DE102005037515A1 - Gear change, with a parallel gearbox, holds the clutch of the old gear setting in a non-slip condition while the other clutch torque is raised to the motor torque and the first clutch is opened - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Steuern der Kupplung eines Parallelschaltgetriebes bei einem Gangwechsel.The The invention relates to a method and a device for controlling the clutch of a parallel gearbox during a gear change.
Parallelschaltgetriebe bzw. Doppelkupplungsgetriebe finden wegen des durch sie möglichen Fahrkomfortgewinnens, mögliche Verbrauchseinsparungen und der möglichen zugkraftunterbrechungsfreien Gangwechsel in modernen Fahrzeugen zunehmend Verwendung.parallel shift or double clutch gear find because of the possible through them Driving comfort, possible Consumption savings and the possible Traction interruption-free gear changes in modern vehicles increasingly use.
Üblicherweise erfolgt bei einem Doppelkupplungsgetriebe ein Gangwechsel derart, dass bei Beginn des Gangwechsels die dem alten Gang zugeordnete, zunächst voll geschlossene Kupplung in schlupfenden Betrieb verstellt wird, während dieses schlupfenden Betriebes die dem neuen Gang zugeordnete Kupplung zunehmend geschlossen wird, bis sie annähernd schlupffrei arbeitet und dann die "alte" Kupplung vollständig geöffnet wird. Bei der Verstellung der alten Kupplung in Schlupfbetrieb erfolgt üblicherweise weiterhin ein Motoreingriff, um beispielsweise ein Hochdrehen des Motors zu vermeiden. Der Gangwechsel ist auf diese Weise verhältnismäßig zeitraubend und mit Zugkrafteinbußen verbunden. Des Weiteren ist eine genaue Kenntnis der Momentenkennlinien der Kupplungen erforderlich.Usually in a dual-clutch transmission, a gear change takes place in such a way that at the beginning of the gear change the one associated with the old gear, first fully closed clutch is adjusted in slipping operation, while this slipping operation the clutch associated with the new gear is increasingly closed until it works almost without slippage and then the "old" clutch is fully opened. When adjusting the old clutch in slip mode is usually an engine intervention, for example, a revving of To avoid motor. The gear change is relatively time consuming in this way and with drawbacks connected. Furthermore, an exact knowledge of the torque characteristics the couplings required.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Steuern der Kupplungen eines Parallelschaltgetriebes bei einem Gangwechsel anzugeben, das auf einfache Weise einen raschen Gangwechsel gegebenenfalls ohne Motoreingriff ermöglicht. Der Erfindung liegt weiter die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens anzugeben.Of the Invention is based on the object, a method for controlling the clutches of a parallel gearbox during a gear change indicate, in a simple way, a quick gear change if necessary without engine intervention possible. The invention is further based on the object, a device for Carry out of the procedure.
Der erstgenannte Teil der Erfindungsaufgabe wird mit einem Verfahren zum Steuern der Kupplungen eines Parallelschaltgetriebes bei einem Gangwechsel gelöst, das folgende Schritte enthält:
- – Halten der dem alten Gang zugeordneten Kupplung in nicht schlupfender Stellung,
- – Erhöhen des von der dem neuen Gang zugeordneten Kupplung übertragbaren Moments bis auf das augenblickliche Motormoment und
- – Öffnen der dem alten Gang zugeordneten Kupplung.
- Holding the clutch associated with the old gear in non-slipping position,
- - Increasing the transferable from the new gear associated clutch torque up to the instantaneous engine torque and
- - Opening the old gear associated clutch.
Vorteilhafterweise wird das von der dem neuen Gang zugeordneten Kupplung übertragbare Moment erhöht bis die Beschleunigung ω .Wheels eines Fahrzeugrades folgenden Wert annimmt: wobei
- TEng
- = stationäres Motormoment
- ω .Eng
- = Motordrehzahländerung
- JEng
- = Trägheitsmoment des Motors
- iges,neu
- = Gesamtübersetzung im neuen Gang und
- iges
- = Gesamtübersetzung im alten Gang.
- T Eng
- = stationary engine torque
- ω. Closely
- = Engine speed change
- J Eng
- = Moment of inertia of the motor
- i ges, new
- = Overall ratio in the new gear and
- i ges
- = Overall translation in the old gear.
Bei einer alternativen Durchführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das von der dem neuen Gang zugeordneten Kupplung übertragbare Moment erhöht, bis die Beschleunigung ω .Wheels eines Fahrzeugrades folgenden Wert annimmt: wobei
- iges,ges
- = Gesamtübersetzung im neuen Gang und
- iges
- = Gesamtübersetzung im alten Gang.
- i ges, sat
- = Overall ratio in the new gear and
- i ges
- = Overall translation in the old gear.
Die dem alten Gang zugeordnete Kupplung kann derart geöffnet werden, dass sie am Ende der Erhöhung des Moments der dem neuen Gang zugeordneten Kupplung offen ist.The the old gear associated clutch can be opened in such a way that they are at the end of the raise the moment of the clutch associated with the new gear is open.
Die dem alten Gang zugeordnete Kupplung kann sprungartig geöffnet werden.The The old gear associated clutch can be opened suddenly.
Alternativ kann die dem alten Gang zugeordnete Kupplung entsprechend folgender Beziehung geöffnet werden: wobei
- TrqClOldatbegin
- = von der dem alten Gang zugeordneten Kupplung übertragbares Moment zu Beginn des Gangwechsels.
- TrqCl Oldatbegin
- = from the old gear associated clutch transmissible torque at the beginning of the gear change.
Weiterhin kann vorgesehen sein, den Getriebeaktor des alten Ganges vorzuspannen, das heißt, die Schaltbetätigung für den alten Gang mit einer vorgebbaren Kraft so zu beaufschlagen, dass bei geschlossener Kupplung des alten Gangs dieser erst durch die vorgebbare Kraft herausgezogen wird und damit kein Moment mehr überträgt, wenn die Reibungskupplung des neuen Gangs ausreichend Moment auf die Getriebeeingangswelle überträgt. Dabei wird der Kraftneutralpunkt zwischen der Vorspannkraft des Aktors und der Reibungskraft zum Auslegen des alten Gangs durch das über den alten Gang übertragene Restmoment bestimmt, das mit Übernahme des Moments durch die Reibungskupplung des neuen Gangs zunehmend abnimmt. Auf diese Weise kann eine Überschneidungsschaltung auch ohne sofortiges Öffnen der Kupplung des alten Gangs erfolgen.Farther may be provided to bias the gear actuator of the old gear, this means, the switching operation for the old gear with a predetermined force to apply so that with the clutch of the old gear closed only by the predetermined force is pulled out and thus transmits no more moment, if the friction clutch of the new gear sufficient moment on the Transmission input shaft transmits. there becomes the force neutral between the biasing force of the actuator and the frictional force for laying the old gear through the over the transferred to old gear Remaining moment determines that with takeover of the moment through the friction clutch of the new gear increasingly decreases. In this way, an overlap circuit can also without immediate opening the clutch of the old gear done.
Eine Vorrichtung zum Steuern der Kupplungen eines Parallelschaltgetriebes bei einem Gangwechsel enthält eine elektronische Steuereinrichtung zum Ansteuern von Aktoren der Kupplungen, welche Steuereinrichtung mit Sensoren zum Erfassen von Betriebsparametern eines Fahrzeugs verbunden ist und die Aktoren unter Durchführung eines oder mehrerer der vorgenannten Verfahren steuert.A Device for controlling the clutches of a parallel shift transmission contains at a gear change an electronic control device for driving actuators of Couplings, which control device with sensors for detecting Operating parameters of a vehicle is connected and the actuators under execution one or more of the aforementioned methods controls.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand schematischer Zeichnungen beispielsweise und mit weiteren Einzelheiten erläutert.The Invention will be described below with reference to schematic drawings, for example and explained in more detail.
In den Figuren stellen dar:In the figures represent:
Gemäß
Die
auf der Eingangswelle
Zur
Ansteuerung der Aktoren
Die
dargestellte Steuereinrichtung
Der
Aufbau der Aktoren
Wie
an sich bekannt, ist für
die Funktion einer Kupplung das jeweils von der Kupplung übertragbare Moment
wichtig, das in einem Speicher der Steuereinrichtung
Die bisher beschriebenen Aggregate, Referenzierverfahren usw. sind an sich bekannt und werden daher nicht im Einzelnen erläutert.The previously described units, referencing, etc. are on are known and are therefore not explained in detail.
Bei
einem Doppelkupplungsgetriebe gemäß
Entsprechend zielt die im Folgenden geschilderte Erfindung darauf, ein rascher und einfacher durchführbares Verfahren für einen Gangwechsel eines Doppelkupplungsgetriebes zu schaffen.Accordingly, the invention described below aims at a faster and easier by To provide a feasible method for a gear change of a dual-clutch transmission.
Aus
der
Der
Zusammenhang zwischen dem Kupplungsmoment TCl und
dem Fahrzeugmoment TVeh wird durch folgende
Gleichung beschrieben: wobei n der Wirkungsgrad
des Getriebes bzw. der Übersetzungen
vom Fahrzeugrad bis zur Antriebswelle
Die
Gleichung (3a) kann durch Einführen
einer Größe "Factor*" wie folgt umgeschrieben
werden.
Wenn die Gleichungen (1) und (2) in die Gleichung (3) eingesetzt werden, erhält man: When equations (1) and (2) are substituted into equation (3), we obtain:
Da die Massenträgheit des Fahrzeugs JVeh auch eine Unbekannte darstellt, wird sie zusätzlich in eine Größe "Factor" aufgenommen, so dass sich ergibt: Since the inertia of the vehicle J Veh is also an unknown, it is additionally included in a factor "Factor", so that the result is:
Mit Hilfe der Gleichung (5) lässt sich das Kupplungsmoment ausrechnen, indem die rechte Seite der Gleichung (2) in die Gleichung (5) eingesetzt wird: With the aid of equation (5), the clutch torque can be calculated by substituting the right side of equation (2) into equation (5):
Wenn
im Parallelschaltgetriebe gemäß
Das
bei dem vorgenannten Vorgang auftretende Problem besteht darin,
die Situation, in der die "neue" Kupplung das Motormoment übernommen
hat, rechtzeitig und zuverlässig
zu detektieren. Eine Möglichkeit, dazu
wird im Folgenden erläutert:
Bis
zur Überschneidung
wird die Variable "Factor" nach der Formel
(5) laufend bestimmt. Unter der Annahme, dass sich der Fahrwiderstand,
der Getriebewirkungsgrad und die Mas senträgheit des Fahrzeugs während der Phase
der Überschneidung
der von beiden Kupplungen übertragenen
Momente nicht ändern
(Factor = konstant) kann die Fahrzeugbeschleunigung nach der Überschneidung
bestimmt werden. Dazu wird die Formel (6) umgeschrieben in: The problem occurring in the aforementioned process is to detect the situation in which the "new" clutch has taken over the engine torque in a timely and reliable manner. One way to do this is explained below:
Until the overlap, the variable "Factor" is continuously determined according to the formula (5). Assuming that the running resistance, the transmission efficiency and the inertia of the vehicle do not change during the phase of overlap of the torques transmitted by both clutches (factor = constant), the vehicle acceleration after the overlap can be determined. For this the formula (6) is rewritten in:
iges,neu bezeichnet die Gesamtübersetzung bei Wirksamkeit des neuen Gangs. Da eine Situation detektiert werden soll, in der die "neue" Kupplung des Motormoment übernommen hat, kann das Kupplungsmoment im Zähler der Gleichung (7) durch die Gleichung (2) ersetzt werden. Damit ergibt sich: i ges, new means the overall translation when the new gear is effective. Since a situation is to be detected in which the "new" clutch has taken over the engine torque, the clutch torque in the numerator of equation (7) can be replaced by equation (2). This results in:
Das bedeutet, dass die "alte" Kupplung, um Triebstrangverspannungen und damit Komforteinbußen zu vermeiden, geöffnet werden muss, sobald die Fahrzeugbeschleunigung gleich dem aus der Formel (8) berechneten Wert ist. Als Wert für die Variable "Factor" wird dabei der Wert eingesetzt, den die Variable zu Beginn des Schaltvorgangs, d.h. unmittelbar vor dem überschneidenden Ansteuern der Kupplungen hat.The means that the "old" coupling to drive train tension and thus loss of comfort too avoid being opened must be as soon as the vehicle acceleration is equal to that from the Formula (8) is calculated value. The value for the variable "Factor" becomes the value used by the variable at the beginning of the switching operation, i. just before the overlapping Actuation of the couplings has.
Das vorgenannte Verfahren kann vereinfacht werden, wenn zusätzlich angenommen wird, dass das Motormoment sich während des überschneidenden Betriebs der beiden Kupplungen nicht oder nur geringfügig ändert. Durch Einsetzen der Gleichung (5) in die Gleichung (8) und Kürzen des Motormoments und des dynamischen Anteil ergibt sich folgende Gleichung: The aforementioned method can be simplified if it is additionally assumed that the engine torque does not change or only slightly changes during the overlapping operation of the two clutches. By substituting the equation (5) into the equation (8) and shortening the engine torque and the dynamic ratio, the following equation is obtained.
In
Das darunter dargestellte Diagramm zeigt den Verlauf der Fahrzeugbeschleunigung aVeh.The diagram below shows the course of the vehicle acceleration a Veh .
Die darunter liegende Stufenkurve zeigt die durch den Gangwechsel erfolgende Änderung der Gesamtübersetzung iges. The step curve underneath shows the change in the overall ratio i ges caused by the gear change.
In dem vorletzten Diagramm ist das von der "alten" Kupplung übertragene Moment mit TrqCl1 und das von der "neuen" Kupplung übertragene Moment mit TrqCl2 bezeichnet.In the penultimate diagram is the torque transmitted by the "old" clutch with TrqCl1 and that transmitted by the "new" clutch Moment called TrqCl2.
Im untersten Diagramm ist der Verlauf der Motordrehzahl mit NEng bezeichnet.In the bottom diagram, the course of the engine speed is denoted by N Eng .
Die durch alle Diagramme, deren Abszisse die Zeit angibt, verlaufende senkrechte gestrichelte Linie gibt den Zeitpunkt der Gleichheit zwischen der gemessenen Radbeschleunigung und der nach den Formeln (8) oder (9) errechneten Radbeschleunigung an.The passing through all the diagrams whose abscissa indicates the time vertical dashed line indicates the time of equality between the measured wheel acceleration and that according to the formulas (8) or (9) calculated wheel acceleration.
Wie ersichtlich, wird das von der "alten" Kupplung übertragbare Moment während der Überschneidung auf dem Anfangsniveau gehalten und, kurz, bevor die Beschleunigungsgleichheit (oberstes Diagramm) erreicht ist, wird die "alte" Kupplung rasch geöffnet. Bei Beschleunigungsgleichheit ist die "alte" Kupplung vollständig geöffnet, so dass keine Schwingungen hervorgerufen werden.As As can be seen, the transferable from the "old" coupling Moment during the overlap held at the initial level and, in short, before the equality of acceleration (top diagram) is reached, the "old" clutch opened quickly. With equal acceleration is the "old" clutch Completely open, so that no vibrations are caused.
Die "alte" Kupplung muss nicht zwangsläufig schlag- bzw. sprungartig geöffnet werden, sondern kann kontinuierlich geöffnet werden. Dies ist dadurch möglich, dass die überschneidende Betätigung aus einer Momentennachführung heraus erfolgt, wobei die "alte" Kupplung ein größeres Motormoment übertragen kann als das tatsächliche Motormoment einschließlich dessen dynamischen Anteil, um sicherzustellen, dass die Kupplung nicht rutscht. Dieses Offset wird zu Beginn einer überschneidenden Betätigung der Kupplungen, d.h. zu Beginn eines Gangwechsels, beibehalten und dann entsprechend folgender Formel vermindert: wobei bedeuten:The "old" coupling does not necessarily have to be opened abruptly or abruptly, but can be opened continuously. This is possible because the overlapping actuation occurs from a torque tracking, where the "old" clutch can transmit a greater engine torque than the actual engine torque, including its dynamic portion, to ensure that the clutch does not slip. This offset is maintained at the beginning of an overlapping operation of the clutches, ie at the beginning of a gear change, and then reduced according to the following formula: where:
- TrqClOld TrqCl Old
- = von der "alten" Kupplung übertragbares Moment,= transferable from the "old" coupling Moment,
- ω .Wheels,thres ω. Wheels, thres
- = nach der Formel (8) oder (9) berechnete Drehzahländerung eines Fahrzeugrades,= according to the formula (8) or (9) calculated speed change a vehicle wheel,
- ω .Wheelsatbegin ω. Wheelsatbegin
- = Drehzahländerung eines Fahrzeugrades bei Beginn der Schaltung,= Speed change a vehicle wheel at the beginning of the circuit,
- ω .Wheels,thresatbegin ω. Wheels thresatbegin,
- = nach der Formel (8) oder (9) berechnete Drehzahländerung eines Fahrzeugrades zu Beginn einer Schaltung bei alter Übersetzung und= according to the formula (8) or (9) calculated speed change a vehicle wheel at the beginning of a circuit with old translation and
- TrqClOldatbegin TrqCl Oldatbegin
- = von der "alten" Kupplung übertragbares Moment zu Beginn der Schaltung.= transferable from the "old" coupling Moment at the beginning of the circuit.
Eine
Schaltung, bei der die "alte" Kupplung "weich" entsprechend der
Formel (10) geöffnet
wird, ist in
Wenn
ein Sensor zum Erfassen der Drehzahl der Getriebeausgangswelle
Die vorstehend beschriebenen Verfahren bzw. Schaltstrategien ermöglichen ein sehr rasches Schalten mit möglichst geringen Beschleunigungseinbrüchen und sind gegenüber Momentenfehlern der Kupplungen nur wenig empfindlich, da die Kupplungen abhängig von Beschleunigungen gesteuert bzw. geregelt werden.The allow the above-described method or switching strategies a very fast switching with possible low acceleration drops and are opposite Torque errors of the clutches only slightly sensitive, since the clutches dependent controlled by accelerations.
- 66
- Antriebswelledrive shaft
- 88th
- Eingangswelleinput shaft
- 1010
- Eingangswelleinput shaft
- 1212
- Ausgangswelleoutput shaft
- 1414
- Aktoractuator
- 1616
- Aktoractuator
- 1818
- Aktoractuator
- 2020
- Aktoractuator
- 2222
- Teilgetriebesubtransmissions
- 2424
- Teilgetriebesubtransmissions
- 2626
- Steuereinrichtungcontrol device
- 2828
- Eingängeinputs
Claims (8)
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DE102004042644 | 2004-09-03 | ||
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Cited By (2)
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---|---|---|---|---|
DE102008008460A1 (en) | 2007-03-01 | 2008-09-04 | Luk Lamellen Und Kupplungsbau Beteiligungs Kg | Method for controlling the coupling of a parallel switching gearing system comprises increasing a transferred torque of a load-receiving coupling up to motor torque and decreasing the transferred torque of the load-releasing coupling |
DE102010024147A1 (en) | 2009-07-02 | 2011-01-05 | Luk Lamellen Und Kupplungsbau Beteiligungs Kg | Two-speed transmission and method of controlling a two-speed transmission |
-
2005
- 2005-08-09 DE DE102005037515A patent/DE102005037515A1/en not_active Withdrawn
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE112008000375B4 (en) * | 2007-03-01 | 2017-02-09 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Method and device for controlling the clutches of a parallel transmission in a gear change |
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WO2011000346A1 (en) | 2009-07-02 | 2011-01-06 | Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg | Two-speed transmission and method for controlling a two-speed transmission |
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