DE102004027575B3 - Method for controlling an automatic clutch - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ansteuerung einer automatischen Kupplung, bei dem die Eingangsgrößen Motordrehzahl (n) und Schlupf (S) zwischen Motor und Getriebe zur Bildung einer Führungsgröße (Y) für die Stellung der Kupplung verwendet werden, wobei aus der Motordrehzahl (N¶Motor¶) ein Vorsteuerwert (V) für die Kupplungsstellung gebildet wird und dieser nachfolgend mit einem Korrekturwert (K) beaufschlagt wird, der mindestens von den Größen Schlupf (S) zwischen Motorabtrieb und Getriebe und dem Lastwunsch (LW) abhängig ist.The invention relates to a method for controlling an automatic clutch, in which the input variables engine speed (n) and slip (S) between the engine and transmission are used to form a reference variable (Y) for the position of the clutch, wherein the engine speed (N Motor¶) a pilot control value (V) for the coupling position is formed and this is subsequently applied to a correction value (K), which is dependent on at least the sizes slip (S) between the engine output and transmission and the load request (LW).
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ansteuerung einer automatischen Kupplung nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1. Ziel der Erfindung ist die Steuerung einer automatisierten Kupplung, insbesondere für die Steuerung des Anfahrvorgangs, wobei alle schlupfbehafteten Zustände des Fahrbetriebs z. B. das Kriech- und das Low-Speed-Verhalten mit eingeschlossen sind.The The invention relates to a method for controlling an automatic Coupling according to the preamble of claim 1. Aim of the invention is the control of an automated clutch, especially for the controller the starting process, wherein all slip states of the driving operation z. For example, creep and low-speed behavior are included are.
Automatisierte Kupplungen finden insbesondere bei Automatikgetrieben für Fahrzeuge Anwendung. Vorbekannt sind für Automatikgetriebe hydrodynamische Wandler zwischen Motor und Getriebe. Diese Wandler übertragen dabei das vom Motor erzeugte Drehmoment mittels einer hydrodynamischen Kopplung auf das Getriebe. Hydrodynamische Wandler sind dabei aufgrund ihrer Konstruktion mit einer über ein Fluid gekoppelten Verbindung zwischen An- und Abtrieb drehzahl- und schlupfabhängig. Eine weitere Möglichkeit der Kupplung von Automatikgetrieben bilden Reibkupplungen, die von elektrischen oder hydraulischen Stellern betätigt werden. Hier erfolgt entsprechend einer Führungsgröße, die den Einkuppelzustand der Kupplung beschreibt, eine Ansteuerung der Kupplung. Diese wird mechanisch betätigt, wobei die Lage der Kupplungsscheiben zueinander anforderungsgemäß eingestellt wird. Ein Steuergerät steuert dazu einen elektrischen bzw. hydraulisch angetriebenen Steller an, der die Führungsgröße in eine mechanische Stellung der Kupplungsscheiben zueinander umsetzt. Die bedarfsgerechte Bildung dieser Führungsgröße und deren Umsetzung in eine Kupplungsstellung ist damit der entscheidende Einflussfaktor für das vom Fahrer erlebte Ein- und Auskuppelverhalten des Automatikgetriebes. Dies entscheidet weitgehend über die Akzeptanz dieser Art der Kraftübertragung. Insbesondere spürbar sind die Kuppelvorgänge im Anfahr- und Low-Speed-Verhalten des Fahrzeuges.automated Clutches find particular in automatic transmissions for vehicles Application. Previously known for Automatic transmission hydrodynamic converter between engine and transmission. These Transducer transferred while the torque generated by the engine by means of a hydrodynamic coupling on the gearbox. Hydrodynamic converters are due to their Construction with an over a fluid-coupled connection between input and output speed and slip dependent. A another possibility The clutch of automatic transmissions form friction clutches of operated electric or hydraulic actuators. Here is done accordingly a leader that the Einkuppelzustand the clutch describes a control of the clutch. This is mechanically operated, wherein the position of the clutch discs adjusted to each other according to requirements becomes. A control unit controls to an electric or hydraulically driven actuator to be the leader in one mechanical position of the clutch discs to each other. The needs-based education of this reference and their Implementation in a coupling position is thus the crucial Influencing factor for the driver experienced engagement and disengagement behavior of the automatic transmission. This largely determines the Acceptance of this type of power transmission. Especially noticeable are the dome operations in the starting and low-speed behavior of the vehicle.
Verfahren
zur Steuerung von Reibkupplungen sind bereits bekannt, wobei die
einfachste mechanische Umsetzung über einen Fliehkraftregler
erfolgt. Das Betätigen
der Kupplung erfolgt dabei drehzahlgeregelt aufgrund des Funktionsprinzips
des Fliehkraftreglers. Ein weiteres Verfahren ist aus der
Der Anfahrvorgang hängt dabei entscheidend von der Applikation des Soll-Schlupfkennfeldes ab. Der Einkuppelvorgang erfolgt gemäß der Beschleunigung des Fahrpedals, insbesondere Langsamfahr- bzw. Kriechverhalten sind dabei nur mit eingeschränktem Komfort realisierbar.Of the Starting process depends It depends decisively on the application of the desired slip characteristic map. The engagement process takes place according to the acceleration of the accelerator pedal, in particular slow driving or creep behavior are only with limited Comfort feasible.
Weiterhin
vorbekannt ist aus der
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Steuerung einer automatisierten Kupplung zu schaffen, das insbesondere für die Steuerung des Anfahrvorgangs geeignet ist, wobei alle schlupfbehafteten Zustände des Fahrbetriebs z. B. das Kriech- und das Low-Speed-Verhalten mit eingeschlossen sind und mit hohem Fahrkomfort gesteuert werden.Of the Invention is based on the object, a method of control to create an automated clutch, especially for the controller the startup process is suitable, wherein all slip conditions of the Driving z. For example, the creep and the low-speed behavior are included and be controlled with high ride comfort.
Low-Speed-Verhalten betrifft dabei den Bereich niedriger Fahrzeuggeschwindigkeit unabhängig vom eigentlichen Anfahrvorgang und damit der Lastabkopplung vorzugsweise von 0-ca. 30 km/h und entscheidet über die An- respektive Abkopplung des Fahrzeugs vom Antrieb in diesem Bereich.Low-speed behavior refers to the range of low vehicle speed regardless of actual startup and thus the load decoupling preferably from 0-ca. 30 km / h and decide on the arrival or decoupling of the vehicle from the drive in this Area.
Diese Aufgabe wird bei gattungsgemäßen Verfahren zur Steuerung von automatisierten Kupplungen erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindungen ergeben sich aus der Kombination mit den Unteransprüchen.These Task is in generic method for controlling automated clutches according to the invention the characterizing features of claim 1 solved. advantageous Embodiments of the invention result from the combination with the dependent claims.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Steuerung einer automatisierten Kupplung verwendet die Eingangsgrößen Motordrehzahl und Schlupf zwischen Motor und Getriebe zur Bildung einer Führungsgröße für die Stellung der Kupplung. Es wird aus der Motordrehzahl ein Vor steuerwert für die Kupplungsstellung gebildet und dieser nachfolgend mit einem Korrekturwert beaufschlagt, der mindestens von den Größen Schlupf zwischen Motorabtrieb und Getriebe und dem Lastwunsch abhängt. Der Lastwunsch kann dabei durch die Auswertung des Laststellungsgebers gebildet werden. Es wird weiterhin das Signal des Istwertes der Last benötigt, um aus Lastistwert und Lastwunsch erfolgte respektive gewünschte Lastverschiebungen als auch Laständerungen (Zug/Schub) zu erkennen. Das Verfahren eignet sich besonders für eine komfortable Steuerung der Kupplung bei Langsamfahrten, sog. Kriech- bzw. Low-Speed-Verhalten in niedrigen Gangstufen.The inventive method for controlling an automated clutch uses the input variables engine speed and slip between the engine and transmission to form a reference variable for the position of the clutch. It is formed from the engine speed before a tax value for the coupling position and this subsequently applied with a correction value, which depends at least on the sizes of slip between the engine output and transmission and the load request. Of the Load request can be formed by the evaluation of the load position transmitter. Furthermore, the signal of the actual value of the load is required in order to recognize the desired load shifts and load shifts as well as load changes (train / thrust) from the actual load value and load request. The method is particularly suitable for a comfortable control of the clutch during slow driving, so-called creep or low-speed behavior in low gears.
In einer weiteren Ausgestaltung des Verfahrens kann der Korrekturwert durch ein Signal, welches die Stellung und/oder Stellungsänderung und/oder Geschwindigkeit der Stellungsänderung des Laststellungsgebers auswertet.In In a further embodiment of the method, the correction value by a signal indicating the position and / or position change and / or Speed of change of position of the Load transmitter evaluates.
Der Schlupf zwischen Motorabtrieb und Getriebe kann beim erfindungsgemäßen Verfahren sowohl gemessen als auch rechnerisch, beispielweise durch ein Modell, ermittelt werden.Of the Slippage between the engine output and transmission can in the method according to the invention measured as well as mathematically, for example by a model, be determined.
In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird der Korrekturwert, welcher den drehzahlabhängig gebildeten Vorsteuerwert beeinflusst, zweistufig gebildet. Zur Bildung des Korrekturwertes wird eine Leistungskennzahl, die von Schlupf und Lastwunsch sowie Lastistwert abhängig ist, gebildet. Weiterhin erfolgt die Bildung einer Wandlerüberhöhung, welche als Funktion des Schlupfes und des Lastwunsches gebildet wird. Wandlerüberhöhung und Leistungskennzahl weisen dabei unterschiedliche Funktionen auf. Die erfindungsgemäße Struktur erlaubt eine gute Abstimmung des Steuerverfahrens, da Leistungskennzahl und Wandlerüberhöhung getrennt angepasst werden können. In der Leistungskennzahl wird vorzugsweise der Einfluss des Lastwechselverhaltens abgebildet, wobei die Wandlerüberhöhung zur Abstimmung der unterschiedlichen Einflüsse in Voll- bzw. Teillast genutzt wird.In a particularly advantageous embodiment of the invention is the Correction value, which is the speed-dependent formed precontrol value influenced, formed in two stages. To form the correction value will have a performance index of slip and load request as well Load actual value is dependent, educated. Furthermore, the formation of a converter cant, which is formed as a function of the slip and the load request. Converter overshoot and Key performance indicators have different functions. The structure of the invention allows a good coordination of the tax procedure, since KPI and Transformer overshoot separated can be adjusted. In the performance index is preferably the influence of the load change behavior shown, wherein the converter overshoot the Coordination of the different influences in full or partial load is being used.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung bildet die Normierung des Schlupfwertes. Dieser wird als Differenz von Motor- und Getriebedrehzahl gebildet und nachfolgend auf das Maximum der jeweiligen Drehzahl bezogen. Durch die Division der Drehzahldifferenz durch den jeweiligen Maximalwert erreicht der Schlupf keine Werte, die größer 1 liegen. Die Schlupfverarbeitung ist damit im Steuerverfahren wesentlich vereinfacht.A Further advantageous embodiment forms the normalization of the slip value. This is formed as the difference between engine and transmission speed and subsequently related to the maximum of the respective speed. By dividing the speed difference by the respective maximum value Slip does not reach values greater than 1. The slippage processing is thus considerably simplified in the tax procedure.
Weitere Einzelheiten der Erfindung werden in der Zeichnung anhand von schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen beschrieben. Die Ausführungsbeispiele sind dabei lediglich beispielhafte Ausgestaltungen der Erfindung, die den Anwendungsbereich der Erfindung nicht begrenzen.Further Details of the invention are described in the drawing with reference to FIG illustrated embodiments described. The embodiments are merely exemplary embodiments of the invention, which do not limit the scope of the invention.
Hierbei zeigen:in this connection demonstrate:
Die
Wandlerüberhöhung wird
so gestaltet, dass ebenfalls schlupfabhängig der Einfluss des Lastbereiches
(z. B. Teil- oder Volllast) abgebildet wird. Die Ausgestaltung erfolgt
dabei so, dass im Falle des Nullschlupfes der Einfluss der Wandlerüberhöhung schwindet,
somit zu
Der Korrekturwert K wird mit dem Vorsteuerwert V multipliziert und zum Sollwert der Kupplungsstellung Y verrechnet. Die Kupplung wird durch ein entsprechendes, vorzugsweise elektrisch oder hydraulisch betätigtes Stellorgan entsprechend der Führungsgröße (Sollwert Y) angesteuert. Diese Betätigung kann gesteuert oder über einen Lageregelkreis gestellt erfolgen.Of the Correction value K is multiplied by the precontrol value V and added to the Setpoint of coupling position Y calculated. The clutch is going through a corresponding, preferably electrically or hydraulically actuated actuator according to the reference variable (setpoint Y). This operation can be controlled or over made a position control loop.
- 11
- Funktion/Kennfeld WandlerüberhöhungFunction / map converter overshoot
- 22
- Funktion/Kennfeld LeistungskennzahlFunction / map performance factor
- 33
- Funktion V = f(NMotor)Function V = f (N motor )
- NMotor N engine
- Drehzahlrotation speed
- NGetriebe N gearbox
- Getriebetransmission
- SS
- Schlupfslippage
- LWLW
- LastwunschLast wish
- YY
- Führungsgröße (Kupplungssollmoment)Reference variable (nominal clutch torque)
- VV
- Vorsteuerwertpilot value
- KK
- Korrekturwertcorrection value
- LZLZ
- Leistungskennzahlperformance factor
- WUWU
- Wandlerüberhöhungconverter overshoot
- Listruse
- LastistwertLastistwert
- DIFFDIFF
- Differenzbilderdifference images
- DIVDIV
- DivisionsblockDivision block
- MAXMAX
- Maximumauswahlmaximum selection
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