DE102018211181A1 - Method for determining the control pressure at the point of contact of a regulated starting clutch of an automatic transmission of a motor vehicle - Google Patents
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Abstract
Es wird ein Verfahren zur Ermittlung des Ansteuerdrucks am Berührpunkt einer geregelten Anfahrkupplung (2) eines Automatgetriebes (1) eines Kraftfahrzeugs vorgeschlagen, bei dem die Anfahrkupplung (2) mit einem Initialdruck angesteuert wird, der niedriger ist als der Ansteuerdruck der Anfahrkupplung (2) am Berührpunkt, wobei anschließend der Ansteuerdruck abgesenkt wird und die Anfahrkupplung (2) mit einem Druck angesteuert wird, der deutlich unter dem Ansteuerdruck am Berührpunkt liegt, wobei anschließend eine Kühlung der Anfahrkupplung (2) mittels des Bespritzens der Anfahrkupplung (2) mit Getriebeöl aus dem Hydraulikkreislauf des Automatgetriebes (1) beginnt und der Ansteuerdruck der Anfahrkupplung (2) rampenförmig erhöht wird, wobei der Ansteuerdruck so lange erhöht wird, bis eine definierte, applizierbare Erhöhung der Kühlölstrom-Temperatur aufgrund der Reibung in der Anfahrkupplung von einem Temperatursensor (6) erfasst wird, wobei die Differenz zwischen dem Ansteuerdruck zum Zeitpunkt der definierten Erhöhung der Kühlölstrom-Temperatur und dem Initialdruck abzüglich eines applizierbaren Offsets einem gelernten Druckoffset entspricht, der für den aktuellen Temperaturbereich des Getriebeöls gültig ist. A method for determining the control pressure at the point of contact of a regulated starting clutch (2) of an automatic transmission (1) of a motor vehicle is proposed, in which the starting clutch (2) is controlled with an initial pressure that is lower than the control pressure of the starting clutch (2) on Contact point, after which the control pressure is reduced and the starting clutch (2) is actuated with a pressure that is significantly below the control pressure at the contact point, after which cooling of the starting clutch (2) by spraying the starting clutch (2) with gear oil from the Hydraulic circuit of the automatic transmission (1) begins and the actuation pressure of the starting clutch (2) is increased in a ramp-like manner, the actuation pressure being increased until a defined, applicable increase in the cooling oil flow temperature due to the friction in the starting clutch is detected by a temperature sensor (6) being, the difference between the drive pressure at the time of the defined increase in the cooling oil flow temperature and the initial pressure minus an applicable offset corresponds to a learned pressure offset that is valid for the current temperature range of the gear oil.
Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Ermittlung des Ansteuerdrucks am Berührpunkt einer geregelten Anfahrkupplung eines Automatgetriebes eines Kraftfahrzeugs gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The present invention relates to a method for determining the control pressure at the point of contact of a regulated starting clutch of an automatic transmission of a motor vehicle according to the preamble of
Aus dem Stand der Technik ist bekannt, bei Fahrzeugen umfassend ein Automatgetriebe mit integrierter geregelter Anfahrkupplung den Berührpunkt der Anfahrkupplung über das Motordrehmomentverhalten zu detektieren, während das Fahrzeug gebremst in Wahlhebelposition D stillsteht. Hierbei wird zuerst ein Referenzmoment gemessen, welches aussagt wie viel Drehmoment der als Elektromotor oder Verbrennungsmotor ausgeführte Antriebsmotor benötigt, um eine vorgegebene Leerlaufdrehzahl zu halten, während der Kraftschluss im Getriebe durch die Anfahrkupplung aufgelöst ist. Anschließend wird der Druck in der Anfahrkupplung erhöht, so dass der Motor mehr Drehmoment bereitstellen muss, um die Kupplungsreibung auszugleichen. Der Ansteuerdruck am Berührpunkt ist jener Druck, welcher in der Anfahrkupplung benötigt wird, um den Motor bei gleichbleibender Leerlaufdrehzahl mit einem vorgegebenen Drehmoment, beispielsweise circa 5 Newtonmeter oberhalb des Referenzmoments zu belasten.It is known from the prior art to detect the contact point of the starting clutch via the engine torque behavior in vehicles comprising an automatic transmission with an integrated regulated starting clutch, while the vehicle is at a standstill in the selector lever position D when braked. First, a reference torque is measured, which indicates how much torque the drive motor, which is designed as an electric motor or internal combustion engine, needs to maintain a predetermined idling speed, while the frictional connection in the transmission is released by the starting clutch. The pressure in the starting clutch is then increased so that the engine has to provide more torque to compensate for the clutch friction. The control pressure at the point of contact is the pressure that is required in the starting clutch in order to load the engine with a predetermined torque, for example approximately 5 Newton meters above the reference torque, while the idling speed remains the same.
Zur Ansteuerung einer Anfahrkupplung ist eine Basisdruckkennlinie über die Getriebeöltemperatur vorgesehen, um bei tieferen Temperaturen höhere Drücke anzusteuern, so dass die sich ändernde Viskosität des Öls ausgeglichen werden kann. Der detektierte Druckoffset aus der Berührpunkterkennung wird zu dieser Basisdruckkennlinie addiert bzw. subtrahiert. Somit ergibt sich der Ansteuerdruck am Berührpunkt über die Temperatur.To control a starting clutch, a basic pressure characteristic curve is provided over the transmission oil temperature in order to control higher pressures at lower temperatures, so that the changing viscosity of the oil can be compensated. The detected pressure offset from the touch point detection is added to or subtracted from this basic pressure characteristic. The control pressure at the point of contact results from the temperature.
In nachteiliger Weise kann es bei der Durchführung des beschriebenen Verfahrens zu ungenauen Ermittlung der Berührpunkte bei verschiedenen Getriebeöltemperaturen kommen, was durch einen möglichen Temperaturdrift des Druckreglers, nämlich durch eine ungewollte Änderung der Strom/Druck Stellung bei einer Änderung der Umgebungstemperatur bedingt ist. Hierbei können, bedingt durch einen möglichen Temperaturdrift baugleiche Druckregler bei gleicher Stromansteuerung und gleicher Umgebungstemperatur unterschiedliche Drücke stellen.The implementation of the described method can disadvantageously determine the contact points at different transmission oil temperatures, which is caused by a possible temperature drift of the pressure regulator, namely by an unwanted change in the current / pressure position when the ambient temperature changes. Due to a possible temperature drift, identical pressure regulators can set different pressures with the same current control and the same ambient temperature.
Demnach kann es also vorkommen, dass in einem Fahrzeug bei tieferen Getriebeöltemperaturen bedingt durch einen möglichen Temperaturdrift des Druckreglers ein höherer Kupplungsdruck als benötigt gestellt wird, was dazu führt, dass der Motor mehr Drehmoment stellen muss, um eine vorgegebene Leerlaufdrehzahl zu halten. Zudem kann die Anfahrkupplung durch den erhöhten Energieeintrag in die Reibelemente stark belastet werden. Dadurch hervorgerufene Verschleißerscheinungen der Reibelemente können zu einem erhöhten Energieverbrauch des Antriebsmotors führen. Ferner kann durch einen möglichen Temperaturdrift des Druckreglers ein niedriger Kupplungsdruck als benötigt gestellt werden, was zu einem verzögerten Ankriechen des Fahrzeuges aufgrund der unterfüllten Anfahrkupplung führt. Wenn in einer derartigen Situation das Fahrzeug an einer Steigung steht, kann dies in einem ungewollten Rückwärtsrollen resultieren, sofern im Kriechbetrieb weder das Bremspedal noch das Fahrpedal betätigt sind.Accordingly, it can happen that in a vehicle at lower transmission oil temperatures due to a possible temperature drift of the pressure regulator, a higher clutch pressure is set than required, which means that the engine has to set more torque in order to maintain a predetermined idling speed. In addition, the starting clutch can be heavily loaded due to the increased energy input into the friction elements. Signs of wear of the friction elements caused thereby can lead to increased energy consumption of the drive motor. Furthermore, a possible clutch pressure drift can result in a lower clutch pressure than required, which leads to a delayed creeping of the vehicle due to the underfilled start-up clutch. In such a situation, if the vehicle is on an incline, this can result in an undesired rolling backwards, provided that neither the brake pedal nor the accelerator pedal are actuated in crawl mode.
Um eine Anfahrkupplung vor Übertemperatur zu schützen, ist aus dem Stand der Technik bekannt, diese mit als Kühlöl dienendem Getriebeöl aus dem Hydraulikkreislauf zu bespritzen, wodurch lokale Wärme an der Anfahrkupplung, die beispielsweise durch eine Differenzdrehzahl mit viel Drehmoment entstanden ist, an das Getriebeöl abgeführt wird.In order to protect a starting clutch from overtemperature, it is known from the prior art to spray it with transmission oil serving as cooling oil from the hydraulic circuit, as a result of which local heat at the starting clutch, which has arisen, for example, from a differential speed with a lot of torque, is dissipated to the transmission oil becomes.
Aus der
Aus der
Aus der
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Ermittlung des Ansteuerdrucks am Berührpunkt einer geregelten Anfahrkupplung eines Automatgetriebes eines Kraftfahrzeugs anzugeben. Hierbei soll der Berührpunkt einer Anfahrkupplung und somit der erforderliche Ansteuerdruck für unterschiedliche Temperaturbereiche möglichst genau bestimmt werden. The present invention is based on the object of specifying a method for determining the actuation pressure at the contact point of a regulated starting clutch of an automatic transmission of a motor vehicle. The contact point of a starting clutch and thus the required control pressure for different temperature ranges should be determined as precisely as possible.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Weitere erfindungsgemäße Ausgestaltungen und Vorteile gehen aus den Unteransprüchen hervor.This object is achieved by the features of
Demnach wird ein Verfahren zur Ermittlung des Ansteuerdrucks am Berührpunkt einer geregelten Anfahrkupplung eines Automatgetriebes eines Kraftfahrzeugs vorgeschlagen, umfassend folgende Schritte:
- Ansteuern der Anfahrkupplung mit einem Initialdruck, der möglichst in der Nähe des Ansteuerdrucks am Berührpunkt liegt;
- Anfordern einer definierten Getriebeeingangsdrehzahl vom Antrieb;
- Ansteuern der Anfahrkupplung mit reduziertem Druck, der deutlich unter dem Ansteuerdruck am Berührpunkt liegt; der Ansteuerdruck am Berührpunkt ist anhand der Basisdruckkennlinie der Anfahrkupplung mit geringer Genauigkeit bekannt. Die zu diesem Zweck erforderliche Absenkung des Ansteuerdrucks kann beispielsweise rampenförmig erfolgen;
- Nach der Absenkung der Ansteuerdrucks Starten der Kühlung der Anfahrkupplung mittels des Bespritzens der Anfahrkupplung mit Getriebeöl aus dem Hydraulikkreislauf des Getriebes, wobei sich die gemessene Temperatur des Kühlölstroms, nachdem die Anfahrkupplung angespritzt wurde, nicht ändert, da die Anfahrkupplung unter dem Berührpunkt angesteuert ist;
- Rampenförmiges Erhöhen des Ansteuerdrucks der Anfahrkupplung, sodass sich der Ansteuerdruck dem Ansteuerdruck am Berührpunkt nähert und es zu einem Energieeintrag aufgrund der Reibung kommt, wobei die entstehende Wärmeenergie von dem Kühlölstrom aufgenommen und von dem Temperatursensor durch einen Temperaturanstieg des Kühlölstroms erkannt wird;
- Erkennen durch einen definierten, applizierbaren Temperaturanstieg des Kühlölstroms nachdem die Anfahrkupplung angespritzt wurde, welche Kupplungsdruckansteuerung notwendig ist, um die Anfahrkupplung am Berührpunkt zu halten.
- Actuation of the starting clutch with an initial pressure that is as close as possible to the actuation pressure at the point of contact;
- Requesting a defined transmission input speed from the drive;
- Actuation of the starting clutch with reduced pressure, which is significantly below the actuation pressure at the contact point; the control pressure at the point of contact is known with little accuracy from the basic pressure characteristic of the starting clutch. The lowering of the control pressure required for this purpose can take place, for example, in the form of a ramp;
- After the control pressure has been reduced, the cooling of the starting clutch is started by spraying the starting clutch with transmission oil from the hydraulic circuit of the transmission, the measured temperature of the cooling oil flow not changing after the starting clutch has been sprayed on, since the starting clutch is activated below the contact point;
- Ramping the activation pressure of the starting clutch so that the activation pressure approaches the activation pressure at the point of contact and there is an energy input due to the friction, the resulting thermal energy being absorbed by the cooling oil flow and detected by the temperature sensor through a temperature rise in the cooling oil flow;
- Recognize through a defined, applicable temperature increase in the cooling oil flow after the starting clutch has been molded on, which clutch pressure control is necessary to keep the starting clutch at the point of contact.
Die Differenz zwischen dem Ansteuerdruck der Anfahrkupplung zum Zeitpunkt der definierten, applizierbaren Erhöhung der Kühlölstrom-Temperatur und dem Initialdruck abzüglich eines applizierbaren Offsets entspricht einem gelernten Druckoffset, der für den aktuellen Temperaturbereich des Getriebeöls gültig ist, wobei das Verfahren in verschiedenen Temperaturbereichen des Getriebeöls durchgeführt und der jeweils ermittelte Druckoffset in Abhängigkeit von der Getriebeöl-Temperatur zu einer Basisdruckkennlinie der Anfahrkupplung über die Getriebeöltemperatur vorzeichenbehaftet addiert wird.The difference between the actuation pressure of the starting clutch at the time of the defined, applicable increase in the cooling oil flow temperature and the initial pressure minus an applicable offset corresponds to a learned pressure offset that is valid for the current temperature range of the transmission oil, whereby the method is carried out in different temperature ranges of the transmission oil the pressure offset determined in each case, depending on the transmission oil temperature, is added to a basic pressure characteristic curve of the starting clutch via the signed transmission oil temperature.
Zur Durchführung des Verfahrens wird die Kühlölstrom-Temperatur der Anfahrkupplung, nachdem das Kühlöl gegen die Anfahrkupplung gespritzt wurde, mittels eines Temperatursensors gemessen. Das Verfahren wird durchgeführt, wenn die Temperatur der Anfahrkupplung der Kühlölstrom-Temperatur entspricht, was der Fall ist, wenn die Anfahrkupplung für längere Zeit, beispielsweise bei längerer Fahrt in festen Gängen ohne schlupfende Anfahrkupplung, geschlossen war.To carry out the method, the cooling oil flow temperature of the starting clutch, after the cooling oil has been sprayed against the starting clutch, is measured by means of a temperature sensor. The method is carried out when the temperature of the starting clutch corresponds to the cooling oil flow temperature, which is the case when the starting clutch has been closed for a long time, for example when driving in fixed gears for a long time without a slipping starting clutch.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann über den gesamten Temperaturbereich des Getriebeöls durchgeführt werden, um separate Druckoffsets für definierte Temperaturabschnitte für die Anfahrkupplung zu ermitteln. Auf diese Weise werden durch einen Temperaturdrift bedingte individuelle Druckregler-Abweichungen der Anfahrkupplungen über alle Getriebe kompensiert.The method according to the invention can be carried out over the entire temperature range of the transmission oil in order to determine separate pressure offsets for defined temperature sections for the starting clutch. In this way, individual pressure regulator deviations of the starting clutches caused by a temperature drift are compensated for across all transmissions.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der beigefügten Figuren beispielhaft näher erläutert. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen gleiche Bauteile. Es zeigen:
-
1 : Eine schematische Darstellung eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs umfassend ein Automatgetriebe und eine geregelte Anfahrkupplung; und -
2 : Die Verläufe der Temperatur des Kühlölstroms und des Ansteuerdrucks der Anfahrkupplung als Funktion der Zeit zur Veranschaulichung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
-
1 : A schematic representation of a drive train of a motor vehicle comprising an automatic transmission and a regulated starting clutch; and -
2 : The curves of the temperature of the cooling oil flow and the actuation pressure of the starting clutch as a function of time to illustrate the method according to the invention.
In
In
Das Verfahren wird durchgeführt, wenn die Temperatur der Anfahrkupplung
Zu Beginn der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Zeitpunkt t_0 wird die Anfahrkupplung
Anschließend wird zum Zeitpunkt t_1 der Ansteuerdruck
Anschließend wird zum Zeitpunkt t_2 der Ansteuerdruck
Die Kühlölstrom-Temperatur
Zum Zeitpunkt t_5 beginnt eine Kupplungsdruckansteuerung anhand des Initialdrucks plus dem durch die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens gelernten Druckoffset.At time t_5, clutch pressure control begins based on the initial pressure plus the pressure offset learned by carrying out the method according to the invention.
Durch die erfindungsgemäße Konzeption kann der Energieverbrauch des Motors und der Wärmeeintrag in der Anfahrkupplung über die Lebensdauer gesenkt werden. Zudem können das Anfahrverhalten verbessert und ein ungewolltes Rückwärtsrollen des Fahrzeuges an einer Steigung bei im Kriechbetrieb unbetätigtem Brems- und Fahrpedal, bedingt durch eine unterfüllte Anfahrkupplung, vermieden werden.Through the design according to the invention, the energy consumption of the engine and the heat input in the starting clutch can be reduced over the service life. In addition, the starting behavior can be improved and an unwanted rolling backwards of the vehicle on an incline when the brake and accelerator pedal is not actuated in creep mode, due to an underfilled starting clutch, can be avoided.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Automatgetriebeautomatic transmission
- 22
- Anfahrkupplungclutch
- 33
- Antriebsmotordrive motor
- 44
- Abtrieboutput
- 55
- KühlölstromCooling oil flow
- 66
- Temperatursensortemperature sensor
- 77
- Steuerungcontrol
- PP
- Ansteuerdruckcontrol pressure
- TT
- Temperatur des KühlölstromsCooling oil flow temperature
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited
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- EP 2447561 A2 [0008]EP 2447561 A2 [0008]
- DE 102006042958 A1 [0009]DE 102006042958 A1 [0009]
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