DE102005016672B4 - Method for refining the adaptation steps in the filling of switching elements of an automatic transmission - Google Patents
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Abstract
Verfahren zur Verfeinerung der Adaptionsschritte bei der Befüllung von Schaltelementen eines Automatgetriebes, dadurch gekennzeichnet, dass bei konstanter Taskzeit bzw. bei konstantem Zeitraster der elektronischen Getriebesteuerung eine kürzere Taskzeit bzw. ein kürzeres Zeitraster simuliert wird, indem die Zeitschritte für die Adaption kleiner sind als das eigentliche Zeitraster der elektronischen Getriebesteuerung, sodass ein Adaptionswert ohne Auslösung von für den Fahrer wahrnehmbaren Fahrzeugreaktionen ermittelt wird. A method for refining the adaptation steps in the filling of switching elements of an automatic transmission, characterized in that at a constant task time or at a constant time grid of the electronic transmission control a shorter task time or a shorter time frame is simulated by the time steps for the adaptation are smaller than the actual Time grid of the electronic transmission control, so that an adaptation value is determined without triggering perceivable for the driver vehicle reactions.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verfeinerung der Adaptionsschritte bei der Befüllung von Schaltelementen eines Automatgetriebes gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The present invention relates to a method for refining the adaptation steps in the filling of switching elements of an automatic transmission according to the preamble of patent claim 1.
Die immer steigenden Anforderungen an die Funktionalität der Getriebe durch die Forderung nach mehr Spontaneität, die immer größer werdenden Anzahl der zu schaltenden Gänge, die verbrauchsoptimierte Auslegung der Getriebe mit größeren Fahranteilen in den hohen Gängen sowie die große Anzahl der auszuführenden Rückschaltungen beim Abbremsen des Fahrzeugs bis zum Stillstand führen dazu, dass Gänge eines Automatgetriebes, automatisierten Handschaltgetriebes oder auch eines Mehrfachkupplungsgetriebes immer schneller und häufiger hintereinander geschaltet werden sollen.The ever increasing demands on the functionality of the transmission by the demand for more spontaneity, the ever-increasing number of gears to be shifted, the consumption optimized design of the transmission with larger driving ratios in the high gears and the large number of downshifts to be performed when braking the vehicle until To a standstill lead to the gears of an automatic transmission, automated manual transmission or even a multi-clutch transmission are always faster and more frequently connected in series.
Durch diese Ansprüche an die Spontaneität der Schaltungen und die dadurch ausgelösten Verbesserungen und der daraus resultierenden Optimierung der Getriebehardware, der Ansteuerungskette sowie der Ansteuerungsstrategie, um eine möglichst schnelle Befüllung der Schaltelemente zu ermöglichen, werden die Befüllzeiten der Schaltelemente immer kürzer. Dadurch erhöhen sich auch die Anforderungen an die Genauigkeit der Befüllung selbst, wie auch an ein Adaptionssystem für die Befüllung. Die Befüllzeiten sind dabei durch das für das entsprechende Schaltelement benötigte Füllvolumen bestimmt, das durch einen entsprechenden Volumenstrom, wegen des vorhandenen Druckgefälles, über diese Zeit gefüllt werden muss. Üblicherweise wird der Befüllvorgang eines Schaltelements in eine Schnellfüllphase und eine Füllausgleichsphase aufgeteilt: im Rahmen der Schnellfüllphase wird das Schaltelement mit Öl befüllt, wohingegen während der Füllausgleichsphase der Kolben mit geringer Last angelegt wird.These demands on the spontaneity of the circuits and the resulting improvements and the resulting optimization of the gear hardware, the control chain and the drive strategy to allow the fastest possible filling of the switching elements, the filling times of the switching elements are getting shorter. This also increases the demands on the accuracy of the filling itself, as well as on an adaptation system for the filling. The filling times are determined by the filling volume required for the corresponding switching element, which must be filled by a corresponding volume flow, because of the existing pressure gradient over this time. Usually, the filling process of a switching element is divided into a rapid filling phase and a filling compensation phase: during the rapid filling phase, the switching element is filled with oil, whereas during the Füllausgleichsphase the piston is applied with a low load.
Bei der Schnellfüllphase eines Schaltelementes wird nach dem Stand der Technik das Schaltelement über einen Druckpuls, dessen Höhe abhängig von verschiedenen Eingangsgrößen ist, und eine zugehörige Pulszeit schnellbefüllt. Für diese sogenannte Schnellfüllung ist üblicherweise ein Adaptionssystem vorgesehen, welches die Toleranzen der Ansteuerung sowie der Hardware ausgleicht. Hierbei handelt es sich insbesondere um Fertigungstoleranzen im Neuzustand als auch um durch Verschleiß bedingte Veränderungen über der Laufzeit des Getriebes.In the fast filling phase of a switching element according to the prior art, the switching element via a pressure pulse whose height is dependent on different input variables, and an associated pulse time quickly filled. For this so-called fast filling usually an adaptation system is provided, which compensates for the tolerances of the control and the hardware. These are, in particular, manufacturing tolerances in new condition as well as changes due to wear over the running time of the transmission.
Beispielsweise ist aus der
Bei der Schnellfüllzeitadaption wird über die Ansteuerung der Schnellfüllung und schrittweiser Erhöhung der Schnellfüllzeit und die Beobachtung einer Größe ausgewählt, die auf ein Anlegen schließen lässt, ohne dass jedoch eine Fahr-zeugreaktion für den Fahrer spürbar wird. Beispielsweise wird im Rahmen der
Nach dem Stand der Technik sind von der elektronischen Getriebesteuerung (EGS) bestimmte Programmlaufzeiten (Taskzeit) in einem festen Raster verfügbar. Ein Beispiel hierfür ergibt sich aus der
Die kürzeste in der Praxis momentan verwendete Taskzeit ist das 10 ms Raster.The shortest task time currently used in practice is the 10 ms grid.
Hierdurch ergibt sich eine Begrenzung der kleinsten Auflösung der Zeitschritte auf diese Taskzeit bzw. auf die 10 ms. Durch die erforderliche Verkürzung der Befüllzeiten der Schaltelemente ergibt sich aber bei einer Variation der Schnellfüllung um diese 10 ms eine stärkere prozentuale Änderung der Füllmenge (Erhöhung der Befüllung pro Zeitraster um ca. 30 % bei einer Verkürzung der Befüllzeit um 30 %). Dadurch ergeben sich insbesondere bei den Adaptionsverfahren Probleme, da sich bei steigenden prozentualen Füllungsänderungen pro Zeitschritt ein im Extremfall stärker reagierendes System ergibt, das nicht mehr so feinfühlig wie eigentlich notwendig angesteuert werden kann. Dies kann in nachteiliger Weise in unerwünschten Fahrzeugreaktionen beim nächsten Erhöhungsschritt resultieren, obwohl beim vorhergehenden Schritt keine auswertbare Reaktion erkennbar war.This results in a limitation of the smallest resolution of the time steps on this task time or on the 10 ms. Due to the required shortening of the filling times of the switching elements but results in a variation of the fast filling to this 10 ms a larger percentage change in the filling amount (increase in filling per time grid by about 30% with a shortening of the filling time by 30%). This results in particular in the adaptation process problems, since at Increasing percentage filling changes per time step results in a system that reacts more intensely in the extreme case, which can no longer be controlled as sensitively as actually necessary. This can disadvantageously result in undesirable vehicle reactions at the next incremental step, although no evaluable response was evident at the previous step.
Eine mögliche Verkürzung der Taskzeit der elektrischen Getriebesteuerung und die Verlagerung von Funktionen in dieses kürzere Zeitraster ist jedoch nicht ohne weiteres realisierbar; es ergeben sich Probleme, insbesondere bezüglich der Ressourcenauslastung der Getriebesteuerung, die im Bereich der Programmlaufzeit an ihre Grenzen stößt.However, a possible shortening of the task time of the electric transmission control and the shifting of functions in this shorter time grid is not readily feasible; There are problems, especially with regard to the resource utilization of the transmission control, which reaches its limits in the program runtime.
Des weiteren würde eine Verkürzung der Taskzeit der elektrischen Getriebesteuerung in der Notwendigkeit resultieren, größere Programmbereiche ebenfalls in das kürzere Zeitraster zu verlagern, um entsprechende Eingangsgrößen ebenfalls in diesem schnellen Zeitraster zu berechnen bzw. um die diesen Funktionen nachgelagerte Signalausgabe und Ansteuerung der Aktuatoren zu realisieren.Furthermore, a shortening of the task time of the electric transmission control would result in the need to shift larger program areas also in the shorter time grid to calculate corresponding input variables also in this fast time grid or to implement the downstream of these functions signal output and control of the actuators.
Zudem können bei einer Verkürzung der Taskzeit der elektrischen Getriebesteuerung Probleme bezüglich der Konsistenz der Eingangsgrößen entstehen, da nach dem Stand der Technik alle Eingangsgrößen sowie die entscheidenden Funktionen im schnellsten Raster laufen und damit im gleichen Zeitraster berechnet werden, so dass dies bei einer weiteren Verkürzung des Zeitrasters aus Ressourcengründen nicht möglich ist.In addition, with a shortening of the task time of the electrical transmission control problems arise with respect to the consistency of the input variables, since according to the prior art all input variables and the decisive functions run in the fastest grid and are calculated in the same time grid, so that this at a further reduction of the Time raster is not possible due to resource reasons.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Verfeinerung der Adaptionsschritte bei der Befüllung von Schaltelementen eines Automatgetriebes anzugeben, bei dem die Taskzeit bzw. das Zeitraster nicht verkürzt wird. Insbesondere soll eine feinfühlige Ansteuerung ermöglicht werden, wobei die Füllungsänderung pro Adaptionsschritt reduziert werden soll, so dass die Beobachtung einer Auswertungsgröße in kleineren Schritten ermöglicht wird, ohne dass die Gefahr einer für den Fahrer spürbar stärkeren Fahrzeugreaktion besteht.The present invention has for its object to provide a method for refining the adaptation steps in the filling of switching elements of an automatic transmission, in which the task time or the time grid is not shortened. In particular, a sensitive control should be made possible, wherein the filling change per adaptation step should be reduced, so that the observation of an evaluation variable in smaller increments is made possible without the danger of a noticeable for the driver noticeable vehicle reaction.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Weitere erfindungsgemäße Ausgestaltungen und Vorteile gehen aus den Unteransprüchen hervor.This object is solved by the features of patent claim 1. Further embodiments and advantages of the invention will become apparent from the dependent claims.
Demnach wird ein Verfahren zur Verfeinerung der Adaptionsschritte bei der Befüllung von Schaltelementen eines Automatgetriebes vorgeschlagen, bei dem bei konstanter Taskzeit bzw. bei konstantem Zeitraster der elektronischen Getriebesteuerung eine kürzere Taskzeit bzw. ein kürzeres Zeitraster simuliert wird, so dass ein Adaptionswert ohne Auslösung von für den Fahrer wahrnehmbaren Fahrzeugreaktionen ermittelt wird. Hierbei sind die Zeitschritte für die Adaption vorzugsweise kleiner als das eigentliche Zeitraster der elektronischen Getriebesteuerung, so dass die Drucksteuerung eine Zeitauflösung aufweist, die kleiner ist, als die Taskzeit der elektronischen Getriebesteuerung.Accordingly, a method for refining the adaptation steps in the filling of switching elements of an automatic transmission is proposed in which a constant task time or constant time grid of the electronic transmission control a shorter task time or a shorter time frame is simulated, so that an adaptation value without triggering for the Driver perceived vehicle reactions is determined. Here, the time steps for the adaptation are preferably smaller than the actual time grid of the electronic transmission control, so that the pressure control has a time resolution which is smaller than the task time of the electronic transmission control.
Gemäß der Erfindung werden die Zeitschritte für die Adaption aufaddiert, wobei, da das Ergebnis der Berechnung des Adaptionswertes einen Zeitwert ergeben kann, der zwischen dem Zeitraster liegt, eine Schnellfüllung mit vollem Druck mit der dem letzten vollen Zeitraster entsprechenden Zeit ausgegeben wird; anschließend wird für die restliche Zeit eine angehängte Druckausgabe von einer Taskzeit mit verringertem Druck ausgegeben (verringerte Druckstufe).According to the invention, the time steps for the adaptation are added, and since the result of the calculation of the adaptation value can give a time value which lies between the time frame, a full-speed fast filling is output at the time corresponding to the last full time frame; then an appended printout of a reduced-pressure task time is output for the remaining time (reduced print level).
Erfindungsgemäß wird der zwischen dem Zeitraster liegende Zeitanteil linear oder über andere Zuweisungsvorgaben in diese verringerte Druckstufe umgerechnet, wobei die Umrechnung der Zeit in die verringerte Druckstufe zwischen dem vollen Druck und dem Druck, der zum Halten der Befüllung notwendig ist (minimaler Fülldruck) realisiert wird.According to the invention, the time component lying between the time grid is converted linearly or via other assignment specifications into this reduced pressure stage, wherein the conversion of the time into the reduced pressure stage between the full pressure and the pressure necessary for holding the filling (minimum filling pressure) is realized.
Somit lassen sich durch die erfindungsgemäße Simulation eines kürzeren Zeitrasters kleinere Adaptionsschritte darstellen, ohne dass ein weiteres Zeitraster eingeführt werden muss.Thus, the simulation of a shorter time frame according to the invention can be used to represent smaller adaptation steps without having to introduce a further time grid.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird im Folgenden anhand der beigefügten Figuren beispielhaft näher erläutert.
Es zeigen:
-
1 ein Diagramm, welches den Zusammenhang zwischen der Dauer der Schnellfüllzeit und einer für den Fahrer spürbaren Reaktion bei einer starken prozentualen Änderung der Füllmenge darstellt; -
2 ein Diagramm, welches die erfindungsgemäße Verfeinerung der Adaptionsschritte bei gleichbleibender Taskzeit veranschaulicht und -
3 ein Diagramm, welches das erfindungsgemäße Verfahren als Beispiel bei einer Überschneidungsschaltung darstellt.
Show it:
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1 a diagram showing the relationship between the duration of the Schnellfüllzeit and a noticeable to the driver response to a large percentage change in the filling amount; -
2 a diagram illustrating the refinement of the adaptation steps according to the invention with a constant task time and -
3 a diagram illustrating the inventive method as an example in an overlapping circuit.
In
Durch die Verkürzung der Schnellfüllzeit ergibt sich bei einer Variation der Schnellfüllung bei konstanter Taskzeit eine stärkere prozentuale Änderung der Füllmenge, was zu einem im Extremfall stark reagierenden System führt, das keine feinfühlige Ansteuerung ermöglicht, so dass unerwünschte Fahrzeugreaktionen beim nächsten Adaptionsschritt verursacht werden, obwohl beim vorhergehenden Schritt keine auswertbare Reaktion erkennbar war. Eine derartige Situation ist in
Hierbei wird beim zweiten Adaptionsschritt (Erhöhung der Schnellfüllzeit um die Taskzeit von beispielhaft 10 ms) bei kurzer Schnellfüllzeit eine für den Fahrer spürbare Reaktion beim Anlegen des Schaltelementes verursacht, die bei längerer Schnellfüllzeit nicht spürbar gewesen wäre.Here, in the second adaptation step (increasing the fast filling time by the task time of, for example, 10 ms) with a short fast filling time a noticeable reaction for the driver when applying the switching element causes, which would not have been noticeable with a long fast filling time.
Gemäß der Erfindung wird vorgeschlagen, bei den Adaptionsschritten ein kürzeres Zeitraster zu simulieren. Die entsprechende Vorgehensweise ist Gegenstand der
Beispielsweise kann die Schnellfüllung mit einem Wert von 90 ms starten. Beim ersten Adaptionsdurchlauf wird keine Reaktion festgestellt und somit wird die Erhöhung um einen Schritt festgelegt, wobei die Schrittweite für die Verlängerung der Schnellfüllzeit beispielhaft 4 ms beträgt, so dass sich hier eine Gesamtzeit von 94 ms ergibt. In der Figur stellt p_Fm den minimalem Fülldruck dar.For example, the fast fill may start with a value of 90 ms. During the first adaptation run, no reaction is detected and thus the increase is set by one step, the step size for the extension of the fast fill time being for example 4 ms, so that a total time of 94 ms results here. In the figure, p_Fm represents the minimum filling pressure.
Beim nächsten Adaptionsdurchlauf wird erfindungsgemäß für 90 ms, also für die dem letzten vollen Zeitraster entsprechende Zeit, der volle Schnellfülldruck ausgegeben und anschließend für die Taskzeit von 10 ms eine diesen 4 ms entsprechende Druckstufe mit geringerem Druck angehängt. Wenn sich bei diesem Adaptionsdurchlauf keine Reaktion ergibt, wird die Schnellfüllzeit wieder um einen Adaptionsschritt erhöht und nach demselben Prinzip vorgegangen. Die die 90 ms überschreitende Zeit wird nach dieser Zeit mit voller Druckausgabe in eine verringerte Druckstufe umgewandelt, die der Zeit, welche die 90 ms überschreitet, entspricht.According to the invention, the full fast filling pressure is output for 90 ms, that is to say for the time corresponding to the last full time interval, and then for the task time of 10 ms a pressure stage corresponding to this 4 ms is appended with a lower pressure. If there is no reaction during this adaptation run, the fast fill time is again increased by one adaptation step and the same principle is used. The time exceeding 90 ms after this time is converted at full print output to a reduced pressure level corresponding to the time exceeding 90 ms.
Wenn bei einem weiteren Adaptionsschritt ein volles Zeitraster wieder überschritten wird, dann wird die nächste Schnellfüllung mit dem vollen Druck über das nun überschrittene Zeitraster dauern, wobei die darüber hinausgehende Zeit in eine verringerte Druckstufe umgerechnet wird.If, in another adaptation step, a full time grid is exceeded again, then the next fast fill with the full pressure will take over the now exceeded time grid, whereby the time beyond is converted into a reduced pressure level.
Der aus dem Adaptionsverfahren ermittelte Adaptionswert wird erfindungsgemäß für die Verwendung im tatsächlich ausgeführten Schaltablauf auf das entsprechend darunter- oder darüberliegende Zeitraster gerundet; bevorzugterweise wird der Adaptionswert auf den kleineren Zeitwert gerundet, so dass keine Reaktion für den Fahrer spürbar ist.The adaptation value determined from the adaptation method is rounded according to the invention for use in the actually executed switching sequence to the corresponding time interval below or above it; Preferably, the adaptation value is rounded to the smaller time value, so that no reaction for the driver is noticeable.
Das erfindungsgemäße Verfahren für die Ermittlung eines Adaptionswertes ohne Auslösung von für den Fahrer wahrnehmbaren Fahrzeugreaktionen kann auch auf tatsächlich auszuführende Kupplungsansteuerungen während einer Schaltung übertragen werden, um sehr nah an die Grenzen der Ansteuerung zu gehen, bei einer erzielbaren hohen Auflösung pro Zeitschritt. Hierbei kann bei konstanter Druckausgabe durch Anhängen einer Druckstufe über die Länge eines Zeitrasters mit vermindertem Druck die erwünschte Feinfühligkeit des Systems erreicht werden.The method according to the invention for determining an adaptation value without triggering driver reactions that can be perceived by the driver can also be transferred to clutch actuations that are actually to be performed during a shift in order to go very close to the limits of the drive, with an achievable high resolution per time step. In this case, the desired sensitivity of the system can be achieved at a constant pressure output by attaching a pressure level over the length of a time frame with reduced pressure.
Des weiteren kann das hier vorgestellte Verfahren auf weitere im eigentlichen Zeitraster ungenügend aufgelöste Übergänge übertragen werden.Furthermore, the method presented here can be transferred to other transitions that are insufficiently resolved in the actual time frame.
In
Beim Verlauf
Der ideale bzw. optimale Verlauf für den Druck der abschaltenden Kupplung würde als parallel verlaufender Druckgradient zwischen den Kurven
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