DE10251620A1 - Control device for automatic transmission gear, comprising at least one sensor checking level of vibration for appropriate adjusting of slip - Google Patents

Control device for automatic transmission gear, comprising at least one sensor checking level of vibration for appropriate adjusting of slip Download PDF

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Abstract

The slip occurring between a drive element and an output element integrated in a hydrodynamic torque converter of a vehicle with an automatic transmission unit (1) can be regulated as required with a control device (3). The device (3) comprises at least one sensor (7, 8, 9, 10) checking the level of vibration inside or at the vehicle in order to adjust the slip for the avoidance of excessive noise, and to reduce the fuel consumption.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Regelvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1, sowie ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 2 zur Regelung des Schlupfes zwischen einem Antriebselement und einem Abtriebselement einer Antriebsstrangkupplung eines Fahrzeuges, insbesondere eines hydrodynamischen Drehmomentwandlers eines Fahrzeugs.The present invention relates to a control device according to the preamble of claim 1, and a method according to the preamble of the claim 2 for regulating the slip between a drive element and an output element of a drive train clutch of a vehicle, in particular a hydrodynamic torque converter of a vehicle.

Fahrzeuge mit Automatikgetriebe weisen üblicherweise einen hydrodynamischen Drehmomentwandler mit einem Antriebselement, das als Pumpenrad bezeichnet wird, und einem Abtriebselement auf, das als Turbinenrad bezeichnet wird. Während des Betriebs drehen das Antriebselement und das Abtriebselement mit unterschiedlicher Drehzahlen, das heißt zwischen dem Antriebselement und dem Abtriebselement tritt ein gewisser Schlupf auf. Bei manchen Drehmomentwandlern kann zur Verbrauchseinsparung die Wandlerkupplung überbrückt werden. Die Überbrückung kann „starr" erfolgen, wobei dann zwischen dem Antriebselement und dem Abtriebselement bzw. dem Pumpenrad und dem Turbinenrad kein Schlupf auftritt. Alternativ dazu kann die Überbrückung auch mit einem vorgegebenen Schlupf erfolgen.Vehicles with automatic transmissions usually have a hydrodynamic torque converter with a drive element, which is called an impeller and an output element, which is called the turbine wheel. This turns during operation Drive element and the output element with different speeds, that is called A certain amount occurs between the drive element and the driven element Slip on. Some torque converters can save fuel the converter clutch can be bridged. The bridging can take place “rigidly,” then between the drive element and the output element or the pump wheel and the turbine wheel does not slip. Alternatively, you can the bridging too with a given slip.

Bei herkömmlichen Wandlerkupplungen können in Abhängigkeit von einer Vielzahl von Betriebsparametern unterschiedliche „Schlupfkennfelder" appliziert werden, was mit hohem Aufwand verbunden ist. In die Schlupfregelung geht beispielsweise die momentane Drehungleichförmigkeit des Motors, der gewählte Übertragungspfad im Fahrzeug, die aktivierte Getriebegangstufe, die Betriebstemperatur, der gewählte Komfortanspruch (Sport oder Economy) etc. ein. Das Ziel besteht darin, im überbrückten Zustand des Wandlers den Schlupf so zu regeln, dass ein möglichst guter Akustik- und Schwingungskomfort bei gleichzeitiger Beachtung guter Verbrauchswerte erreicht wird.With conventional converter clutches can dependent on different "slip maps" are applied from a large number of operating parameters, which involves a lot of effort. Go into the slip control for example the current rotational irregularity of the motor, the chosen transmission path in the vehicle, the activated gear stage, the operating temperature, the elected Comfort (sport or economy) etc. The goal is there in it, in the bridged state of the converter to regulate the slip so that a possible good acoustic and vibration comfort with simultaneous attention good consumption values is achieved.

Problematisch hierbei ist, dass in der „Verursacher- und Übertragungskette" der Schwingungen, das heißt im „Gesamtsystem Fahrzeug" gewisse Toleranzen vorliegen. Es muss deshalb üblicherweise ein deutlicher „Sicherheitsabstand" zur theoretisch „ausschöpfbaren" Komfortgrenze eingehalten werden. Dieser „Sicherheitsabstand" führt zu einem Mehrverbrauch an Kraftstoff. Da tendenziell wegen des Sicherheitsabstandes zur Komfortgrenze ein zu großer Schlupf eingeregelt wird, verschlechtert sich zudem das Fahrverhalten (Gummibandeffekt).The problem here is that in the "polluter and transmission chain "of vibrations, that is called in the "overall system Vehicle "certain Tolerances exist. It is therefore usually necessary to maintain a clear “safety margin” from the theoretically “exploitable” comfort limit become. This "safety distance" leads to additional consumption of fuel. Because tends to because of the safety distance Comfort limit too big Slip is regulated, the driving behavior also deteriorates (Rubber band effect).

Ein weiterer Nachteil besteht darin, dass für eine serientaugliche Applikation von Schlupfkennfeldern, die nach Fahrzeug- Motor- und Ländervarianten differenziert sind, ein sehr großer Entwicklungsaufwand entsteht.Another disadvantage is that for a Application of slip maps suitable for series production, according to vehicle Engine and country variants are differentiated, a very large development effort arises.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine verbesserte Regelvorrichtung bzw. ein verbessertes Regelverfahren zur Regelung des Schlupfes einer Fahrzeug kupplung zu schaffen, die bzw. das einfach und dennoch wirkungsvoll arbeitend konzipiert ist.The object of the invention is a improved control device or an improved control method to regulate the slip of a vehicle clutch to create the or that is designed to be simple yet effective.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der Patentansprüche 1 bzw. 2 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.This task is due to the characteristics of claims 1 or 2 solved. Advantageous refinements and developments of the invention are the dependent claims refer to.

Das Grundprinzip der Erfindung besteht darin, den Schlupf der Kupplung bzw. des hydrodynamischen Drehmomentwandlers in Abhängigkeit von im bzw. am Fahrzeug auftretenden Schwingungen zu regeln. Hierzu ist mindestens ein Schwingungssensor vorgesehen, der gemessene Schwingungssignale an eine Regelvorrichtung liefert. In Abhängigkeit von den Schwingungssignalen regelt die Regelvorrichtung dann den Schlupf der Fahrzeugkupplung bzw. des hydrodynamischen Drehmomentwandlers. Als Führungsgröße der Schlupfregelung wird also gemäß der Erfindung der aktuelle „Fahrkomfortzustand" verwendet. Die Erfindung unterscheidet sich vom Stand der Technik also vor allem dadurch, dass keine fest applizierten Schlupfkennfelder verwendet werden, sondern dass die Schlupfregelung in Abhängigkeit vom aktuellen Komfortzustand erfolgt.The basic principle of the invention is therein, the slip of the clutch or the hydrodynamic torque converter dependent on to regulate vibrations occurring in or on the vehicle. For this at least one vibration sensor is provided, the measured vibration signals delivers to a control device. Depending on the vibration signals the control device then regulates the slip of the vehicle clutch or of the hydrodynamic torque converter. As a reference variable of the slip control so according to the invention the current "driving comfort condition" used. The invention differs from the prior art mainly in that that no permanently applied slip maps are used, but that the slip control depending on the current comfort level he follows.

Vorzugsweise wird bei Überschreiten eines vorgegebenen Schwingungsbzw. Geräuschpegels, der als „Brumm- Dröhn- oder Rasselgrenze" interpretiert werden kann, ein größerer Schlupf eingeregelt, bis das gewünschte Komfortniveau erreicht wird. Zugleich wird darauf geachtet, dass der aktuelle Schlupf minimiert wird.Preferably, if exceeded a predetermined vibration or Noise level, which is called "hum droning or rattle limit "interpreted can become a bigger slip adjusted until the desired Comfort level is reached. At the same time, care is taken to ensure that the current slip is minimized.

Zur Erfassung des Komfortzustandes können im Fahrzeug ein, vorzugsweise aber mehrere Schwingungssensoren angeordnet sein. Beispielsweise können im bzw. am Antriebsstrang Schwingungssensoren angeordnet sein, welche die im Antriebsstrang häufig auftretenden niederfrequenten Schwingungen messen. Alternativ oder zusätzlich können Schwingungs sensoren vorgesehen sein, die höherfrequente Körperschallschwingungen, zum Beispiel des Getriebegehäuses messen, wobei derartige höherfrequente Körperschallschwingungen für Dröhn- und Rasselgeräusche charakteristisch sind. Vorzugsweise ist ein Schwingungssensor am Achsträger angeordnet. Alternativ oder ergänzend dazu können Schwingungssensoren an Lagerstellen oder an schallabstrahlenden Stellen wie der Hutablage angeordnet sein. Ferner können im Innenraum Schwingungssensoren in Form von Luftschallsensoren angeordnet sein.To record the comfort condition can One, but preferably a plurality of vibration sensors are arranged in the vehicle his. For example Vibration sensors can be arranged in or on the drive train, which those common in the drivetrain measure occurring low-frequency vibrations. Alternatively or vibration sensors can also be used be provided the higher frequency Structure-borne vibrations, for example the gearbox measure, such higher frequencies Structure-borne vibrations for droning and rales are characteristic. A vibration sensor is preferably on axle arranged. Alternatively or in addition can do this Vibration sensors at bearings or at sound-emitting Places like the parcel shelf. Furthermore, in Interior vibration sensors arranged in the form of airborne sound sensors his.

Die von den Schwingungssensoren gelieferten Schwingungssignale werden im Getriebesteuergerät eingelesen. Ein vorgegebener Regelalgorithmus ermittelt dann unter Berücksichtigung vorgegebener Regelprioritäten wie Spritverbrauch o.ä. sowie unter Berücksichtigung von Randbedingungen wie der thermischen Belastbarkeit der Kupplung einen „idealen" Momentanschlupfwert für die Kupplung.The vibration signals supplied by the vibration sensors are read into the transmission control unit. A specified control algorithm then determines taking into account specified control priorities such as fuel consumption or the like. and taking into account boundary conditions such as the thermal load capacity of the clutch an "ideal" instantaneous slip value for the clutch.

Im Falle eines hydrodynamischen Drehmomentwandlers bleibt die Wandlerkupplung vorzugsweise so lange geschlossen, bis eine Annäherung an die fahrzeug- oder antriebsstrangspezifische „Brummgrenze" erreicht ist. Die Kupplung wird anschließend schrittweise von „geregelt offen" bis hin zu „offen" verstellt, bis sich der Geräuschpegel auf ein akzeptables Niveau verringert hat.In the case of a hydrodynamic torque converter the converter clutch preferably remains closed until an approximation to the vehicle or powertrain-specific "hum limit" is reached Clutch will then gradually regulated by " open "up to" open "until it changes the noise level has decreased to an acceptable level.

Wenngleich die Erfindung einleitend im Zusammenhang mit einem an ein Automatikgetriebe angeschlossenen hydrodynamischen Drehmomentwandler erläutert wurde, sei ausdrücklich darauf hingewiesen, dass die Erfindung ganz allgemein bei Kupplungen einsetzbar ist, die mit verschiedenen Getriebetypen wie zum Beispiel Handschaltgetrieben zusammenwirken.Although the invention is preliminary in connection with a connected to an automatic transmission hydrodynamic torque converter was explicitly stated noted that the invention can be used in general for couplings that work with different types of transmissions such as manual transmissions.

Zusammenfassend werden mit der Erfindung folgende Vorteile erreicht: In summary, with the invention achieved the following advantages:

  • – Verbrauchseinsparung- Consumption savings
  • – geringerer Applikationsaufwand als beim Stand der Technik- less Application effort than in the prior art
  • – durch die Verwendung einer Schwingungs- bzw. Geräuschgröße als Führungsgröße für die Schlupfregelung werden „zugleich" Bauteiltoleranzen des Getriebes, des Antriebsstranges, Motors, Fahrzeug berücksichtigt, sowie die jeweiligen Einsatzbedingungen (Temperatur, Kraftstoffqualität, etc.) sowie Alterung und Verschleiß einzelner Fahrzeugkomponenten.- by the use of a vibration or noise quantity as a reference variable for the slip control becomes "at the same time" component tolerances the transmission, the drive train, engine, vehicle are taken into account, as well as the respective operating conditions (temperature, fuel quality, etc.) as well as aging and wear of individual Vehicle components.

Im folgenden wird die Erfindung im Zusammenhang mit der Zeichnung näher erläutert. Die einzige 1 zeigt schematisch das Grundprinzip der Erfindung.In the following the invention is explained in connection with the drawing. The only 1 shows schematically the basic principle of the invention.

An ein Automatikgetriebe 1 ist eine Wandlerüberbrückungskupplung 2 angeflanscht, die durch ein elektronisches Steuergerät 3 angesteuert wird. Das elektronische Steuergerät 3 steuert insbesondere den Schlupf der Wandlerüberbrückungskupplung 2. Im Steuergerät 3 können verschiedene fahrzeugspezifische Kennfelder 4 – 6 implementiert sein, wie zum Beispiel ein spezifisches Verbrauchskennfeld, ein fahrzeugspezifisches Brummgrenzenkennfeld etc. Bei dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel sind ferner Schwingungssensoren 7 – 10 vorgesehen. Die Schwingungssensoren 7 – 10 können beispielsweise Querbeschleunigungssensoren, Vertikalbeschleunigungssensoren oder Luftschaltsensoren sein, die an unterschiedlichen Stellen im bzw. am Fahrzeug angeordnet sein können. Die Schwingungssensoren 7 – 10 erfassen den momentanen „Schwingungskomfortzustand" des Fahrzeugs. Die gemessenen Schwingungssignale werden dem Steuergerät 3 zugeführt. Im Abhängigkeit von den gemessenen Schwingungssignalen, das heißt vom Schwingungszustand des. Fahrzeugs steuert das Steuergerät den Schlupf der Wandlerüberbrückungskupplung.An automatic transmission 1 is a converter lock-up clutch 2 flanged by an electronic control unit 3 is controlled. The electronic control unit 3 controls in particular the slip of the lockup clutch 2 , In the control unit 3 can different vehicle-specific maps 4 - 6 be implemented, such as a specific consumption map, a vehicle-specific hum limit map, etc. In the embodiment shown here, there are also vibration sensors 7 - 10 intended. The vibration sensors 7 - 10 can be, for example, lateral acceleration sensors, vertical acceleration sensors or air switch sensors, which can be arranged at different points in or on the vehicle. The vibration sensors 7 - 10 detect the current "vibration comfort state" of the vehicle. The measured vibration signals are sent to the control unit 3 fed. The control unit controls the slip of the converter lock-up clutch in dependence on the measured vibration signals, that is, on the vibration state of the vehicle.

Claims (9)

Regelvorrichtung (3) zur Regelung des Schlupfes zwischen einem Antriebselement und einem Abtriebselement einer Antriebsstrangkupplung eines Fahrzeugs, insbesondere eines hydrodynamischen Drehmomentwandlers (2) eines Fahrzeugs, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Schwingungssensor (7 – 10) vorgesehen ist, der im bzw. am Fahrzeug auftretende Schwingungen misst, wobei Schwingungssignale der Schwingungssensoren (7 – 10) an die Regeleinrichtung (3) übertragen werden, welche den Schlupf in Abhängigkeit von den Schwingungssignalen regelt.Control device ( 3 ) for regulating the slip between a drive element and an output element of a drive train clutch of a vehicle, in particular a hydrodynamic torque converter ( 2 ) of a vehicle, characterized in that at least one vibration sensor ( 7 - 10 ) is provided, which measures vibrations occurring in or on the vehicle, wherein vibration signals of the vibration sensors ( 7 - 10 ) to the control device ( 3 ) are transmitted, which regulates the slip depending on the vibration signals. Verfahren zur Regelung des Schlupfes zwischen einem Antriebselement und einem Abtriebselement einer Antriebsstrangkupplung eines Fahrzeuges, insbesondere eines hydrodynamischen Drehmomenwandlers (2) eines Fahrzeugs, dadurch gekennzeichnet, dass mittels mindestens eines Schwingungssensors (7 – 10) im bzw. am Fahrzeug auftretende Schwingungen gemessen und der Schlupf in Abhängigkeit von den gemessenen Schwingungen geregelt wird.Method for controlling the slip between a drive element and an output element of a drive train clutch of a vehicle, in particular a hydrodynamic torque converter ( 2 ) of a vehicle, characterized in that by means of at least one vibration sensor ( 7 - 10 ) Vibrations occurring in or on the vehicle are measured and the slip is regulated depending on the measured vibrations. Regelvorrichtung bzw. Verfahren nach Anspruch 1 bzw. 2, wobei bei Überschreiten eines vorgegebenen, als Brummgrenze interpretierbaren Schwingungs- bzw. Geräuschpegels ein größerer Schlupf einregelt wird als bei geringeren Schwingungs- bzw. Geräuschpegeln.Control device or method according to claim 1 or 2, being exceeded a predetermined vibration limit that can be interpreted as a hum limit or noise level a larger slip is regulated than at lower vibration or noise levels. Regelvorrichtung bzw. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Schwingungssensor (7 – 10) so angeordnet ist, dass er im Antriebsstrang auftretende Schwingungen misst.Control device or method according to one of claims 1 to 3, wherein the vibration sensor ( 7 - 10 ) is arranged so that it measures vibrations occurring in the drive train. Regelvorrichtung bzw. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Schwingungssensor (7 – 10) Körperschallschwingungen einer Fahrzeugkomponente misst.Control device or method according to one of claims 1 to 4, wherein the vibration sensor ( 7 - 10 ) Measures structure-borne noise of a vehicle component. Regelvorrichtung bzw. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Schwingungssensor (7 – 10) am Träger eines Achsgetriebes des Fahrzeugs, eines Achsträgers oder eines Fahrschemels angeordnet ist.Control device or method according to one of claims 1 to 5, wherein the vibration sensor ( 7 - 10 ) is arranged on the carrier of an axle drive of the vehicle, an axle carrier or a subframe. Regelvorrichtung bzw. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der Schwingungssensor (7 – 10) an der Hutablage eines Fahrzeugs angeordnet ist.Control device or method according to one of claims 1 to 6, wherein the vibration sensor ( 7 - 10 ) is arranged on the parcel shelf of a vehicle. Regelvorrichtung bzw. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei der Schwingungssensor (7 – 10) im Innenraum des Fahrzeugs angeordnet ist.Control device or method according to one of claims 1 to 7, wherein the vibration sensor ( 7 - 10 ) arranged in the interior of the vehicle is. Regelvorrichtung bzw. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei der Schwingungssensor (7 – 10) ein Luftschallsensor ist, der Luftschall im Innenraum des Fahrzeugs misst.Control device or method according to one of claims 1 to 8, wherein the vibration sensor ( 7 - 10 ) is an airborne sound sensor that measures airborne noise in the interior of the vehicle.
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