DE102012208735A1 - Method for controlling an automated shifting process of a transmission - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung eines Schaltvorgangs zwischen zwei zwischen einer Getriebeeingangswelle und einer Getriebeausgangswelle angeordneten Gängen eines in einem Antriebsstrang mit einer mittels eines Fahrpedals gesteuerten Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs vorgesehenen Getriebes mittels eines entlang eines Schaltwegs zwischen einem aktuell eingelegten und einem neu eingelegten Gang unter Überwindung einer Synchronisationsschwelle einer Synchronisationseinrichtung von einem Getriebeaktor mittels einer vorzugebenden Synchronkraft verlagerten Schaltelements. Zur Verbesserung der Durchführung des Schaltvorgangs für sportliche und komfortable Schaltungen wird die Synchronkraft abhängig von einer Abweichung eines Differenzdrehzahlgradienten zwischen Getriebeeingangswelle und Getriebeausgangswelle von einem Zielwert eingestellt.The invention relates to a method for controlling a shift between two gears arranged between a transmission input shaft and a transmission output shaft in a drive train with an internal combustion engine of a motor vehicle controlled by an accelerator pedal by means of overcoming along a shift path between a currently engaged and a newly engaged gear a synchronization threshold of a synchronization device of a transmission actuator by means of a synchronous force to be displaced shifting element. To improve the implementation of the shifting process for sporty and comfortable shifts, the synchronous force is set as a function of a deviation of a differential speed gradient between the transmission input shaft and the transmission output shaft from a target value.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung eines Schaltvorgangs zwischen zwei zwischen einer Getriebeeingangswelle und einer Getriebeausgangswelle angeordneten Gängen eines in einem Antriebsstrang mit einer mittels eines Fahrpedals gesteuerten Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs vorgesehenen Getriebes mittels eines entlang eines Schaltwegs zwischen einem aktuell eingelegten und einem neu eingelegten Gang unter Überwindung einer Synchronisationsschwelle einer Synchronisationseinrichtung von einem Getriebeaktor mittels einer vorzugebenden Synchronkraft verlagerten Schaltelements.The invention relates to a method for controlling a switching operation between two arranged between a transmission input shaft and a transmission output gears of a provided in a drive train with an accelerator pedal controlled engine of a motor vehicle transmission by means of a switching path between a currently engaged and a newly engaged gear while overcoming a synchronization threshold of a synchronization device of a gear actuator by means of a predetermined synchronizing force displaced switching element.
Verfahren zur Steuerung von Schaltvorgängen in automatisierten Getrieben mit Synchroneinrichtungen, beispielsweise automatisierten Handschaltgetrieben oder Doppelkupplungsgetrieben sind beispielsweise aus der
Weiterhin ist bekannt, die Synchronkraft bei zu erwartender Synchrondauer aus der Differenzdrehzahl und den Parametern der Schaltelemente einschließlich Synchronisationseinrichtung abzuschätzen und die Synchronkraft zu erhöhen, sobald diese Zeit abgelaufen ist. Hierbei kann insbesondere bei kleinen Synchronkräften der Synchronvorgang stets sicher abgeschlossen werden. Tritt eine die Synchrondauer verlängernde Störung auf, führt dieses Verfahren nicht zu einer dauerhaften Anpassungen des Schaltablaufs an die Störung, vielmehr muss bei Fortbestehen der Störung jedes Mal zunächst die erwartete Synchrondauer verstreichen, bevor eine Reaktion erfolgt.Furthermore, it is known to estimate the synchronous force at the expected synchronous duration from the differential speed and the parameters of the switching elements including synchronization device and to increase the synchronizing force as soon as this time has expired. This can always be completed safely especially for small synchronous forces of the synchronous process. If a disturbance prolonging the synchronization duration occurs, this method does not lead to a permanent adaptation of the switching sequence to the disturbance; rather, if the disturbance persists, the expected synchronous duration must first elapse each time before a reaction takes place.
Die Reibung in dem Getriebeaktor und der das Schaltelement beinhaltenden Innenschaltung des Getriebes sowie die Synchronisationseinrichtung sind starken Schwankungen sowohl über die Lebensdauer (z.B. Verschleiß) als auch über Temperatur (Ölviskosität, Reibung) unterworfen. Daher ist die tatsächlich angelegte Synchronkraft und das sich daraus ergebende Synchronmoment ebenfalls variabel und der Synchronvorgang ist damit bezüglich Synchrondauer und Komfort schlecht reproduzierbar. Insbesondere schwankende Synchronzeiten können sich negativ auf den Schaltkomfort auswirken, da dies die Koordination und Steuerung des Schaltablaufs insgesamt beispielsweise eine Ansteuerung von im Antriebsstrang zwischen Brennkraftmaschine und Getriebe vorgesehenen Reibungskupplungen während des Schaltvorgangs beeinflusst.The friction in the geared actuator and the internal circuit of the transmission including the shifting element as well as the synchronizing device are subject to large variations both over the service life (e.g., wear) and over temperature (oil viscosity, friction). Therefore, the actually applied synchronizing force and the resulting synchronizing torque is also variable and the synchronizing process is thus poorly reproducible in terms of synchronous duration and comfort. In particular, fluctuating synchronous times can have a negative effect on the shifting comfort, since this influences the coordination and control of the shifting sequence overall, for example a triggering of friction clutches provided in the drive train between internal combustion engine and transmission during the shifting process.
Die tatsächlich angelegte, auf das Schaltelement wirkende Synchronkraft lässt sich dabei nicht direkt erfassen, so dass diese anhand von die Funktion des Getriebeaktors nachbildenden Modellen bestimmt wird. Eine direkte Rückführung der Synchronkraft und damit deren Regelung zur direkten Kompensation der Parametervarianz und von Störgrößen, beispielsweise Schleppmomenten im Getriebe sind damit nicht möglich.The actually applied, acting on the switching element synchronous force can not be detected directly, so that it is determined on the basis of the function of the gear actuator modeling models. A direct feedback of the synchronous force and thus their control for direct compensation of the variance of parameters and disturbances, such as drag torque in the transmission are not possible.
Aufgabe der Erfindung ist eine vorteilhafte Weiterbildung eines Verfahrens zur Steuerung eines Schaltablaufs insbesondere vor dem Hintergrund einer Verbesserung des Schaltkomforts des Getriebes.The object of the invention is an advantageous development of a method for controlling a shift sequence, in particular against the background of an improvement in the shifting comfort of the transmission.
Die Aufgabe wird durch ein Verfahren zur Steuerung eines Schaltvorgangs zwischen zwei zwischen einer Getriebeeingangswelle und einer Getriebeausgangswelle angeordneten Gängen eines in einem Antriebsstrang mit einer mittels eines Fahrpedals gesteuerten Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs vorgesehenen Getriebes mittels eines entlang eines Schaltwegs zwischen einem aktuell eingelegten und einem neu eingelegten Gang unter Überwindung einer Synchronisationsschwelle einer Synchronisationseinrichtung von einem Getriebeaktor mittels einer vorzugebenden Synchronkraft verlagerten Schaltelements gelöst, wobei die Synchronkraft abhängig von einer Abweichung eines Differenzdrehzahlgradienten zwischen Getriebeeingangswelle und Getriebeausgangswelle von einem Zielwert eingestellt wird. Durch das vorgeschlagene Verfahren kann die Steuerung der Synchronkraft während eines Schaltablaufs ständig an die sich ändernden Eigenschaften des Getriebeaktors, der Innenschaltung, der Synchronisierungseinrichtung und des Getriebes angepasst werden.The object is achieved by a method for controlling a switching operation between two gears arranged between a transmission input shaft and a transmission output shaft of a transmission provided in a drive train with an internal combustion engine of a motor vehicle controlled by an accelerator pedal by means of a gear shifting between a currently engaged and a newly engaged gear Overcoming a synchronization threshold of a synchronization device by a gear actuator by means of a predetermined synchronizing force displaced switching element solved, the synchronous force is set depending on a deviation of a differential speed gradient between the transmission input shaft and transmission output shaft of a target value. By the proposed method, the control of the synchronizing force during a switching sequence can be constantly adapted to the changing properties of the gear actuator, the internal circuit, the synchronization device and the transmission.
Der Zielwert wird dabei zumindest abhängig von einem Fahrpedalwert eines Fahrpedals und einer aus einer Zieldrehzahl des neu eingelegten Gangs und einer aktuellen Drehzahl unter Berücksichtigung des Übersetzungsunterschieds zwischen den Gängen ermittelten Differenzdrehzahl einer Getriebewelle ermittelt. Zusätzlich kann beispielsweise der Zielwert abhängig von einem aktuell eingestellten Fahrmodus des Kraftfahrzeugs ermittelt werden. Dieser kann beispielsweise von dem Fahrer vorgegeben und/oder durch von der Fahrweise des Fahrers abgeleiteten Regelparametern automatisiert ermittelt werden. The target value is determined at least as a function of an accelerator pedal value of an accelerator pedal and a differential speed of a transmission shaft determined from a target rotational speed of the newly engaged gear and a current rotational speed, taking into account the gear ratio difference between the gears. In addition, for example, the Target value can be determined depending on a currently set driving mode of the motor vehicle. This can be predetermined, for example, by the driver and / or automatically determined by control parameters derived from the driving style of the driver.
Besonders vorteilhaft kann eine während einer Schaltung laufend aktualisierte Ermittlung des Differenzdrehzahlgradienten sein, so dass zeit- und/oder ortsabhängig der Schaltweg beziehungsweise die Schaltdauer an eine sich ändernde Synchronkraft angepasst werden können. Hierbei können kurzzeitige, beispielsweise betriebstemperaturabhängige, oder über lange Zeit, beispielsweise verschleißbedingte wirksame Adaptionen der Schaltkraft über den Schaltkraftverlauf vorgesehen sein. Zur Unterscheidung kurzzeitiger und über lange Zeit wirksamer Einflüsse auf die Synchronkraft können weitere Betriebsparameter des Kraftfahrzeugs wie Betriebstemperatur, Laufleistung, Schädigungsindizes der Schaltung und dergleichen erfasst und ausgewertet werden. Es hat sich als ausreichend erwiesen, wenn die der Ermittlung der dem Differenzdrehzahlgradienten zugrunde liegenden Differenzdrehzahl zu Beginn einer Synchronphase eines Schaltvorgangs ermittelt wird.Particularly advantageous may be during a circuit continuously updated determination of the differential speed gradient, so that time and / or location-dependent switching path or the switching time can be adapted to a changing synchronous force. In this case, short-term, for example, operating temperature-dependent, or for a long time, for example, wear-related effective adaptations of the switching force on the switching force curve can be provided. To distinguish short-term and long-term effective influences on the synchronizing force further operating parameters of the motor vehicle such as operating temperature, mileage, damage indices of the circuit and the like can be detected and evaluated. It has proven to be sufficient if the determination of the speed difference underlying differential speed at the beginning of a synchronous phase of a switching operation is determined.
Aus dem Zielwert kann beispielsweise in Abhängigkeit von hardwareseitigen Getriebebedingungen, beispielsweise einer Massenträgheit einer an der Schaltung beteiligten Getriebeeingangswelle, einer Betätigungskraft des Getriebeaktors, beispielsweise einer Rastierkraft eines Active-Interlock-Aktors, einem adaptierbaren, praktisch einem Kehrwert des Wirkungsgrads der Synchronisierung entsprechenden Synchronparameter und dergleichen, eine Zielsynchronkraft ermittelt werden. Mittels dieser Zielsynchronkraft wird der Getriebeaktor gesteuert, wobei bei Einstellung dieser Zielsynchronkraft mittels des Getriebeaktors der beschriebene Schaltablauf insbesondere dessen Synchronvorgang des neu einzulegenden Gangs über die Differenz aus tatsächlichem Differenzdrehzahlgradienten und Zielwert verglichen wird. Beispielsweise bei Überschreiten einer Unbedenklichkeitsschwelle des Zielwerts und/oder der Zielsynchronkraft kann der Synchronparameter abhängig von der Größe der Abweichung des Zielwerts und/oder Zielsynchronkraft adaptiert werden. Ist beispielsweise der tatsächliche Differenzdrehzahlgradient größer als der Zielwert, wird der Kehrwert des Wirkungsgrads, also der Synchronparameter in Richtung kleinerer Werte adaptiert.From the target value, for example, depending on hardware-related transmission conditions, such as inertia of a transmission input shaft involved in the circuit, an actuating force of the gear actuator, for example, a locking force of an active interlock actuator, an adaptable, practically a reciprocal of the efficiency of the synchronization corresponding synchronization parameters and the like , a target synchronous force can be determined. By means of this target synchronous force of the gear actuator is controlled, wherein when setting this target synchronous force by means of the gear actuator, the switching process described in particular its synchronous operation of the new gear to be engaged on the difference between the actual Differenzdrehzahlgradienten and target value is compared. For example, when a safety threshold of the target value and / or the target synchronous force is exceeded, the synchronous parameter can be adapted depending on the magnitude of the deviation of the target value and / or target synchronous force. If, for example, the actual differential speed gradient is greater than the target value, the reciprocal of the efficiency, ie the synchronous parameter, is adapted in the direction of smaller values.
Die Erfindung wird anhand der einzigen Figur näher erläutert. Diese zeigt ein Blockschaltbild der Steuerroutine
Die mittels des Synchronparameters in Block
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Steuerroutine control routine
- 22
- Block block
- 33
- Block block
- 44
- Block block
- 55
- Block block
- 66
- Block block
- 77
- Block block
- 88th
- Block block
- Fsyncfsync
- Synchronkraft synchronous motor
- Msyncmsync
- Synchronisationsmoment synchronization moment
- NDiffTgtNDiffTgt
- Zieldifferenzdrehzahl Target differential speed
- NDiff@SyncStart NDIFF @ SyncStart
- Differenzdrehzahl bei Synchronisationsstart Differential speed at synchronization start
- Tsynctsync
- Synchronisationszeit synchronization time
- vsyncvsync
- Synchrongeschwindigkeit synchronous speed
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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