DE102014203045A1 - Method for setting a target speed on a shaft to be synchronized and control device for carrying out the method - Google Patents

Method for setting a target speed on a shaft to be synchronized and control device for carrying out the method Download PDF

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Abstract

Verfahren zum Einstellen einer Ziel-Drehzahl an einer zu synchronisierenden Welle, wobei die zu synchronisierenden Welle durch Ansteuerung eines Aktuators ausgehend von einer Ist-Drehzahl in Richtung auf die Ziel-Drehzahl beschleunigt oder abgebremst wird. Zur Ansteuerung des Aktuators werden mindestens zwei Soll-Differenzdrehzahlgradienten bestimmt werden, nämlich ein erster, betragsmäßig relativ großer Soll-Differenzdrehzahlgradient und ein zweiter, betragsmäßig relativ kleiner Soll-Differenzdrehzahlgradient, wobei sowohl für den ersten Soll-Differenzdrehzahlgradienten als auch für den zweiten Soll-Differenzdrehzahlgradienten maximal zulässige Grenzwerte vorgegeben sind. Zur Ansteuerung des Aktuators wird weiterhin ein Umschaltzeitpunkt bestimmt, ab welchem steuerseitig vom ersten Soll-Differenzdrehzahlgradienten auf den zweiten Soll-Differenzdrehzahlgradienten umgeschaltet wird.A method of setting a target speed on a shaft to be synchronized, wherein the shaft to be synchronized is accelerated or decelerated by driving an actuator from an actual speed toward the target speed. For controlling the actuator, at least two desired differential speed gradients are determined, namely a first, relatively large desired differential speed gradient and a second, relatively small desired differential speed gradient, wherein both for the first target differential speed gradient and for the second target Differenzdrehzahlgradienten maximum permissible limits are specified. To control the actuator, a switching time is further determined from which the control side is switched from the first target differential speed gradient to the second target differential speed gradient.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Einstellen einer Ziel-Drehzahl an einer zu synchronisierenden Welle und eine Steuerungseinrichtung zur Durchführung des Verfahrens.The invention relates to a method for setting a target speed on a shaft to be synchronized and to a control device for carrying out the method.

Es sind eine Vielzahl technischer Anwendungen, insbesondere in Automatikgetrieben von Kraftfahrzeugen, bekannt, in welchen eine zu synchronisierende Welle, die mit einer Ist-Drehzahl betrieben wird, auf eine Ziel-Drehzahl synchronisiert werden muss, wozu die zu synchronisierende Welle durch Ansteuerung eines Aktuators bzw. eines Stellers ausgehend von der Ist-Drehzahl in Richtung auf die Ziel-Drehzahl beschleunigt oder abgebremst wird.There are a variety of technical applications, especially in automatic transmissions of motor vehicles, known in which a shaft to be synchronized, which is operated at an actual speed must be synchronized to a target speed, including the shaft to be synchronized by driving an actuator or ., an actuator is accelerated or decelerated from the actual speed in the direction of the target speed.

Es ist dabei wünschenswert, die Synchronisation der zu synchronisierenden Welle, also das Einstellen der Ziel-Drehzahl an der zu synchronisierenden Welle, einerseits innerhalb kürzester Zeit und andererseits mit höchstmöglicher Genauigkeit durchzuführen.It is desirable in this case to carry out the synchronization of the shaft to be synchronized, that is to say the setting of the target rotational speed on the shaft to be synchronized, on the one hand within the shortest possible time and on the other hand with the highest possible accuracy.

Aus der DE 103 30 517 A1 sowie aus der DE 103 05 254 A1 sind jeweils Verfahren zum Einstellen einer Ziel-Drehzahl an einer zu synchronisierenden Welle eines Automatikgetriebes eines Kraftfahrzeugs bekannt, bei welchem zur Ansteuerung eines der Synchronisierung der zu synchronisierenden Welle dienenden Aktuators, nämlich einer Getriebebremse, ein Gradient der Getriebeausgangswellen-Drehzahl bzw. der Getriebeabtriebswellen-Drehzahl berücksichtigt wird.From the DE 103 30 517 A1 as well as from the DE 103 05 254 A1 For example, methods for setting a target speed on a shaft of an automatic transmission of a motor vehicle to be synchronized are known, in which a gradient of the transmission output shaft rotational speed or the transmission output shaft rotational speed is used to control one of the synchronization of the shaft to be synchronized, namely a transmission brake is taken into account.

Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zu Grunde, ein neuartiges Verfahren zum Einstellen einer Ziel-Drehzahl an einer zu synchronisierenden Welle und eine Steuerungseinrichtung zur Durchführung des Verfahrens zu schaffen.On this basis, the present invention based on the object to provide a novel method for setting a target speed on a shaft to be synchronized and a control device for carrying out the method.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zum Einstellen einer Ziel-Drehzahl an einer zu synchronisierenden Welle gemäß Patentanspruch 1 gelöst.This object is achieved by a method for setting a target speed on a shaft to be synchronized according to claim 1.

Zur Ansteuerung des Aktuators werden steuerungsseitig mindestens zwei Soll-Differenzdrehzahlgradienten bestimmt, nämlich ein erster, betragsmäßig relativ großer Soll-Differenzdrehzahlgradient und ein zweiter, betragsmäßig relativ kleiner Soll-Differenzdrehzahlgradient, wobei sowohl für den ersten als auch für den zweiten Soll-Differenzdrehzahlgradienten steuerungsseitig maximal zulässige Grenzwerte vorgegeben sind. Ferner wird zur Ansteuerung des Aktuators steuerungsseitig ein Umschaltzeitpunkt bestimmt, ab welchem steuerseitig vom ersten Soll-Differenzdrehzahlgradienten auf den zweiten Soll-Differenzdrehzahlgradienten umgeschaltet wird. Bedingt dadurch, dass bei der hier vorliegenden Erfindung zur Ansteuerung des Aktuators zum Einstellen der Ziel-Drehzahl an der zu synchronisierenden Welle einerseits die mindestens zwei Soll-Drehzahlgradienten und andererseits ein Umschaltzeitpunkt zwischen denselben bestimmt wird, kann einerseits die Synchronisierung der zu synchronisierenden Welle innerhalb kürzester Zeit und andererseits mit höchstmöglicher Genauigkeit erfolgen. Der erste Soll-Differenzdrehzahlgradient, der zweite Soll-Differenzdrehzahlgradient sowie der Umschaltzeitpunkt zwischen denselben ermöglichen demnach eine hochgenaue Einstellung der Ziel-Drehzahl an der zu synchronisierenden Welle innerhalb kürzester Zeit. Zunächst wird der erste Soll-Differenzdrehzahlgradient bestimmt und solange zur Ansteuerung des Aktuators verwendet, bis der Umschaltzeitpunkt, ab welchem steuerseitig vom ersten Soll-Differenzdrehzahlgradienten auf den zweiten Soll-Differenzdrehzahlgradienten umgeschaltet wird, vorliegt, wobei anschließend der zweite Soll-Differenzdrehzahlgradient bestimmt und zur Ansteuerung des Aktuators verwendet wird.For controlling the actuator, at least two desired differential speed gradients are determined on the control side, namely a first, relatively large desired differential speed gradient and a second, relatively small desired differential speed gradient, whereby the control side is maximally permissible for both the first and second desired differential speed gradients Limits are given. Furthermore, a switching time is determined to control the actuator control side, from which the control side is switched from the first target differential speed gradient to the second target differential speed gradient. Due to the fact that in the present invention for controlling the actuator for setting the target speed of the shaft to be synchronized on the one hand, the at least two target speed gradients and on the other hand, a switching between them is determined, on the one hand the synchronization of the shaft to be synchronized within the shortest possible Time and on the other hand with the highest possible accuracy. The first setpoint differential speed gradient, the second setpoint differential speed gradient and the switching time point between them accordingly enable a highly accurate setting of the target speed on the shaft to be synchronized within the shortest possible time. First, the first target differential speed gradient is determined and used to control the actuator until the changeover, from which control side of the first target differential speed gradient is switched to the second target differential speed gradient, then determines the second target differential speed gradient and to control of the actuator is used.

Nach einer Weiterbildung werden der erste Soll-Differenzdrehzahlgradient und der zweite Soll-Differenzdrehzahlgradient derart bestimmt, dass der erste Soll-Differenzdrehzahlgradient abhängig von dem maximal zulässigen Grenzwert für den zweiten Soll-Differenzdrehzahlgradienten und abhängig von der aktuellen Ist-Drehzahl sowie der aktuellen Ziel-Drehzahl der zu synchronisierenden Welle bestimmt wird, und dass der zweite Soll-Differenzdrehzahlgradient abhängig von dem aktuellen Soll-Differenzdrehzahlgradienten und abhängig von der aktuellen Ist-Drehzahl sowie aktuellen Ziel-Drehzahl der zu synchronisierenden Welle bestimmt wird. Hiermit ist eine besonders vorteilhafte Ermittlung des ersten Soll-Differenzdrehzahlgradienten und des zweiten Soll-Differenzdrehzahlgradienten möglich.According to a further development, the first desired differential speed gradient and the second desired differential speed gradient are determined such that the first desired differential speed gradient depends on the maximum permissible limit value for the second desired differential speed gradient and on the current actual rotational speed and the current target rotational speed the shaft to be synchronized is determined and that the second desired differential speed gradient is determined as a function of the current desired differential speed gradient and depending on the current actual speed and current target speed of the shaft to be synchronized. This makes a particularly advantageous determination of the first desired differential speed gradient and the second desired differential speed gradient possible.

Vorzugsweise wird dann, wenn ein erster Soll-Differenzdrehzahlgradient bestimmt wird, der betragsmäßig größer als der für denselben steuerungsseitig vorgegebene maximal zulässige Grenzwert ist, der erste Soll-Differenzdrehzahlgradient auf den für denselben steuerungsseitig vorgegebenen maximal zulässigen Grenzwert begrenzt. Ferner wird vorzugsweise dann, wenn ein zweiter Soll-Differenzdrehzahlgradient bestimmt wird, der betragsmäßig größer als der für denselben steuerungsseitig vorgegebene maximal zulässige Grenzwert ist, der zweite Soll-Differenzdrehzahlgradient auf den für denselben steuerungsseitig vorgegebenen maximal zulässigen Grenzwert begrenzt. Durch die Begrenzung des ersten Soll-Differenzdrehzahlgradienten auf den für denselben steuerungsseitig vorgegebenen maximal zulässigen Grenzwert ist es möglich, unter Gewährleistung einer möglichst schnellen Synchronisierung den ersten Soll-Differenzdrehzahlgradienten im Hinblick auf das maximal stellbare Synchronisierungsmoment zu begrenzen. Durch die Begrenzung des zweiten Soll-Differenzdrehzahlgradienten auf den für denselben vorgegebenen, maximal zulässigen Grenzwert kann derselbe in Hinblick auf Abtastzeiten des elektronischen Steuerungssystems begrenzt werden, um ein genaues Einstellen der Ziel-Drehzahl an der zu synchronisierenden Welle zu ermöglichen.Preferably, when a first desired differential speed gradient is determined, the amount is greater than the control-side predetermined maximum allowable limit, the first target differential speed gradient is limited to the control side predetermined maximum allowable limit. Further, preferably, when a second target differential speed gradient is determined, the amount is greater than the maximum permissible for the same control side predetermined Limit is limited to the second target differential speed gradient to the control side predetermined maximum allowable limit. By limiting the first setpoint differential speed gradient to the maximum permissible limit value predetermined for the same on the control side, it is possible to limit the first setpoint differential speed gradient with regard to the maximum adjustable synchronization torque while ensuring the fastest possible synchronization. By limiting the second target differential speed gradient to the maximum allowable limit imposed therefor, the same can be limited in terms of sampling times of the electronic control system to allow accurate adjustment of the target speed on the shaft to be synchronized.

Nach einer weiteren Weiterbildung liegt der Umschaltzeitpunkt, ab welchem steuerseitig vom ersten Soll-Differenzdrehzahlgradienten auf den zweiten Soll-Differenzdrehzahlgradienten umgeschaltet wird, dann vor, wenn eine Differenz zwischen der aktuellen Ist-Drehzahl der zu synchronisierenden Welle ist und der aktuellen Ziel-Drehzahl der zu synchronisierenden Welle betragsmäßig kleiner als ein Differenzdrehzahlgrenzwert ist oder diesem entspricht. Der Umschaltzeitpunkt, ab welchem steuerseitig vom ersten Soll-Differenzdrehzahlgradienten auf den zweiten Soll-Differenzdrehzahlgradienten umgeschaltet wird, liegt ferner dann vor, wenn ein erster Soll-Differenzdrehzahlgradient bestimmt wird, der betragsmäßig kleiner als der für den zweiten Soll-Differenzdrehzahlgradienten steuerungsseitig vorgegebene maximal zulässige Grenzwert ist. Durch eine derartige Bestimmung des steuerungsseitigen Umschaltzeitpunkts für den Wechsel vom ersten Soll-Differenzdrehzahlgradienten auf den zweiten Soll-Differenzdrehzahlgradienten ist die Ziel-Drehzahl an der zu synchronisierenden Welle innerhalb kürzester Zeit mit möglichst hoher Genauigkeit möglich.According to a further development of the switching time, from which the control side of the first target differential speed gradient is switched to the second target Differenzdrehzahlgradienten, then, if a difference between the current actual speed of the shaft to be synchronized and the current target speed of the magnitude of the synchronizing shaft is less than or equal to a differential speed limit value. The changeover time at which the first desired differential speed gradient is switched over to the second desired differential speed gradient on the control side is also present when a first desired differential speed gradient is determined which is smaller than the maximum permissible limit value on the control side for the second desired differential speed gradient is. By such a determination of the control-side switching time for the change from the first desired differential speed gradient to the second desired differential speed gradient, the target rotational speed on the shaft to be synchronized is possible within the shortest possible time with the highest possible accuracy.

Dann, wenn der erste Soll-Differenzdrehzahlgradient betragsmäßig kleiner als der für den zweiten Soll-Differenzdrehzahlgradient steuerungsseitig vorgegebene maximal zulässige Grenzwert ist, wird durch die hiervon abhängige Bestimmung des Umschaltzeitpunkts unmittelbar auf den zweiten Soll-Differenzdrehzahlgradienten bzw. auf den für denselben steuerungsseitig vorgegebenen, maximal zulässigen Grenzwert gewechselt, sodass sich dann insbesondere bei kleinen Differenzdrehzahlen ein Verfahren ergibt, welches zur Ansteuerung des Aktuators bzw. Stellers lediglich den zweiten Soll-Differenzdrehzahlgradienten nutzt.Then, if the first target differential speed gradient is smaller in absolute value than the maximum permissible limit value for the second setpoint differential speed gradient, the determination of the switchover time depends directly on the second setpoint differential speed gradient or on the control-side maximum changed permissible limit, so then in particular at low differential speeds, a method results, which uses only the second target differential speed gradient for driving the actuator or actuator.

Nach einer weiteren Weiterbildung wird ferner ein Abschaltzeitpunkt bestimmt, ab welchem steuerseitig die Ansteuerung des Aktuators mit dem zweiten Soll-Differenzdrehzahlgradienten beendet wird. Auch hierdurch wird gewährleistet, dass die Ziel-Drehzahl an der zu synchronisierenden Welle mit hoher Genauigkeit eingestellt werden kann.According to a further development, a shutdown time is also determined, from which control end of the control of the actuator is terminated with the second target differential speed gradient. This also ensures that the target speed can be adjusted on the shaft to be synchronized with high accuracy.

Die erfindungsgemäße Steuerungseinrichtung ist in Anspruch 15 definiert.The control device according to the invention is defined in claim 15.

Bevorzugte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung. Ausführungsbeispiele der Erfindung werden, ohne hierauf beschränkt zu sein, an Hand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt:Preferred developments emerge from the subclaims and the following description. Embodiments of the invention will be described, without being limited thereto, with reference to the drawings. Showing:

1 eine Antriebstrangschema eines Kraftfahrzeugs; 1 a powertrain diagram of a motor vehicle;

2 ein erstes Diagramm zur Verdeutlichung des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Einstellen einer Ziel-Drehzahl an einer zu synchronisierenden Welle; und 2 a first diagram to illustrate the inventive method for setting a target speed on a shaft to be synchronized; and

3 ein zweites Diagramm zur weiteren Verdeutlichung des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Einstellen einer Ziel-Drehzahl an einer zu synchronisierenden Welle. 3 a second diagram for further illustrating the inventive method for setting a target speed on a shaft to be synchronized.

Die hier vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Einstellen einer Ziel-Drehzahl an einer zu synchronisierenden Welle, insbesondere an einer zu synchronisierenden Welle eines Getriebes eines Kraftfahrzeugs.The present invention relates to a method for setting a target speed on a shaft to be synchronized, in particular on a shaft to be synchronized of a transmission of a motor vehicle.

1 zeigt stark schematisiert ein Antriebsstrangschema eines Kraftfahrzeugs, wobei gemäß 1 zwischen ein Antriebsaggregat 1 und einen Abtrieb 2 ein Getriebe 3 geschaltet ist, welches Drehzahlen und Drehmomente wandelt und so das Zugkraftangebot des Antriebsaggregats 1 am Abtrieb 2 bereitstellt. 1 shows very schematically a drive train scheme of a motor vehicle, according to 1 between a drive unit 1 and a downforce 2 a gearbox 3 is switched, which speeds and torques converts and so the traction power supply of the drive unit 1 at the output 2 provides.

Der Betrieb des Antriebsaggregats 1 wird über eine Motorsteuerungseinrichtung 4 und der Betrieb des Getriebes 3 über eine Getriebesteuerungseinrichtung 5 gesteuert bzw. geregelt, wozu gemäß 1 die Motorsteuerungseinrichtung 4 mit dem Antriebsaggregat 1 und die Getriebesteuerungseinrichtung 5 mit dem Getriebe 3 im Sinne der gezeigten Doppelpfeile Daten austauscht. Ebenso tauschen die Motorsteuerungseinrichtung 4 und die Getriebesteuerungseinrichtung 5 untereinander Daten aus.The operation of the drive unit 1 is via a motor control device 4 and the operation of the transmission 3 via a transmission control device 5 controlled according to what 1 the engine control device 4 with the drive unit 1 and the transmission control device 5 with the gearbox 3 exchanges data in the sense of the double arrows shown. Similarly, change the engine control device 4 and the transmission control device 5 with each other data.

Das Getriebe 3 umfasst mehrere Schaltelemente, wobei in 1 lediglich ein derartiges Schaltelement 6 exemplarisch gezeigt ist. Gemäß 1 umfasst das Schaltelement 6 zwei Schaltelementhälften 7, 8, wobei eine erste Schaltelementhälfte 7 mit einer ersten Welle 9 und eine zweite Schaltelementhälfte 8 mit einer zweiten Welle 10 gekoppelt ist. Dann, wenn ein solches Schaltelement 6 geschlossen werden soll, muss eine der Wellen 9 bzw. 10 und damit eine der Schaltelementhälften 7 bzw. 8 ausgehend von ihrer jeweiligen Ist-Drehzahl in Richtung auf eine Ziel-Drehzahl synchronisiert werden, wobei die Ziel-Drehzahl typischerweise der Ist-Drehzahl der anderen Schaltelementhälfte 8 bzw. 7 bzw. der anderen Welle 10 bzw. 9 entspricht. The gear 3 includes several switching elements, wherein in 1 only such a switching element 6 is shown as an example. According to 1 includes the switching element 6 two switching element halves 7 . 8th , wherein a first switching element half 7 with a first wave 9 and a second switching element half 8th with a second wave 10 is coupled. Then, if such a switching element 6 must be closed, one of the waves 9 respectively. 10 and thus one of the switching element halves 7 respectively. 8th are synchronized from their respective actual speed toward a target speed, wherein the target speed is typically the actual speed of the other switching element half 8th respectively. 7 or the other wave 10 respectively. 9 equivalent.

Um eine zu synchronisierende Welle ausgehend von ihrer Ist-Drehzahl in Richtung auf die Ziel-Drehzahl zu synchronisieren, wird ein Aktuator 11 angesteuert, mit Hilfe dessen die zu synchronisierende Welle ausgehend von ihrer Ist-Drehzahl in Richtung auf die Ziel-Drehzahl beschleunigt oder abgebremst wird. In 1 wird exemplarisch davon ausgegangen, dass es sich bei der zu synchronisierenden Welle, an der die Ziel-Drehzahl eingestellt werden soll, um die Welle 9 handelt, der ein Aktuator 11 zugeordnet ist, welcher letztendlich angesteuert durch die Getriebesteuerungseinrichtung 5 die zu synchronisierende Welle 9 ausgehend von ihrer Ist-Drehzahl in Richtung auf die Ziel-Drehzahl beschleunigt oder abbremst, und zwar abhängig davon, ob die Ist-Drehzahl größer oder kleiner als die einzustellende Ziel-Drehzahl ist.To synchronize a shaft to be synchronized based on its actual speed in the direction of the target speed, an actuator 11 controlled by means of which the shaft to be synchronized is accelerated or decelerated from its actual speed in the direction of the target speed. In 1 By way of example, it is assumed that the shaft to be synchronized, at which the target speed is to be set, is about the shaft 9 is acting as an actuator 11 is assigned, which ultimately driven by the transmission control device 5 the wave to be synchronized 9 accelerated or decelerated from its actual speed toward the target speed, depending on whether the actual speed is greater or less than the target speed to be set.

Erfindungsgemäß werden zur Ansteuerung des Aktuators 11 und damit zur Synchronisierung der zu synchronisierenden Welle 9 steuerungsseitig mindestens zwei Soll-Differenzdrehzahlgradienten bestimmt, nämlich ein erster, betragsmäßig relativ großer Soll-Differenzdrehzahlgradient und ein zweiter, betragsmäßig relativ kleiner Soll-Differenzdrehzahlgradient, wobei, wie weiter unten im Detail beschrieben werden wird, zur Ansteuerung des Aktuators 11 vorzugsweise beide Soll-Differenzdrehzahlgradienten, im Ausnahmefall lediglich einer dieser Soll-Differenzdrehzahlgradienten, verwendet wird. Dabei ist sowohl für den ersten Soll-Differenzdrehzahlgradienten als auch für den zweiten Soll-Differenzdrehzahlgradienten steuerungsseitig jeweils ein maximal zulässiger Grenzwert vorgegeben, der dazu dient, den jeweiligen Soll-Differenzdrehzahlgradienten zu begrenzen. Ferner wird zur Ansteuerung des Aktuators 11 und damit zur Synchronisierung der zu synchronisierenden Welle 9 steuerungsseitig ein Umschaltzeitpunkt bestimmt, ab welchem steuerungsseitig vom ersten auf den zweiten Soll-Differenzdrehzahlgradienten umgeschaltet wird, bei welchem also bei der Ansteuerung des Aktuators 11 vom ersten auf den zweiten Soll-Differenzdrehzahlgradienten gewechselt wird.According to the invention for controlling the actuator 11 and thus to synchronize the shaft to be synchronized 9 at least two desired differential speed gradients determined on the control side, namely a first, relatively large desired differential speed gradient and a second, relatively small target differential speed gradient, wherein, as will be described in detail below, for driving the actuator 11 Preferably both set differential speed gradients, in the exceptional case only one of these desired differential speed gradients, is used. In this case, in each case a maximum permissible limit value, which serves to limit the respective desired differential speed gradient, is predetermined on the control side both for the first desired differential speed gradient and for the second desired differential speed gradient. Further, for driving the actuator 11 and thus to synchronize the shaft to be synchronized 9 control side determines a switching time, from which control side is switched from the first to the second target differential speed gradient, in which therefore in the control of the actuator 11 is changed from the first to the second target differential speed gradient.

Die Ermittlung der zumindest zwei Soll-Differenzdrehzahlgradienten sowie des Umschaltzeitpunkts zwischen denselben erlaubt eine schnelle Synchronisierung bei hoher Genauigkeit. In 2 ist stark schematisiert über der Zeit t ein sich bei Nutzung des erfindungsgemäßen Verfahrens einstellender Verlauf der Differenzdrehzahl Δn an der zu synchronisierende Welle gezeigt, wobei unter der Drehzahldifferenz Δn der zu synchronisierenden Welle die Differenz zwischen der Ist-Drehzahl und der Ziel-Drehzahl der zu synchronisierenden Welle zu verstehen ist. Zum Zeitpunkt t1 beginnt die Synchronisierung der zu synchronisierenden Welle mit dem ersten ermittelten Soll-Differenzdrehzahlgradienten ng1-SOLL, wobei zum Zeitpunkt t2 bei der Synchronisierung vom ersten Soll-Differenzdrehzahlgradienten ng1-SOLL auf den zweiten Soll-Differenzdrehzahlgradienten ng2-SOLL gewechselt wird. Zum Zeitpunkt t3 ist die Differenzdrehzahl abgebaut und die Synchronisierung abgeschlossen. Zwischen den Zeitpunkten t1 und t2, also im Zeitintervall Δt1, wird demnach zur Ansteuerung des Aktuators 11 der erste Soll-Differenzdrehzahlgradient ng1-SOLL genutzt, wohingegen zwischen den Zeitpunkten t2 und t3, also im Zeitintervall Δt2, zur Synchronisierung der zu synchronisierenden Welle der zweite Soll-Differenzdrehzahlgradient ng2-SOLL genutzt wird.The determination of the at least two desired differential speed gradients as well as the switching time point between them permits a fast synchronization with high accuracy. In 2 is highly schematized over the time t is a using the method of the invention adjusting course of the differential speed .DELTA.n is shown on the shaft to be synchronized, below the speed difference .DELTA.n of the shaft to be synchronized, the difference between the actual speed and the target speed to be synchronized Wave is understood. At time t 1 , the synchronization of the shaft to be synchronized with the first determined differential speed gradient ng 1-SOLL begins, at time t 2 in the synchronization of the first target Differenzdrehzahlgradienten ng 1-SOLL on the second target Differenzdrehzahlgradienten ng 2-SOLL is changed. At time t 3 , the differential speed is reduced and the synchronization is completed. Between the times t 1 and t 2 , ie in the time interval Δt 1 , is therefore for controlling the actuator 11 the first desired differential speed gradient ng 1-SOLL used, whereas between the times t 2 and t 3 , ie in the time interval .DELTA.t 2 , the second target Differenzdrehzahlgradient ng 2-SOLL is used to synchronize the shaft to be synchronized.

Weitere Details der Erfindung werden nachfolgend unter Bezugnahme auf das Diagramm der 3 beschrieben, wobei in 3 über der Zeit t einerseits ein sich bei der Synchronisierung der zu synchronisierenden Welle einstellender Verlauf der Differenzdrehzahl Δn und andererseits ein Verlauf des zur Synchronisierung verwendeten Differenzdrehzahlgradienten ng aufgetragen ist.Further details of the invention are described below with reference to the diagram of 3 described, in 3 over the time t, on the one hand, a curve of the differential rotational speed Δn, which adjusts itself during the synchronization of the shaft to be synchronized, and, on the other hand, a profile of the differential rotational speed gradient ng used for the synchronization is plotted.

In 3 sind dabei in Vergleich zu 2 zusätzlich zu den Zeitpunkten t1, t2 und t3 weitere Zeitpunkte t4, t5, t6 und t7 gezeigt, welche steuerungsseitige Reaktionszeiten und steuerungsseitige Umschaltzeiten berücksichtigen. So stellen die Zeitintervalle, die durch die Zeitpunkte t4 und t5 sowie durch die Zeitpunkte t6 und t7 definiert sind, steuerungsseitige Reaktionszeiten ΔtX dar, die zwischen der steuerungsseitigen Anforderung eines Differenzdrehzahlgradienten und dem Beginn der steuerungsseitigen Umsetzung dieser Anforderung vergehen. Die Zeitpunkte t5 und t2 definieren eine Umschaltzeit ΔtY, die benötigt wird, um den Differenzdrehzahlgradienten vom ersten Differenzdrehzahlgradienten ng1-SOLL auf den zweiten Differenzdrehzahlgradienten ng2-SOLL zu überführen. Die Zeitpunkte t7 und t3 definieren eine steuerungsseitige Umschaltzeit ΔtZ, die verstreicht, bis nach dem Beginn der steuerungsseitigen Umsetzung der Anforderung des Abschaltens des zweiten Differenzdrehzahlgradienten ng2-SOLL derselbe tatsächlich vollständig abgebaut ist. In 3 eingezeichneten Zeitintervall Δt1-MIN und Δt2-MIN entsprechend steuerungsseitig vorgegebenen Minimalzeiten für die Soll-Differenzdrehzahlgradienten ng1-SOLL und ng2-SOLL.In 3 are in comparison to 2 in addition to the times t 1 , t 2 and t 3 further times t 4 , t 5 , t 6 and t 7 shown, which take into account control-side response times and control-side switching times. Thus, the time intervals defined by times t 4 and t 5 and times t 6 and t 7 represent control-side response times Δt X that elapse between the control-side request for a differential speed gradient and the start of the control-side implementation of this request. The times t 5 and t 2 define a switching time Δt Y which is required to convert the differential speed gradient from the first differential speed gradient ng 1-SOLL to the second differential speed gradient ng 2-SOLL . The times t 7 and t 3 define a control-side switching time Δt Z , which elapses until, after the start of the control-side conversion of the request for switching off the second differential speed gradient ng 2-SOLL, it is actually completely reduced. In 3 Plotted time interval .DELTA.t 1-MIN and .DELTA.t 2-MIN according to the control side predetermined minimum times for the target Differenzdrehzahlgradienten ng 1-SOLL and ng 2-SOLL .

In 3 wird davon ausgegangen, dass sich während den Umschaltzeiten ΔtY und ΔtZ der Differenzdrehzahlgradient ng linear und die Differenzdrehzahl Δn nach einer quadratischen Abhängigkeit ändert.In 3 It is assumed that during the switching times Δt Y and Δt Z the differential speed gradient ng changes linearly and the differential speed Δn changes after a quadratic dependence.

Der erste Soll-Differenzdrehzahlgradient wird, abhängig von der dem maximal zulässigen Grenzwert für den zweiten Soll-Differenzdrehzahlgradienten und abhängig von der aktuellen Ist-Drehzahl sowie der aktuellen Ziel-Drehzahl der zu synchronisierenden Welle bestimmt, vorzugsweise an der Formel:

Figure DE102014203045A1_0002
wobei ng1-SOLL der erste Soll-Differenzdrehzahlgradient ist, wobei nIST die aktuelle Ist-Drehzahl der zu synchronisierenden Welle ist, wobei nSOLL die aktuelle Ziel-Drehzahl der zu synchronisierenden Welle ist, und wobei n3-MAX, n4-MAX, n5-MAX und n6-MAX von dem maximal zulässigen Grenzwert für den zweiten Soll-Differenzdrehzahlgradienten abhängig sind, wobei Δt1-MIN eine steuerungsseitig vorgegebene Minimalzeit für den ersten Soll-Differenzdrehzahlgradienten ist, wobei ΔtX eine steuerungsseitige Reaktionszeit und ΔtY steuerungsseitige Umschaltzeit ist.The first desired differential speed gradient is determined as a function of the maximum permissible limit value for the second desired differential speed gradient and depending on the current actual rotational speed and the current target rotational speed of the shaft to be synchronized, preferably using the formula:
Figure DE102014203045A1_0002
where ng 1-SOLL is the first target differential speed gradient , where n IST is the current actual speed of the shaft to be synchronized, where n SOLL is the current target speed of the shaft to be synchronized, and where n 3-MAX , n 4 MAX , n 5-MAX and n 6-MAX are dependent on the maximum allowable limit for the second target differential speed gradient, where Δt 1-MIN is a control minimum predetermined time for the first target differential speed gradient, where Δt X is a control-side response time and Δt Y is control-side switching time.

Die Drehzahlen n3-MAX, n4-MAX, n5-MAX und n6-MAX werden nach folgenden Formeln bestimmt: n3-MAX = ng2-MAX·ΔtY n4-MAX = ng2-MAX·Δt2-MIN n5-MAX = ng2-MAX·ΔtX n6-MAX = 0,5·ng2-MAX·ΔtZ wobei ng2-MAX der maximal zulässige Grenzwert für den zweiten Soll-Differenzdrehzahlgradienten ist, wobei Δt2-MIN eine steuerungsseitig vorgegebene Minimalzeit für den zweiten Soll-Differenzdrehzahlgradienten ist, und wobei ΔtZ eine weitere steuerungsseitige Umschaltzeit ist.The speeds n 3-MAX , n 4-MAX , n 5-MAX and n 6-MAX are determined according to the following formulas: n 3-MAX = ng 2-MAX · Δt Y n 4-MAX = ng 2-MAX · Δt 2-MIN n 5-MAX = ng 2-MAX x Δt X n 6-MAX = 0.5 * ng 2-MAX * Δt Z wherein ng 2-MAX is the maximum allowable limit for the second target differential speed gradient, where Δt 2-MIN is a control minimum predetermined time for the second target differential speed gradient, and where Δt Z is another control-side shift time.

In der obigen Formel ist zu beachten, dass dann, wenn die Differenz nIST – nSOLL positiv ist, für den Gradienten ng1-SOLL ein negatives Vorzeichen zu wählen ist, wohingegen dann, die Differenz nIST – nSOLL negativ ist, für den Gradienten ng1-SOLL ein positives Vorzeichen zu wählen ist. Die Vorzeichen der Drehzahlen n3-MAX, n4-MAX, n5-MAX und n6-MAX entsprechen dem Vorzeichen der Differenz nIST – nSOLL.In the above formula, it is to be noted that when the difference n IS -n SOLL is positive, a negative sign is to be selected for the gradient ng 1-SOLL , whereas then the difference n IS -n SOLL is negative for the gradient ng 1-SOLL is a positive sign to choose. The signs of the speeds n 3-MAX , n 4-MAX , n 5-MAX and n 6-MAX correspond to the sign of the difference n IS - n DESIR .

Dann, wenn der ermittelte erste Soll-Differenzdrehzahlgradient ng1-SOLL betragsmäßig größer als der für denselben vorgegebene maximal zulässige Grenzwert ng1-MAX ist, wird der erste Soll-Differenzdrehzahlgradient auf den für denselben steuerungsseitig vorgegebenen maximal zulässigen Grenzwert begrenzt, wobei dann also gilt: ng1-SOLL = ng1-MAX.Then, when the determined first target differential speed gradient ng 1-SOLL is greater in magnitude than the predetermined maximum allowable limit ng 1-MAX for the same, the first target differential speed gradient is limited to the control side predetermined maximum allowable limit, in which case then applies : ng 1-SOLL = ng 1-MAX .

Im Anschluss an die Bestimmung des ersten Soll-Differenzdrehzahlgradienten ng1-SOLL wird ein Umschaltzeitpunkt für einen Wechsel von dem obigen ersten Soll-Differenzdrehzahlgradienten ng1-SOLL auf einen noch zu bestimmenden zweiten Soll-Differenzdrehzahlgradienten ng2-SOLL ermittelt, wobei der Umschaltzeitpunkt steuerungsseitig dann vorliegt, wenn folgende Formel erfüllt ist: nIST – nSOLL ≤ n1-IST + n2-IST + n3-MAX + n4-MAX + n5-MAX + n6-MAX wobei n1-IST und n2-IST vom aktuellen Differenzdrehzahlgradienten ngIST abhängig sind, und wobei weiterhin n2-IST, n3-MAX, n4-MAX, n5-MAX und n6-MAX von dem maximal zulässigen Grenzwert ng2-MAX für den zweiten Soll-Differenzdrehzahlgradienten abhängig sind.Following the determination of the first desired differential speed gradient ng 1-SOLL , a changeover point for a change from the above first desired differential speed gradient ng 1-SOLL to a still to be determined second desired differential speed gradient ng 2-SOLL is determined, the changeover time on the control side is present if the following formula is fulfilled: n IST - n SOLL ≤ n 1-IST + n 2-IST + n 3-MAX + n 4-MAX + n 5-MAX + n 6-MAX wherein n 1-IST and n 2-IST are dependent on the current differential speed gradient ng IST , and further wherein n 2-IST , n 3-MAX , n 4-MAX , n 5-MAX and n 6-MAX from the maximum allowable limit ng 2-MAX for the second target differential speed gradient are dependent.

Die Drehzahlen n1-IST, n2-IST sowie n3-MAX, n4-MAX, n5-MAX und n6-MAX werden nach folgenden Formeln bestimmt: n1-IST = ngIST·ΔtX n2-IST = 0,5·(ngIST – ng2-MAX)·ΔtY n3-MAX = ng2-MAX·ΔtY n4-MAX = ng2-MAX·Δt2-MIN n5-MAX = ng2-MAX·ΔtX n6-MAX = 0,5·ng2-MAX·ΔtZ wobei ngIST der aktuelle Differenzdrehzahlgradient ist, wobei ng2-MAX der maximal zulässige Grenzwert für den zweiten Soll-Differenzdrehzahlgradienten ist, wobei Δt2-MIN eine steuerungsseitig vorgegebene Minimalzeit für den zweiten Soll-Differenzdrehzahlgradienten ist, wobei ΔtX eine steuerungsseitige Reaktionszeit ist, und wobei ΔtY sowie ΔtZ steuerungsseitige Umschaltzeiten sind.The speeds n 1-IST , n 2-IST and n 3-MAX , n 4-MAX , n 5-MAX and n 6-MAX are determined according to the following formulas: n 1-IST = ng IS · Δt X n 2-IST = 0.5 * (ng IST - ng 2-MAX ) · Δt Y n 3-MAX = ng 2-MAX · Δt Y n 4-MAX = ng 2-MAX · Δt 2-MIN n 5-MAX = ng 2-MAX x Δt X n 6-MAX = 0.5 * ng 2-MAX * Δt Z where ng IST is the current differential speed gradient , where ng 2-MAX is the maximum allowable limit for the second target differential speed gradient, where Δt 2-MIN is a control minimum predetermined time for the second target differential speed gradient, where Δt X is a control-side response time. and where Δt Y and Δt Z are control side switching times.

In den obigen Beziehungen zur Berechnung des steuerungsseitigen Umschaltzeitpunkts vom ersten Soll-Differenzdrehzahlgradienten ng1-SOLL auf den zweiten Soll-Differenzdrehzahlgradienten ng2-SOLL wird der aktuelle Differenzdrehzahlgradient und nicht der geforderte Soll-Differenzdrehzahlgradient berücksichtigt, nämlich bei der Berechnung der Drehzahlen n1-IST und n2-IST.In the above relationships for calculating the control-side switching time from the first target differential speed gradient ng 1-SOLL to the second target differential speed gradient ng 2-SOLL , the current differential speed gradient and not the required target differential speed gradient is taken into account, namely when calculating the speeds n 1 IS and n is 2-IS .

Ferner liegt steuerungsseitig dann der Umschaltzeitpunkt, ab welchem steuerungsseitig vom ersten Soll-Differenzdrehzahlgradienten ng1-SOLL auf den zweiten Soll-Differenzdrehzahlgradienten ng2-SOLL umgeschaltet wird, vor, wenn festgestellt wird, dass der ermittelte erste Soll-Differenzdrehzahlgradient ng1-SOLL betragsmäßig kleiner als der für den zweiten Soll-Differenzdrehzahlgradienten steuerungsseitig vorgegebene maximal zulässige Grenzwert ng2-MAX ist.Further, on the control side, the changeover time at which control side the first desired differential rotational speed gradient ng 1-SOLL is switched to the second desired differential rotational speed gradient ng 2-SOLL is present when it is determined that the determined first target differential rotational speed gradient ng 1-SOLL is absolute is smaller than that for the second target differential speed gradient control side predetermined maximum allowable limit ng 2-MAX .

In diesem Fall wird die Ansteuerung des Aktuators bzw. Stellers 11 mit dem ersten Soll-Differenzdrehzahlgradienten ng1-SOLL übersprungen, so dass ausschließlich eine Ansteuerung desselben mit dem zweiten Soll-Differenzdrehzahlgradienten ng2-SOLL erfolgt. Für diesen Spezialfall ergibt sich ein Eingradientenverfahren. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn an der synchronisierenden Welle kleine Differenzdrehzahlen Δn vorliegen bzw. für den zweiten Soll-Differenzdrehzahlgradienten ng2-SOLL ein hoher maximal zulässiger Grenzwert ng2-MAX hinterlegt ist.In this case, the activation of the actuator or actuator 11 skipped with the first desired differential speed gradient ng 1-SOLL , so that only an activation of the same with the second target differential speed gradient ng 2-SOLL takes place. This special case results in a procedure for the procedure of a gradient. This is the case in particular when there are small differential speeds Δn on the synchronizing shaft or a high maximum permissible limit value ng 2-MAX is stored for the second setpoint differential speed gradient ng 2-SOLL .

Spätentens mit der Feststellung des Vorliegens des Umschaltzeitpunkts, ab welchem steuerungsseitig vom ersten Soll-Differenzdrehzahlgradienten ng1-SOLL auf den zweiten Soll-Differenzdrehzahlgradienten ng2-SOLL umgeschaltet wird, wird der zweite Soll-Differenzdrehzahlgradient ng2-SOLL abhängig von dem aktuellen Differenzdrehzahlgradienten und abhängig von der aktuellen Ist-Drehzahl sowie der aktuellen Ziel-Drehzahl der zu synchronisierenden Welle bestimmt, vorzugsweise abhängig nach folgender Formel:

Figure DE102014203045A1_0003
wobei ng2-SOLL der zweite Soll-Differenzdrehzahlgradient ist, wobei nIST die aktuelle Ist-Drehzahl der zu synchronisierenden Welle ist, wobei nSOLL die aktuelle Ziel-Drehzahl der zu synchronisierenden Welle ist, wobei ngIST der aktuelle Differenzdrehzahlgradient ist, wobei Δt2-MIN eine steuerungsseitig vorgegebene Minimalzeit für den zweiten Soll-Differenzdrehzahlgradienten ist, wobei ΔtX eine steuerungsseitige Reaktionszeit ist, und wobei ΔtY sowie ΔtZ steuerungsseitige Umschaltzeiten sind.The second target differential speed gradient ng 2-SOLL is dependent on the current Differenzdrehzahlgradienten and late with the determination of the presence of the switching time, from which the control side of the first target differential speed gradient ng 1-SOLL is switched to the second target Differenzdrehzahlgradienten ng 2-SOLL depending on the current actual speed and the current target speed of the shaft to be synchronized determined, preferably depending on the following formula:
Figure DE102014203045A1_0003
where ng 2-SOLL is the second target differential speed gradient , where n IST is the current actual speed of the shaft to be synchronized, where n SOLL is the current target speed of the shaft to be synchronized, where ng IST is the current differential speed gradient, where Δt 2-MIN is a control-side predetermined minimum time for the second target Differenzdrehzahlgradienten, where .DELTA.t X is a control-side response time, and wherein .DELTA.t Y and .DELTA.t Z control-side switching times.

In der obigen Formel ist zu beachten, dass dann, wenn die Differenz nIST – nSOLL positiv ist, für den Gradienten ng2-SOLL ein negatives Vorzeichen zu wählen ist, wohingegen dann, die Differenz nIST – nSOLL negativ ist, für den Gradienten ng2-SOLL ein positives Vorzeichen zu wählen ist.In the above formula, it should be noted that when the difference n IS -n SOLL is positive, a negative sign is to be selected for the gradient ng 2-SOLL , whereas then the difference n IS -n SOLL is negative for the gradient ng 2-SOLL is a positive sign to choose.

Ebenso wie für den ersten Soll-Differenzdrehzahlgradienten ng1-SOLL ist auch für den zweiten Soll-Differenzdrehzahlgradienten ng2-SOLL ein maximal zulässiger Grenzwert ng2-MAX steuerungsseitig vorgegeben, wobei dann, wenn der ermittelte zweite Soll-Differenzdrehzahlgradient ng2-SOLL betragsmäßig größer als der für denselben steuerungsseitig vorgegebene maximal zulässige Grenzwert ng2-MAX ist, der zweite Soll-Differenzdrehzahlgradient auf den für denselben steuerungsseitig vorgegebenen maximal zulässigen Grenzwert begrenzt wird, sodass dann gilt: ng2-SOLL = ng2-MAX.As well as for the first desired differential speed gradient ng 1-SOLL , a maximum permissible limit value ng 2-MAX is also set on the control side for the second desired differential speed gradient ng 2-SOLL , wherein when the determined second differential speed gradient ng 2-SOLL is absolute is greater than the control side predetermined maximum allowable limit ng 2-MAX , the second target differential speed gradient is limited to the control side predetermined maximum allowable limit, so then applies: ng 2-SOLL = ng 2-MAX .

Während der Ansteuerung des Aktuators bzw. Stellers 11 mit dem zweiten Soll-Differenzdrehzahlgradienten ng2-SOLL wird weiterhin ein Abschaltzeitpunkt bestimmt, welchem steuerungsseitig die Ansteuerung des Aktuators 11 mit dem zweiten Soll-Differenzdrehzahlgradienten ng2-SOLL steuerungsseitig beendet wird. Steuerungsseitig wird die Ansteuerung des Aktuators mit dem zweiten Soll-Differenzdrehzahlgradienten dann beendet, wenn folgende Formel erfüllt ist: nIST – nSOLL ≤ n5-IST + n6-IST wobei n5-IST und n6-IST vom aktuellen Differenzdrehzahlgradienten abhängig sind. Die Drehzahlen n5-IST und n6-IST werden nach folgenden Formeln bestimmt: n5-IST = ngIST·ΔtX n6-IST = 0,5·ngIST·ΔtZ wobei ngIST der aktuelle Differenzdrehzahlgradient ist, wobei ΔtX eine steuerungsseitige Reaktionszeit und ΔtZ eine steuerungsseitige Umschaltzeit ist. During the activation of the actuator or actuator 11 With the second setpoint differential speed gradient ng 2-SOLL , a switch-off time is furthermore determined, to which control side the activation of the actuator 11 is terminated on the control side with the second target differential speed gradient ng 2-SOLL . On the control side, the actuation of the actuator with the second set differential speed gradient is terminated when the following formula is satisfied: n IS - n SOLL ≤ n 5-IS + n 6-IST where n 5-IST and n 6-IST are dependent on the current differential speed gradient. The speeds n 5-IST and n 6-IST are determined according to the following formulas: n 5-IST = ng IS · Δt X n 6-IST = 0.5 · ng IS · Δt Z where ng IS is the actual differential speed gradient, where Δt X is a control-side response time and Δt Z is a control-side shift time.

Mit dem oben beschriebenen Verfahren kann an einer zu synchronisierenden Welle zeitoptimal mit hoher Genauigkeit eine Ziel-Drehzahl eingestellt werden. Dabei werden durch die Grenzwerte für die beiden Soll-Differenzdrehzahlgradienten steuerungsseitige Randbedingungen, wie maximal stellbare Momente sowie Abtastzeiten des Steuerungssystems, berücksichtigt.With the method described above, a target speed can be set in a time-optimal manner with high accuracy on a shaft to be synchronized. In this case, the limit values for the two desired differential speed gradients take into account control-side boundary conditions, such as maximum adjustable torques and sampling times of the control system.

Das Verfahren ist sowohl für positive als auch negative Drehzahlen und Drehzahlgardienten gültig. Wie oben ausgeführt, sind die Vorzeichen der Drehzahldifferenzen und Drehzahlgardienten entsprechend zu berücksichtigen.The method is valid for both positive and negative speeds and speed gauges. As explained above, the signs of the speed differences and speed parameters must be taken into account accordingly.

Die hier vorliegende Erfindung betrifft weiterhin eine Steuerungseinrichtung zur Durchführung des Verfahrens. Bei dieser Steuerungseinrichtung handelt es sich vorzugsweise um die Getriebesteuerungsrichtung 5.The present invention further relates to a control device for carrying out the method. This control device is preferably the transmission control direction 5 ,

Die Steuerungseinrichtung umfasst Mittel zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Bei diesen Mitteln handelt es sich um hardwareseitige und softwareseitige Mittel.The control device comprises means for carrying out the method according to the invention. These resources are hardware and software resources.

Bei den hardwareseitigen Mitteln handelt es sich um Datenschnittstellen, um mit den an der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens Baugruppen Daten auszutauschen. Weiterhin handelt es sich bei den hardwareseitigen Mitteln um einen Prozessor und um einen Speicher, wobei ein Speicher der Speicherung von Daten und ein Prozessor der Verarbeitung von Daten dient.The hardware-side means are data interfaces in order to exchange data with the modules performing the method according to the invention. Furthermore, the hardware means are a processor and a memory, a memory for storing data and a processor for processing data.

Bei den softwareseitigen Mitteln handelt es sich um Programmbausteine zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.The software resources are program modules for carrying out the method according to the invention.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Antriebsaggregatpower unit
22
Abtrieboutput
33
Getriebetransmission
44
MotorsteuerungseinrichtungMotor controller
55
GetriebesteuerungseinrichtungTransmission control device
66
Schaltelementswitching element
77
SchaltelementhälfteSwitching element half
88th
SchaltelementhälfteSwitching element half
99
Wellewave
1010
Wellewave
1111
Aktuatoractuator

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 10330517 A1 [0004] DE 10330517 A1 [0004]
  • DE 10305254 A1 [0004] DE 10305254 A1 [0004]

Claims (15)

Verfahren zum Einstellen einer Ziel-Drehzahl an einer zu synchronisierenden Welle, wobei die zu synchronisierenden Welle durch Ansteuerung eines Aktuators ausgehend von einer Ist-Drehzahl in Richtung auf die Ziel-Drehzahl beschleunigt oder abgebremst wird, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ansteuerung des Aktuators steuerungsseitig mindestens zwei Soll-Differenzdrehzahlgradienten bestimmt werden, nämlich ein erster, betragsmäßig relativ großer Soll-Differenzdrehzahlgradient und ein zweiter, betragsmäßig relativ kleiner Soll-Differenzdrehzahlgradient, wobei sowohl für den ersten Soll-Differenzdrehzahlgradienten als auch für den zweiten Soll-Differenzdrehzahlgradienten steuerungsseitig maximal zulässige Grenzwerte vorgegeben sind; zur Ansteuerung des Aktuators steuerungsseitig weiterhin ein Umschaltzeitpunkt bestimmt wird, ab welchem steuerseitig vom ersten Soll-Differenzdrehzahlgradienten auf den zweiten Soll-Differenzdrehzahlgradienten umgeschaltet wird.Method for setting a target speed on a shaft to be synchronized, wherein the shaft to be synchronized is accelerated or decelerated by driving an actuator, starting from an actual speed in the direction of the target speed, characterized in that for controlling the actuator control side at least two desired differential speed gradients are determined, namely a first, relatively large desired differential speed gradient and a second, relatively small target differential speed gradient, wherein both the first setpoint differential speed gradient and the second setpoint differential speed gradient control limits maximum permissible limits are given ; to control the actuator on the control side further a switching time is determined from which the control side of the first target differential speed gradient is switched to the second target differential speed gradient. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zunächst der erste Soll-Differenzdrehzahlgradient bestimmt und solange zur Ansteuerung des Aktuators verwendet wird, bis der Umschaltzeitpunkt, ab welchem steuerseitig vom ersten Soll-Differenzdrehzahlgradienten auf den zweiten Soll-Differenzdrehzahlgradienten umgeschaltet wird, vorliegt, wobei dann der zweite Soll-Differenzdrehzahlgradient bestimmt und zur Ansteuerung des Aktuators verwendet wird.A method according to claim 1, characterized in that first the first target differential speed gradient is determined and as long as used to control the actuator until the switching time, from which control side of the first target differential speed gradient is switched to the second target differential speed gradient, is present, then the second desired differential speed gradient is determined and used to drive the actuator. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Soll-Differenzdrehzahlgradient abhängig von dem maximal zulässigen Grenzwert für den zweiten Soll-Differenzdrehzahlgradienten und abhängig von der aktuellen Ist-Drehzahl sowie der aktuellen Ziel-Drehzahl der zu synchronisierenden Welle bestimmt wird.The method of claim 1 or 2, characterized in that the first target differential speed gradient is determined depending on the maximum allowable limit for the second target differential speed gradient and depending on the current actual speed and the current target speed of the shaft to be synchronized. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Soll-Differenzdrehzahlgradient ng1-SOLL nach folgender Formel bestimmt wird:
Figure DE102014203045A1_0004
wobei nIST die aktuelle Ist-Drehzahl der zu synchronisierenden Welle ist, wobei nSOLL die aktuelle Ziel-Drehzahl der zu synchronisierenden Welle ist, und wobei n3-MAX, n4-MAX, n5-MAX und n6-MAX von dem maximal zulässigen Grenzwert für den zweiten Soll-Differenzdrehzahlgradienten abhängig sind, wobei Δt1-MIN eine steuerungsseitig vorgegebene Minimalzeit für den ersten Soll-Differenzdrehzahlgradienten ist, wobei ΔtX eine steuerungsseitige Reaktionszeit und ΔtY eine steuerungsseitige Umschaltzeit ist.
A method according to claim 3, characterized in that the first desired differential speed gradient ng 1-SOLL is determined according to the following formula:
Figure DE102014203045A1_0004
where n IS is the current actual speed of the shaft to be synchronized, where n SOLL is the current target speed of the shaft to be synchronized, and where n 3-MAX , n 4-MAX , n 5-MAX and n 6-MAX of Δt 1-MIN is a control-side predetermined minimum time for the first target Differenzdrehzahlgradienten, where .DELTA.t X is a control-side reaction time and .DELTA.t Y is a control-side switching time.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass n3-MAX, n4-MAX, n5-MAX und n6-MAX nach folgenden Formeln bestimmt werden: n3-MAX = ng2-MAX·ΔtY; n4-MAX = ng2-MAX·Δt2-MIN; n5-MAX = ng2-MAX·ΔtX; n6-MAX = 0,5·ng2-MAX·ΔtZ wobei ng2-MAX der maximal zulässige Grenzwert für den zweiten Soll-Differenzdrehzahlgradienten ist, wobei Δt2-MIN eine steuerungsseitig vorgegebene Minimalzeit für den zweiten Soll-Differenzdrehzahlgradienten ist, und wobei ΔtZ eine weitere steuerungsseitige Umschaltzeit ist.Method according to claim 4, characterized in that n 3-MAX , n 4-MAX , n 5-MAX and n 6-MAX are determined according to the following formulas: n 3-MAX = ng 2-MAX · Δt Y ; n 4-MAX = ng 2-MAX · Δt 2-MIN ; n 5-MAX = ng 2-MAX x Δt X ; n 6-MAX = 0.5 * ng 2-MAX * Δt Z wherein ng 2-MAX is the maximum allowable limit for the second target differential speed gradient, where Δt 2-MIN is a control minimum predetermined time for the second target differential speed gradient, and where Δt Z is another control-side shift time. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Soll-Differenzdrehzahlgradient abhängig von dem aktuellen Differenzdrehzahlgradienten und abhängig von der aktuellen Ist-Drehzahl sowie aktuellen Ziel-Drehzahl der zu synchronisierenden Welle bestimmt wird.Method according to one of claims 1 to 5, characterized in that the second target differential speed gradient is determined depending on the current differential speed gradient and depending on the current actual speed and current target speed of the shaft to be synchronized. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Soll-Differenzdrehzahlgradient ng2-SOLL nach folgender Formel bestimmt wird
Figure DE102014203045A1_0005
wobei nIST die aktuelle Ist-Drehzahl der zu synchronisierenden Welle ist, wobei nSOLL die aktuelle Ziel-Drehzahl der zu synchronisierenden Welle ist, wobei ngIST der aktuelle Differenzdrehzahlgradient ist, wobei Δt2-MIN eine steuerungsseitig vorgegebene Minimalzeit für den zweiten Soll-Differenzdrehzahlgradienten ist, wobei ΔtX eine steuerungsseitige Reaktionszeit ist, und wobei ΔtY sowie ΔtZ steuerungsseitige Umschaltzeiten sind.
A method according to claim 6, characterized in that the second desired differential speed gradient ng 2-SOLL is determined according to the following formula
Figure DE102014203045A1_0005
where n IST is the current actual speed of the shaft to be synchronized, where n SOLL is the current target speed of the shaft to be synchronized, where ng IST is the current differential speed gradient, where Δt 2-MIN is a minimum time specified by the control side for the second setpoint Differential speed gradient is, where .DELTA.t X is a control-side reaction time, and wherein .DELTA.t Y and .DELTA.t Z are control-side switching times.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass dann, wenn ein erster und/oder zweiter Soll-Differenzdrehzahlgradient bestimmt wird, der betragsmäßig größer als der für denselben steuerungsseitig vorgegebene maximal zulässige Grenzwert ist, der erste und/oder zweite Soll-Differenzdrehzahlgradient auf den für denselben steuerungsseitig vorgegebenen maximal zulässigen Grenzwert begrenzt wird.Method according to one of claims 1 to 7, characterized in that when a first and / or second target differential speed gradient is determined, the amount is greater than the control-side predetermined maximum allowable limit, the first and / or second setpoint Differential speed gradient is limited to the same control side given maximum allowable limit. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Umschaltzeitpunkt, ab welchem steuerseitig vom ersten Soll-Differenzdrehzahlgradienten auf den zweiten Soll-Differenzdrehzahlgradienten umgeschaltet wird, dann vorliegt, wenn eine Differenz zwischen der aktuellen Ist-Drehzahl der zu synchronisierenden Welle und der aktuellen Ziel-Drehzahl der zu synchronisierenden Welle betragsmäßig kleiner als ein Differenzdrehzahlgrenzwert ist oder diesem entspricht.Method according to one of claims 1 to 8, characterized in that the switching time, from which control side of the first target differential speed gradient is switched to the second target differential speed gradient, then exists when a difference between the current actual speed of the shaft to be synchronized and the current target speed of the shaft to be synchronized is smaller than or equal to a differential speed limit. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Umschaltzeitpunkt dann vorliegt, wenn folgende Formel erfüllt ist: nIST – nSOLL ≤ n1-IST + n2-IST + n3-MAX + n4-MAX + n5-MAX + n6-MAX wobei n1-IST und n2-IST vom aktuellen Differenzdrehzahlgradienten abhängig sind, und wobei n2-IST, n3-MAX, n4-MAX, n5-MAX und n6-MAX von dem maximal zulässigen Grenzwert ng2-MAX für den zweiten Soll-Differenzdrehzahlgradienten abhängig sind.A method according to claim 9, characterized in that the switching time is present when the following formula is satisfied: n IST - n SOLL ≤ n 1-IST + n 2-IST + n 3-MAX + n 4-MAX + n 5-MAX + n 6-MAX where n 1-IST and n 2-IST are dependent on the current differential speed gradient, and where n 2-IST , n 3-MAX , n 4-MAX , n 5-MAX and n 6-MAX depend on the maximum permissible limit ng 2 MAX for the second target differential speed gradient are dependent. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass n1-IST, n2-IST sowie n3-MAX, n4-MAX, n5-MAX und n6-MAX nach folgenden Formeln bestimmt werden: n1-IST = ngIST·ΔtX; n2-IST = 0,5·(ngIST – ng2-MAX)·ΔtY; n3-MAX = ng2-MAX·ΔtY n4-MAX = ng2-MAX·Δt2-MIN; n5-MAX = ng2-MAX·ΔtX; n6-MAX = 0,5·ng2-MAX·ΔtZ wobei ngIST der aktuelle Differenzdrehzahlgradient ist, wobei ng2-MAX der maximal zulässige Grenzwert für den zweiten Soll-Differenzdrehzahlgradienten ist, wobei t2-MIN eine steuerungsseitig vorgegebene Minimalzeit für den zweiten Soll-Differenzdrehzahlgradienten ist, wobei ΔtX eine steuerungsseitige Reaktionszeit ist, und wobei ΔtY sowie ΔtZ steuerungsseitige Umschaltzeiten sind.Method according to claim 10, characterized in that n 1-IST , n 2-IST and n 3-MAX , n 4-MAX , n 5-MAX and n 6-MAX are determined according to the following formulas: n 1-IST = ng IST · Δt X ; n 2-IST = 0.5 * (ng IST - ng 2-MAX ) · Δt Y ; n 3-MAX = ng 2-MAX · Δt Y n 4-MAX = ng 2-MAX · Δt 2-MIN ; n 5-MAX = ng 2-MAX x Δt X ; n 6-MAX = 0.5 * ng 2-MAX * Δt Z where ng IS is the current differential speed gradient , where ng 2-MAX is the maximum allowable limit for the second target differential speed gradient, where t 2-MIN is a control minimum predetermined time for the second desired differential speed gradient, where Δt X is a control-side response time. and where Δt Y and Δt Z are control side switching times. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Umschaltzeitpunkt, ab welchem steuerseitig vom ersten Soll-Differenzdrehzahlgradienten auf den zweiten Soll-Differenzdrehzahlgradienten umgeschaltet wird dann vorliegt, wenn ein erster Soll-Differenzdrehzahlgradient bestimmt wird, der betragsmäßig kleiner als der für den zweiten Soll-Differenzdrehzahlgradienten steuerungsseitig vorgegebene maximal zulässige Grenzwert ist.Method according to one of claims 1 to 11, characterized in that the switching time, from which the control side of the first target differential speed gradient is switched to the second target differential speed gradient is present when a first target differential speed gradient is determined, the amount is smaller than that for the second target differential speed gradient control side predetermined maximum allowable limit. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass ferner ein Abschaltzeitpunkt bestimmt wird, ab welchem steuerseitig die Ansteuerung des Aktuators mit dem zweiten Soll-Differenzdrehzahlgradienten beendet wird.Method according to one of claims 1 to 12, characterized in that, in addition, a switch-off time is determined, from which control end of the actuation of the actuator is terminated with the second target differential speed gradient. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass dann steuerseitig die Ansteuerung des Aktuators mit dem zweiten Soll-Differenzdrehzahlgradienten beendet wird, wenn folgende Formel erfüllt ist: nIST – nSOLL ≤ n5-IST + n6-IST wobei n5-IST und n6-IST nach folgenden Formeln bestimmt werden: n5-IST = ngIST·ΔtX; n6-IST = 0,5·ngIST·ΔtZ wobei ngIST der aktuelle Differenzdrehzahlgradient ist, wobei ΔtX eine steuerungsseitige Reaktionszeit und ΔtZ eine steuerungsseitige Umschaltzeit ist. Method according to Claim 13, characterized in that control of the actuator with the second desired differential speed gradient is terminated on the control side if the following formula is satisfied: n IS - n SOLL ≤ n 5-IS + n 6-IST where n 5-IST and n 6-IST are determined according to the following formulas: n 5-IST = ng IS · Δt X ; n 6-IST = 0.5 · ng IS · Δt Z where ng IS is the actual differential speed gradient, where Δt X is a control-side response time and Δt Z is a control-side shift time. Steuerungseinrichtung, insbesondere Getriebesteuerungseinrichtung, gekennzeichnet durch Mittel zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 14.Control device, in particular transmission control device, characterized by means for carrying out the method according to one of claims 1 to 14.
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