DE102010033462A1

DE102010033462A1 - Vermeidung von Überschwingen eines Drehzahlfilters

Info

Publication number: DE102010033462A1
Application number: DE102010033462A
Authority: DE
Inventors: Rainer Dr. Praus
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2009-08-20
Filing date: 2010-08-05
Publication date: 2011-02-24

Abstract

Verfahren zur Verminderung von Überschwingen eines Ausgangssignals eines Drehzahlfilters bei Gangwechsel, wobei dem Drehzahlfilter zeitlich beabstandet Drehzahlwerte eingegeben werden und als Ausgangssignal eine Steigung von Drehzahlwerten ausgegeben wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren mit den Merkmalen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein Computerprogrammprodukt mit den Merkmalen gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 5 sowie eine Vorrichtung mit den Merkmalen gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 6.
In der DE 10 2008 030 481 A1 ist ein Verfahren zur Regelung des Schlupfes einer Fahrzeugkupplung mit einem Drehzahlfilter offenbart.
Die vorliegende Erfindung kann nutzbringend bei Anwendung derartiger aus dem Stand der Technik bekannter Drehzahlfilter auf Getriebeeingangsdrehzahlen eingesetzt werden. Die Notwendigkeit zu einer Verbesserung des Standes der Technik resultiert aus der Tatsache, dass diese Drehzahlen bei Gangwechseln sehr schnell auf den neuen Zielwert ansteigen bzw. fallen und Filter, wie sie aus dem Stand der Technik bekannt sind, für derart schnelle Änderungen nicht ausgelegt sind.
Der Drehzahlfilter gemäß DE 10 2008 030 481 A1 berechnet in jedem Interrupt aus einer Reihe alter Messwerte – im Folgenden als stack bezeichnet – eine gemittelte Steigung und verwendet diese, um eine Vorhersage für die gefilterte Drehzahl im aktuellen Interrupt zu machen. Die Anzahl der zur Berechnung der Steigung benutzten alten Werte ist gangabhängig und wird durch die Rupffrequenz im jeweiligen Gang vorgegeben, so dass Rupfschwingungen auf den Getriebeeingangsdrehzahlen durch die Mittelung herausgefiltert werden. Der stack wird in jedem Interrupt aktualisiert, indem der älteste Wert gelöscht und der aktuell gemessene neu eingefügt wird.
Wenn die Steigung auch während der sehr schnellen Drehzahländerung bei Gangwechseln durch Mittelung über den stack berechnet wird, produziert der Filter nach dem Gangwechsel, wenn die Steigung wieder auf sehr viel kleinere Werte zurückgeht, einen starken Überschwinger. Der Grund dafür ist, dass die Mittelwertbildung die Reduzierung der Steigung verzögert.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen derartigen Überschwinger des Drehzahlfilters bei Gangwechsel zu vermeiden oder zumindest zu verringern.
Die Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1, durch eine Computerprogrammprodukt mit den Merkmalen gemäß Anspruch 5 sowie durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen gemäß Anspruch 6 gelöst.
Das erfindungsgemäße Verfahren sieht die Verminderung von Überschwingen eines Ausgangssignals eines Drehzahlfilters bei Gangwechsel vor, wobei dem Drehzahlfilter zeitlich beabstandet Drehzahlwerte eingegeben werden und als Ausgangssignal eine Steigung von Drehzahlwerten ausgegeben wird. Die Steigung der Drehzahl wird ermittelt, wobei die Ermittlung der Steigung der Drehzahl beendet wird, sobald kein Gang eingelegt ist und wenn innerhalb einer vorgegebenen Zeit wieder ein Gang eingelegt ist, wird die Ermittlung der Steigung fortgesetzt, indem die vor Beendigung der Ermittlung der Steigung zur Ermittlung der Steigung verwendeten Drehzahlwerte auf das Drehzahlniveau des wieder eingelegten Ganges skaliert werden und die Ermittlung der Steigung mit den seit wieder ein Gang eingelegt ist neu hinzugekommenen Drehzahlwerten und, falls dazu eine vorgegebene, gangabhängige Anzahl an Drehzahlwerten nicht vorliegt, zusätzlich mit den skalierten, jüngsten Drehzahlwerten fortgesetzt wird.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Ermittlung der Steigung der Drehzahl aus einer vorgegebenen, gangabhängigen Anzahl von Drehzahlwerten ermittelt wird.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Skalierung auf das Drehzahlniveau des wieder eingelegten Ganges mit einem Skalierungsfaktor erfolgt, der sich aus der ältesten Drehzahl seit Fortsetzung der Ermittlung der Steigung dividiert durch die jüngste Drehzahl vor Beendigung der Ermittlung der Steigung ergibt.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass, wenn innerhalb einer vorgegebenen Zeit nicht wieder ein Gang eingelegt ist, sobald wieder ein Gang eingelegt ist, die Ermittlung der Steigung nur mit den Drehzahlwerten fortgesetzt wird, die neu hinzugekommen sind seit wieder ein Gang eingelegt ist.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die vorgegebene Zeit zwischen 0,01 Sekunden und 10 Sekunden, bevorzugt 0,5 bis 2 Sekunden beträgt.
Erfindungsgemäß wird auch ein Computerprogrammprodukt mit einem Computerprogramm vorgeschlagen, das Softwaremittel zur Durchführung der oben genannten Verfahren aufweist, wenn das Computerprogramm auf einem Computer ausgeführt wird. Ein solcher Computer kann Teil einer Steuereinrichtung sein.
Erfindungsgemäß wird auch eine Vorrichtung zur Verminderung von Überschwingen eines Ausgangssignals eines Drehzahlfilters bei Gangwechsel in einem Getriebe eines Kraftfahrzeugs mit einer Steuereinrichtung vorgeschlagen. Dem Drehzahlfilter sind zeitlich beabstandet Drehzahlwerte eingebbar und als Ausgangssignal ist eine Steigung von Drehzahlwerten ausgebbar. Die Steigung der Drehzahl ist ermittelbar und wobei durch die Steuereinrichtung die Ermittlung der Steigung der Drehzahl beendbar ist, sobald kein Gang eingelegt ist und wenn innerhalb einer vorgegebenen Zeit wieder ein Gang eingelegt ist, ist die Ermittlung der Steigung fortsetzbar, indem die vor Beendigung der Ermittlung der Steigung zur Ermittlung der Steigung verwendeten Drehzahlwerte auf das Drehzahlniveau des wieder eingelegten Ganges skaliert werden und die Ermittlung der Steigung mit den seit wieder ein Gang eingelegt ist neu hinzugekommenen Drehzahlwerten und, falls dazu eine vorgegebene, gangabhängige Anzahl an Drehzahlwerten nicht vorliegt, zusätzlich mit den skalierten, jüngsten Drehzahlwerten fortsetzbar ist.
Erfindungsgemäß wird die Verwendung der oben genannten Verfahren zur Steuerung eines Kraftfahrzeuggetriebes vorgeschlagen.
Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der nachfolgenden Beschreibung.
Es ist vorgesehen, die Mittelung während Gangwechseln zu deaktivieren und sofort nach dem Gangwechsel mit einem möglichst guten stack die Mittelwertbildung wieder aufzunehmen. Die Schwierigkeit liegt darin, dass nach dem Gangwechsel der stack erst wieder gefüllt werden müsste, bevor die Berechnung mit der dem neuen Gang entsprechenden Anzahl von Werten durchgeführt werden kann.
Die Grundidee der Lösung besteht darin, den stack einzufrieren, d. h. nicht mehr zu aktualisieren, sobald der Gang ausgelegt ist. Wenn dann später wieder ein Gang eingelegt ist, wird der stack wieder aufgetaut und auf das neue Drehzahlniveau umskaliert. Unter Skalieren ist dabei das Multiplizieren der Einträge des stacks mit einem Skalierungsfaktor gemeint. Die Skalierung erfolgt mit der aktuellen – also der ersten und damit ältesten Drehzahl seit Fortsetzung der Ermittlung der Steigung bzw. seit wieder ein Gang eingelegt ist – Drehzahl dividiert durch die neueste Drehzahl im stack – also dividiert durch die jüngste Drehzahl vor Einstellung der Ermittlung der Steigung. Dadurch wird ein bündiger Anschluss des stack an den Drehzahlverlauf im neuen Gang erreicht. Auf diese Weise steht vom ersten Interrupt im neuen Gang ein stack zur Verfügung der eine verbesserte Steigung liefert und der über die dem neuen Gang entsprechende Mittelungsbreite gemittelt werden kann.
Wird in einen neuen Gang geschaltet dessen vorgegebene, gangabhängigen Anzahl an Drehzahlwerten größer ist als die vorgegebene, gangabhängige Anzahl an Drehzahlwerten des zuvor eingelegten Ganges werden zu den neu ermittelten Drehzahlwerten im neuen Gang die skalierten Drehzahlwerte des zuvor eingelegten Ganges zur Mittelwertbildung hinzugezogen. In jedem Interrupt kommt ein im neuen Gang neu ermittelter Drehzahlwert hinzu und die Mittelungsbreite wird um eins erhöht, bis sie den für den neuen Gang vorgesehenen Wert erreicht hat und die vorgegebene, gangabhängigen Anzahl an Drehzahlwerten für den neuen Gang vorliegt. Anschliessend erfolgt die Aktualisierung des aktuelle für den neuen Gang vorliegenden stack gemäß dem üblichen Vorgehen: Der aktuelle, für den neuen Gang vorliegenden stack wird in jedem Interrupt aktualisiert, indem der älteste Wert gelöscht und der aktuell gemessene neu eingefügt wird.
Wird – im umgekehrten Fall – in einen neuen Gang geschaltet dessen vorgegebene, gangabhängigen Anzahl an Drehzahlwerten kleiner ist als die vorgegebene, gangabhängige Anzahl an Drehzahlwerten des zuvor eingelegten Ganges, werden zu den neu ermittelten Drehzahlwerten im neuen Gang – solange deren Anzahl noch kleiner ist als die vorgegebene, gangabhängige Anzahl an Drehzahlwerten des neu eingelegten Ganges – die skalierten jüngsten Drehzahlwerte des zuvor eingelegten Ganges zur Mittelwertbildung hinzugezogen, sodass die vorgegebene, gangabhängige Anzahl an Drehzahlwerten des neu eingelegten Ganges zur Mittelwertbildung verwendet wird.
Üblicherweise wird bei einem PSG mit zwei eingelegten Gängen gefahren. In bestimmten Situationen kann es jedoch notwendig sein aus Komfortgründen auf das Vorwählen eines Ganges im inaktiven Teilgetriebe zu verzichten. In diesem Fall bliebe der stack möglicherweise sehr lange eingefroren und hätte beim Auftauen nur noch geringen bzw. keinen Wert mehr. Deshalb ist die Einfrierdauer des stack kalibrierbar. Wenn nach Ablauf dieser Zeit kein neuer Gang eingelegt ist, wird der Inhalt des stack verworfen. Sobald wieder ein Gang eingelegt wird, erfolgt eine Initialisierung des stack, indem alle Elemente mit der aktuell gemessenen Drehzahl – also der ersten und damit ältesten Drehzahl seit Fortsetzung der Ermittlung der Steigung bzw. seit wieder ein Gang eingelegt ist – belegt werden. In diesem Fall muss auch die Mittelungsbreite auf eins gesetzt werden. Anschließend wird sie schrittweise in jedem Interrupt um eins erhöht, bis sie den für den Gang vorgesehenen Wert erreicht hat. Alternativ kann die Initialisierung selbstverständlich auch unterbleiben oder mit jedem anderen beliebigen Wert erfolgen, wenn anschließend die erste Belegung seit. Fortsetzung der Ermittlung der Steigung bzw. seit wieder ein Gang eingelegt ist mit der aktuell gemessenen Drehzahl – also der ersten und damit ältesten Drehzahl seit Fortsetzung der Ermittlung der Steigung bzw. seit wieder ein Gang eingelegt ist – erfolgt und die Mittelungsbreite auf eins gesetzt wird. Im nächsten Interrupt erfolgt eine Belegung der zweiten Speicherposition im stack mit der in diesem Interrupt gemessenen – also der zweiten und damit zweit-ältesten Drehzahl seit Fortsetzung der Ermittlung der Steigung bzw. seit wieder ein Gang eingelegt ist und die Mittelungsbreite wird auf zwei gesetzt. Analog erfolgt die Belegung des stack sowie die Festsetzung der Mittelungsbreite und Ermittlung der Steigung bis der für den Gang vorgesehene Wert erreicht ist. Anschliessend wird nach dem oben beschriebenen Verfahren fortgesetzt: Der stack wird in jedem folgenden Interrupt aktualisiert, indem der älteste Wert gelöscht, der aktuell gemessene Wert neu eingefügt und daraus die Steigung ermittelt wird solange ein Gang eingelegt ist.
Die Strategie verhindert Überschwinger des in der LuK-PSG-Software verwendeten Drehzahlfilters nach Gangwechseln. Zu diesem Zweck wird die Berechnung der Steigung der Drehzahl angehalten, sobald kein Gang mehr eingelegt ist. Wenn nach einer kalibrierbaren Zeit wieder ein Gang eingelegt ist, werden die zur Berechnung der Steigung verwendeten alten Drehzahlen auf das Drehzahlniveau des neuen Gangs skaliert. Andernfalls werden die alten Drehzahlen verworfen und neu initialisiert sobald wieder ein Gang eingelegt ist.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 102008030481 A1 [0002, 0004]

Claims

Verfahren zur Verminderung von Überschwingen eines Ausgangssignals eines Drehzahlfilters bei Gangwechsel, wobei dem Drehzahlfilter zeitlich beabstandet Drehzahlwerte eingegeben werden und als Ausgangssignal eine Steigung von Drehzahlwerten ausgegeben wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Steigung der Drehzahl ermittelt wird, wobei die Ermittlung der Steigung der Drehzahl beendet wird, sobald kein Gang eingelegt ist und wenn innerhalb einer vorgegebenen Zeit wieder ein Gang eingelegt ist, die Ermittlung der Steigung fortgesetzt wird, indem die vor Beendigung der Ermittlung der Steigung zur Ermittlung der Steigung verwendeten Drehzahlwerte auf das Drehzahlniveau des wieder eingelegten Ganges skaliert werden und die Ermittlung der Steigung mit den seit wieder ein Gang eingelegt ist neu hinzugekommenen Drehzahlwerten und, falls dazu eine vorgegebene, gangabhängige Anzahl an Drehzahlwerten nicht vorliegt, zusätzlich mit den skalierten, jüngsten Drehzahlwerten fortgesetzt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ermittlung der Steigung der Drehzahl aus einer vorgegebenen, gangabhängigen Anzahl von Drehzahlwerten ermittelt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Skalierung auf das Drehzahlniveau des wieder eingelegten Ganges mit einem Skalierungsfaktor erfolgt, der sich aus der ältesten Drehzahl seit Fortsetzung der Ermittlung der Steigung dividiert durch die jüngste Drehzahl vor Beendigung der Ermittlung der Steigung ergibt.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenn innerhalb einer vorgegebenen Zeit nicht wieder ein Gang eingelegt ist, wird sobald wieder ein Gang eingelegt ist die Ermittlung der Steigung nur mit den Drehzahlwerten fortgesetzt, die neu hinzugekommen sind seit wieder ein Gang eingelegt ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die vorgegebene Zeit zwischen 0,01 Sekunden und 10 Sekunden, bevorzugt 0,5 bis 2 Sekunden beträgt.
Computerprogrammprodukt mit einem Computerprogramm, das Softwaremittel zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4 aufweist, wenn das Computerprogramm auf einem Computer ausgeführt wird.
Vorrichtung zur Verminderung von Überschwingen eines Ausgangssignals eines Drehzahlfilters bei Gangwechsel in einem Getriebe eines Kraftfahrzeugs mit einer Steuereinrichtung, wobei dem Drehzahlfilter zeitlich beabstandet Drehzahlwerte eingebbar sind und als Ausgangssignal eine Steigung von Drehzahlwerten ausgebbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Steigung der Drehzahl ermittelbar ist und wobei durch das Steuereinrichtung die Ermittlung der Steigung der Drehzahl beendbar ist, sobald kein Gang eingelegt ist und wenn innerhalb einer vorgegebenen Zeit wieder ein Gang eingelegt ist, die Ermittlung der Steigung fortsetzbar ist, indem die vor Beendigung der Ermittlung der Steigung zur Ermittlung der Steigung verwendeten Drehzahlwerte auf das Drehzahlniveau des wieder eingelegten Ganges skaliert werden und die Ermittlung der Steigung mit den seit wieder ein Gang eingelegt ist neu hinzugekommenen Drehzahlwerten und, falls dazu eine vorgegebene, gangabhängige Anzahl an Drehzahlwerten nicht vorliegt, zusätzlich mit den skalierten, jüngsten Drehzahlwerten fortsetzbar ist.
Verwendung des Verfahrens nach Anspruch 1 bis 4 zur Steuerung eines Kraftfahrzeuggetriebes.