If, however, the setpoint values can not be realized in this way or can only be implemented with a lower switching quality, the replacement setpoint values closest to and attainable from these setpoint values are forwarded to the controllers.
Vorzugsweise werden als Zustandsdaten des Triebstrangs die Ist-Drehzahl des Motors, die Ist-Drehzahl am Getriebeeingang und die Ist-Drehzahl am Getriebeausgang, ferner ein Signal für den Ist-Gang und den Ziel-Gang und als Ausdruck des Fahrerwunsches die Stellung des Fahrpedals eingegeben. Aus diesen Daten werden dann in einem Sollwert-Generator die entsprechenden Sollwerte für die Drehzahl des Antriebsaggregates, für die Drehzahl am Eingang und die am Ausgang des Getriebes berechnet, mit denen ein optimaler Gangwechsel möglich ist.Preferably, the actual rotational speed of the engine, the actual rotational speed at the transmission input and the actual rotational speed at the transmission output, as well as a signal for the actual gear and the target gear and as an expression of the driver's request, the position of the accelerator pedal are entered as the state data of the drive train , From these data are then calculated in a setpoint generator, the corresponding setpoints for the speed of the drive unit, for the speed at the input and at the output of the transmission, with which an optimal gear change is possible.
Diese Sollwerte werden einem Sollwert-Prüfer zugeleitet, der überprüft, ob sich diese Sollwerte mittels der Aktuatoren für einen Motoreingriff und eine Betätigung der Wandler- und Schaltkupplungen realisieren lassen. Sind diese Sollwerte realisierbar, werden sie unmittelbar an die Vorsteuerung und die Regler weitergeleitet. Sind diese Sollwerte jedoch nicht realisierbar, so ermittelt der Sollwert-Prüfer ersatzweise realisierbare Sollwerte.These setpoint values are fed to a setpoint tester, which checks whether these setpoint values can be realized by means of the actuators for a motor intervention and an actuation of the converter and shift clutches. If these setpoints can be realized, they are forwarded directly to the pilot control and the controllers. However, if these setpoint values can not be realized, the setpoint tester determines substitute setpoint values.
Die ersatzweise realisierbaren Ersatz-Sollwerte können z. B. im Sinne der quadratischen Abweichung der Differenz des jeweiligen geprüften Sollwerts und des ungeprüften Sollwerts optimal zu den ursprünglichen Sollwerten berechnet werden.The substitute setpoints that can be replaced as substitutes can be B. in terms of the square deviation of the difference of the respective tested Setpoint and the unchecked setpoint are optimally calculated to the original setpoints.
Die gesamte Steuerung berechnet aus den geprüften realisierbaren Sollwerten einen koordinierten Stelleingriff für die einzelnen Aktuatoren, insbesondere für einen Motoreingriff und für eine Beeinflussung der Kupplungen. Die Regler, die den gesteuerten Stelleingriff ergänzen, arbeiten hier in einer Weise, bei der einzelne Regeldifferenzen z. B. beim Motoreingriff zur Beeinflussung von dessen Drehzahl und der Drehzahl der Wandlerkupplung und der Abtriebsdrehzahl durch Eingriff über alle Stellgrößen ausgeregelt werden, ohne dass dabei die anderen Regeldifferenzen wesentlich beeinflusst werden.The entire controller calculates a coordinated setting intervention for the individual actuators, in particular for a motor intervention and for influencing the clutches, from the tested realizable setpoint values. The controllers that complement the controlled control action work here in a way in which individual control differences z. B. in the engine intervention to influence its speed and the speed of the converter clutch and the output speed are controlled by engaging all manipulated variables, without affecting the other control differences are significantly affected.
Eine solche Steuerung und Regelung basiert vorzugsweise auf einem kinetischen Modell des Getriebes.Such control is preferably based on a kinetic model of the transmission.
Eine besondere Rolle kommt bei einer Lösung gemäß der Erfindung dem Motoreingriff zu. Die Getriebesteuerung kann beim Motor sowohl eine Momentenreduzierung als auch eine Momentensteigerung abrufen, um die jeweilige Schaltqualität zu optimieren.A special role comes in a solution according to the invention to the engine intervention. The transmission control can call the engine both a torque reduction and an increase in torque in order to optimize the respective shift quality.
Mit einer derartigen Gesamtsteuerung wird die Schaltqualität allgemein verbessert. Ebenso wird die Schaltqualität bisher oft mangelhafter Schaltungen, z. B. Ausrollrückschaltungen, verbessert. Ferner wird die Umsetzung des Fahrerwunsches in die Fahrzeugbewegung optimiert. Die Abstimmung des Getriebes wird hierbei deutlich vereinfacht, da die Regler durch die Berechnung konsistenter Sollwerte nicht mehr gegeneinander arbeiten.With such a total control, the shift quality is generally improved. Likewise, the shift quality is often poor circuits, eg. B. coasting down, improved. Furthermore, the implementation of the driver's request is optimized in the vehicle movement. The tuning of the gearbox is hereby significantly simplified because the controller no longer work against each other by the calculation of consistent setpoints.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.Further embodiments of the invention will become apparent from the dependent claims.
Die Erfindung ist in einem Ausführungsbeispiel anhand der einzigen Figur näher erläutert, in der ein Blockschaltdiagramm für eine Vorrichtung zum elektronischen Steuern eines automatischen Lastschaltgetriebes gemäß der Erfindung dargestellt ist.The invention is explained in more detail in an embodiment with reference to the single figure, in which a block diagram for an apparatus for electronically controlling an automatic powershift transmission according to the invention is shown.
Eine elektronische Steuerung
Dem Sollwert-Generator
Aus diesen Eingangsdaten für den Sollwert-Generator werden in diesem noch ungeprüfte Sollwerte für die Motordrehzahl
Diese ungeprüften, an sich optimalen Sollwerte werden dem Sollwert-Prüfer
Sollten die ungeprüften Sollwerte für einen optimalen Gangwechsel nicht realisierbar sein, so ermittelt der Sollwert-Prüfer ersatzweise realisierbare Ersatz-Sollwerte, die nahe den ursprünglichen Sollwerten und optimal zu diesen liegen. Dies erfolgt z. B. im Rahmen einer Berechnung der quadratischen Abweichung Σl(Sollwertgepruft – Sollwertungeprüft)2 für jeden Sollwert.If the unchecked setpoint values for an optimal gear change can not be realized, then the setpoint tester determines substitute setpoint values that can be implemented as substitutes, which are close to the original setpoint values and optimal for these. This is done z. For example, in the context of a calculation of the quadratic deviation Σ l (setpoint checked - setpoint unchecked ) 2 for each setpoint.
In der Vorsteuerung
Auf diese Weise ist sichergestellt, dass die einzelnen Regler nur in gleicher Richtung wirken, d. h. im Sinne, dass der Schaltvorgang optimiert wird; es ist nicht möglich, dass einzelne Regler einander entgegenarbeiten.In this way it is ensured that the individual regulators act only in the same direction, d. H. in the sense that the switching process is optimized; it is not possible for individual controllers to work against each other.
Bei dem geschilderten Ausführungsbeispiel werden nur die genannten Ist- und Sollwerte verwendet; es ist natürlich möglich, auch andere bzw. noch zusätzliche Werte zu verwenden. Entscheidend ist die Sollwertüberprüfung in dem Sollwert-Prüfer
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Elektronische SteuerungElectronic control
- 22
- Sollwert-GeneratorSetpoint generator
- 33
- Sollwert-PrüferSetpoint Examiner
- 44
- Vorsteuerungfeedforward
- 55
- Motorreglermotor controller
- 66
- WandlerkupplungsreglerTCC regulator
- 77
- Schaltablaufsteuerungs-ReglerShifting sequence control knob
- n ist / motn is / mot
- Ist-Drehdrehzahl des MotorsActual rotational speed of the engine
- n ist / tn is / t
- Ist-Drehzahl am Eingang des GetriebesActual speed at the input of the gearbox
- n ist / abn is / ab
- Ist-Drehzahl am Ausgang des GetriebesActual speed at the output of the gearbox
- iistgang I 'm going
- Signal für den Ist-GangSignal for the current gear
- iZielgang i target gear
- Signal für den Ziel-GangSignal for the target gear
- DKIDKI
- Signal für die Gaspedal- bzw. DrosselklappenstellungSignal for accelerator pedal or throttle position
- n soll_ungepr / motn soll_ungepr / mot
- Solldrehzahl des Motors für optimalen GangwechselTarget speed of the engine for optimum gear change
- n soll_ungepr / tn soll_ungepr / t
- Solldrehzahl am Eingang des Getriebes für optimalen GangwechselTarget speed at the input of the transmission for optimum gear change
- M soll_ungepr / abM soll_ungepr / ab
- Solldrehzahl am Ausgang des Getriebes für optimalen GangwechselTarget speed at the output of the transmission for optimum gear change
- n soll_gepr / motn soll_gepr / mot
- Solldrehzahl des Motors für realisierbaren GangwechselTarget speed of the engine for realizable gear change
- n soll_gepr / tn soll_gepr / t
- Solldrehzahl am Eingang des Getriebes für realisierbaren GangwechselTarget speed at the input of the gearbox for realizable gear changes
- M soll_gepr / abM soll_gepr / ab
- Solldrehzähl am Ausgang des Getriebes für realisierbaren GangwechselTarget turning count at the output of the gearbox for realizable gear changes
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DE2001135747 DE10135747B4 (en) | 2001-07-21 | 2001-07-21 | Method and device for the electronic control of an automatic powershift transmission |
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DE10135747A1 DE10135747A1 (en) | 2003-02-13 |
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