DE19632747A1 - Method for pressure control of a CVT - Google Patents
Method for pressure control of a CVTInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Drucksteue rung eines CVT im Schubbetrieb.The invention relates to a method for pressure control a CVT in overrun mode.
Stufenlose Automatgetriebe, nachfolgend als CVT be zeichnet, bestehen üblicherweise aus folgenden Baugruppen: Anfahreinheit, Vorwärts-/Rückwärtsfahreinheit, Variator, Zwischenwelle und Differential. Der Variator wiederum be steht aus einem Primär-Kegelscheibenpaar, einem Umschlin gungsorgan und einem Sekundär-Kegelscheibenpaar. Jedes Ke gelscheibenpaar besteht aus einer in axialer Richtung fest stehenden Kegelscheibe und einer in axialer Richtung ver schiebbaren Kegelscheibe. Über die axiale Position der Ke gelscheiben wird die Momentübertragungsfähigkeit und die Übersetzung des CVT bestimmt. Ein derartiger Aufbau ist aus der ATZ Automobiltechnische Zeitschrift 96 (1994), Nr. 6, Seite 380, bekannt.Continuously variable automatic transmission, hereinafter referred to as CVT usually consists of the following components: Starting unit, forward / reverse driving unit, variator, Intermediate shaft and differential. The variator in turn be consists of a pair of primary conical disks, a wrapping supply element and a pair of secondary conical pulleys. Every ke gel disc pair consists of a fixed in the axial direction standing conical disk and one in the axial direction sliding cone pulley. About the axial position of the Ke gel disks becomes the moment transfer ability and the Translation of the CVT determined. Such a structure is over ATZ Automobiltechnische Zeitschrift 96 (1994), No. 6, Page 380, known.
Aus der Antriebstechnik 26 (1987), Nr. 8, Seite 45, ist ein allgemeines Verfahren zur Druckberechnung für ein CVT be kannt. Aus der EP-PS 0 451 887 ist die Anwendung eines der artigen Verfahrens in Verbindung mit zwei elektronischen Getriebesteuergeräten bekannt.From Drive Technology 26 (1987), No. 8, page 45, is a General procedure for pressure calculation for a CVT knows. From EP-PS 0 451 887 the application is one of the like procedure in connection with two electronic Gearbox control units known.
Beim zuvor beschriebenen Stand der Technik wird keine Unterscheidung zwischen Zug- und Schubbetrieb gemacht. Da aber im Schubbetrieb die Momentübertragungsrichtung am Va riator invertiert, weist der Stand der Technik den Nachteil einer fehlerhaften Druckberechnung auf.In the prior art described above, none Differentiation between train and push operation made. There but in overrun the torque transmission direction on the Va riator inverted, the prior art has the disadvantage an incorrect pressure calculation.
Die Erfindung hat insofern zur Aufgabe, für den Schub betrieb eine fehlerfreie Druckberechnung zu gewährleisten. The invention therefore has the task of boosting operation to ensure an error-free pressure calculation.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst, indem mit dem Erkennen von Schubbetrieb das Druckniveau im Verstellraum des Sekundär-Scheibenpaares gemäß der Formel bestimmt wird:The object is achieved by the Detection of overrun mode the pressure level in the adjustment room of the secondary disc pair is determined according to the formula:
p_SEK = (kP/kS) · cos α M_t · SF/(· 2µ · R · A_SEK)p_SEK = (kP / kS) · cos α M_t · SF / (· 2µ · R · A_SEK)
hierin bedeuten:here mean:
cos α: Cosinus des Kegelscheibenwinkels
M t: Turbinenmoment
µ: Reibwert Kegelscheibe/Umschlingungsorgan
R: Laufradius Umschlingungsorgan
auf der Primärscheibe
A_SEK: wirksame Verstellfläche Sekundärscheibe
kP/kS: Kräfteverhältnis Primär-/Sekundärscheibe
SF: Sicherheitsfaktor.cos α: cosine of the cone pulley angle
M t: turbine torque
µ: Coefficient of friction of the conical pulley / belt element
R: Radius of the loop on the primary pulley
A_SEK: effective adjustment surface of the secondary disc
kP / kS: Force ratio primary / secondary disc
SF: safety factor.
Die erfindungsgemäße Lösung bietet den Vorteil, daß bei der Anpreßdruckberechnung mitberücksichtigt wird, daß die Primärscheibe im Schubbetrieb zum drehmomentbestimmen den Teil des Variators wird.The solution according to the invention has the advantage that the contact pressure calculation also takes into account that the primary disc in overrun to determine the torque the part of the variator.
In einer Ausgestaltung hierzu wird vorgeschlagen, daß im Schubbetrieb das Turbinenmoment gemäß folgender Bezie hung berechnet wird:In an embodiment of this, it is proposed that in overrun the turbine torque according to the following relation hung is calculated:
M_t = M_M + M_P + M_Sch + M_Vb + [J_Ges ·(dω/dt)]M_t = M_M + M_P + M_Sch + M_Vb + [J_Ges · (dω / dt)]
hierin bedeuten:here mean:
M_M: von der Antriebseinheit abgegebenes Moment
M_P: Aufnahmemoment der Pumpe entsprechend
des Anpreßdruckbedarfes
M_Sch: Schleppmoment der Antriebseinheit
M_Vb: Verlustmoment der Zusatz-Verbraucher
J_Ges·(dω/dt): Summe der dynamischen Momente aller Ver
braucher, die den Variator im Schub belasten.M_M: torque given by the drive unit
M_P: Torque of the pump according to the contact pressure requirement
M_Sch: Drag torque of the drive unit
M_Vb: torque loss of the additional consumers
J_Ges · (dω / dt): Sum of the dynamic moments of all consumers that put pressure on the variator in overrun.
Diese Ausgestaltung bietet den Vorteil, daß in die Berechnung des Turbinenmoments zum einen das dynamische Moment für die Massenbeschleunigung aller Zusatzverbraucher und ein quasi-statischer Anteil mit eingehen. Der quasi statische Anteil setzt sich hierbei aus folgenden Anteilen zusammen: aktuelles, von der Antriebseinheit im Schubbe trieb abgegebenes Moment, Aufnahmemoment der Pumpe, Schleppmoment der Antriebseinheit als Funktion der Tempera tur und der Drehzahl sowie Verlustmoment der Zusatzverbrau cher, wie z. B. Lenkhilfe, Generator oder Klimaanlage.This configuration has the advantage that in the Calculation of the turbine torque on the one hand the dynamic Moment for the mass acceleration of all additional consumers and include a quasi-static part. The quasi The static part consists of the following parts together: current, from the drive unit in the drawer driven moment, absorption torque of the pump, Drag torque of the drive unit as a function of the tempera tur and the speed as well as loss torque of the additional consumption cher, such as B. steering aid, generator or air conditioning.
In den Figuren ist ein Ausführungsbeispiel darge stellt.An embodiment is shown in the figures poses.
Es zeigen:Show it:
Fig. 1A einen Programmablaufplan;1A shows a program flow chart ;
Fig. 1B eine Zug-/Schubkennlinie und Fig. 1B is a pull / push characteristic and
Fig. 2 ein Systemschaubild. Fig. 2 is a system diagram.
Fig. 1A zeigt einen Programmablaufplan zur Druckbe rechnung. Das Programm beginnt mit der Abfrage S1, ob das Fahrzeug sich im Schubbetrieb befindet. Die Entscheidung wird anhand einer Zug-/Schubkennlinie gefällt. Diese ist in Fig. 1B dargestellt. Wird bei Abfrage S1 ermittelt, daß das Fahrzeug sich im Zugbereich befindet, so erfolgt bei Schritt S3 die Druckberechnung für den Variator gemäß der Zugberechnung. Wird bei Abfrage S1 festgestellt, daß das Fahrzeug sich im Schubbereich befindet, so wird mit Schritt S2 die Druckberechnung gemäß der Schubfunktion aus geführt. Bei Schritt S4 wird der so berechnete Druckwert für den Variator in Stromwerte ausgegeben. Fig. 1A shows a program flow chart for Druckbe calculation. The program begins with query S1 whether the vehicle is in overrun mode. The decision is made on the basis of a pull / push characteristic. This is shown in Fig. 1B. If it is determined in query S1 that the vehicle is in the train area, the pressure calculation for the variator takes place in step S3 according to the train calculation. If it is found in query S1 that the vehicle is in the pushing area, the pressure calculation is carried out in accordance with the pushing function in step S2. In step S4, the pressure value thus calculated for the variator is output in current values.
Fig. 1B zeigt eine Zug-/Schubkennlinie. Auf der Abszisse sind Drehzahlwerte der Antriebseinheit, hier Mo tordrehzahl n_Mot, dargestellt. Auf der Ordinate sind Werte einer Fahrpedalstellung oder Drosselklappeninformation dar gestellt. Mit Bezugszeichen A ist die eigentliche Zug-/ Schubkennlinie dargestellt, wobei Werte oberhalb der Kenn linie A den Zugbereich darstellen und Werte unterhalb der Kennlinie den Schubbereich. FIG. 1B shows a push / pull characteristic. Speed values of the drive unit, here motor speed n_Mot, are shown on the abscissa. Values of an accelerator pedal position or throttle valve information are shown on the ordinate. The actual pull / shear characteristic curve is shown with reference symbol A, values above the characteristic line A representing the pull range and values below the characteristic curve the shear range.
Fig. 2 zeigt ein stark schematisiertes Systemschaubild eines CVT. Mit Bezugszeichen 1 ist eine Brennkraftmaschine dargestellt, bestehend aus den beiden Blöcken 5 für das Massenträgheitsmoment, 6 für das von der Brennkraftmaschine abgegebene Moment im Schubbetrieb und 7 für das Aufnahmemo ment der Pumpe. Bezugszeichen 2 bezeichnet einen hydrodyna mischen Wandler mit seinem Massenträgheitsmoment 8. Bezugs zeichen 3 zeigt eine Vorwärtsfahrkupplung. Bezugszeichen 4 zeigt den Variator, bestehend aus dem Primär-Kegelscheiben paar 11, dem Sekundär-Kegelscheibenpaar 12 und dem Um schlingungsorgan 13. Die Verstellung des Primär-Kegelschei benpaares geschieht über die Kraftwirkung des Hydraulikme diums auf die Fläche A1. Die Verstellung des Sekundär- Kegelscheibenpaares geschieht ebenfalls über die Kraftwir kung des Hydraulikmediums auf die Fläche A2. Fig. 2 is a highly schematic system diagram showing a CVT. With reference numeral 1 , an internal combustion engine is shown, consisting of the two blocks 5 for the moment of inertia, 6 for the torque given by the internal combustion engine in overrun mode and 7 for the intake moment of the pump. Reference numeral 2 denotes a hydrodynamic converter with its moment of inertia 8 . Reference 3 shows a forward drive clutch. Reference numeral 4 shows the variator, consisting of the primary conical pulley pair 11 , the secondary conical pulley pair 12 and the order loop 13th The primary pair of conical disks is adjusted via the force of the hydraulic medium on surface A1. The adjustment of the pair of secondary conical pulleys also takes place via the force effect of the hydraulic medium on surface A2.
Als weitere im Antriebsstrang angeordnete Blöcke sind mit Bezugszeichen 9 das Massenträgheitsmoment des Antriebs und mit Bezugszeichen 10 das Massenträgheitsmoment des Primär- Scheibensatzes dargestellt. Die Drehzahl der Primärwelle 14 wird über einen Drehzahlsensor 16 gemessen. Die Drehzahl der Sekundärwelle 15 wird über einen Drehzahlsensor 17 ge messen. Bezugszeichen 18 zeigt einen Strom-/Druckwandler, der Stromwerte in einen Druckwert für die Vorwärtsfahrkupp lung 3 wandelt. Bezugszeichen 19 zeigt eine Druckmeßein richtung für das Druckniveau des Sekundär-Kegelscheiben paares. Mit Bezugszeichen 20 ist ein elektronisches Getrie besteuergerät bezeichnet, welches aus den zuvor beschriebe nen Eingangsgrößen und zusätzlich aus der Fahrzustandser kennung Zug/Schub 21 das erforderliche Druckniveau be stimmt.As further blocks arranged in the drive train, reference numeral 9 shows the moment of inertia of the drive and reference numeral 10 the moment of inertia of the primary pulley set. The speed of the primary shaft 14 is measured via a speed sensor 16 . The speed of the secondary shaft 15 is measured via a speed sensor 17 ge. Reference numeral 18 shows a current / pressure converter, which converts current values into a pressure value for the forward drive clutch 3 . Reference numeral 19 shows a Druckmeßein direction for the pressure level of the secondary cone pulley pair. Reference numeral 20 designates an electronic transmission control unit which determines the required pressure level from the previously described input variables and additionally from the driving state detection train / push 21 .
Für den Schubbetrieb wird das Druckniveau im Verstellraum des Sekundär-Scheibenpaares 12 gemäß folgender Formel be rechnet:For the overrun mode, the pressure level in the adjustment space of the secondary disc pair 12 is calculated according to the following formula:
p_SEK = (kP/kS) · cosα · M_t · SF/( 2µ · R · A_SEK)p_SEK = (kP / kS) · cosα · M_t · SF / (2µ · R · A_SEK)
hierin bedeuten:here mean:
cosα: Cosinus des Kegelscheibenwinkels
M_t: Turbinenmoment
µ: Reibwert Kegelscheibe/Umschlingungsorgan
R: Laufradius Umschlingungsorgan
auf der Primärscheibe
A_SEK: wirksame Verstellfläche Sekundärscheibe
kP/kS: Kräfteverhältnis Primär-/Sekundärscheibe
SF: Sicherheitsfaktor.cosα: cosine of the cone pulley angle
M_t: turbine torque
µ: Coefficient of friction of the conical pulley / belt element
R: Radius of the loop on the primary pulley
A_SEK: effective adjustment surface of the secondary disc
kP / kS: Force ratio primary / secondary disc
SF: safety factor.
Unter Kegelscheibenwinkel ist der Winkel der Kegel scheibenflanke gegenüber der Waagerechten zu verstehen, z. B. 11 Grad. Das Kräfteverhältnis kP/kS wird üblicherwei se über ein entsprechendes Diagramm ermittelt. Der Sicher heitsfaktor wird aus Versuchen ermittelt.The angle of the cone is under the cone pulley angle to understand the flank of the disc in relation to the horizontal e.g. B. 11 degrees. The power ratio kP / kS is usually se determined using a corresponding diagram. The sure one Safety factor is determined from tests.
Das Turbinenmoment wiederum wird gemäß folgender Be ziehung berechnet:The turbine torque is in turn according to the following Be draw calculated:
M_t = M_M + M_P + M_Sch + M_Vb + [J_Ges ·(dω/dt)]M_t = M_M + M_P + M_Sch + M_Vb + [J_Ges · (dω / dt)]
hierin bedeuten:here mean:
M_M: von der Antriebseinheit abgegebenes Moment
M_P: Aufnahmemoment der Pumpe entsprechend
des Anpreßdruckbedarfes
M_Sch: Schleppmoment der Antriebseinheit
M_Vb: Verlustmoment der Zusatz-Verbraucher
J_Ges·(dω/dt): Summe der dynamischen Momente aller Ver
braucher, die den Variator im Schub belasten.M_M: torque given by the drive unit
M_P: Torque of the pump according to the contact pressure requirement
M_Sch: Drag torque of the drive unit
M_Vb: torque loss of the additional consumers
J_Ges · (dω / dt): Sum of the dynamic moments of all consumers that put pressure on the variator in overrun.
Das derart berechnete Turbinenmoment enthält einen dynamischen Faktor J_Ges·(dω/dt) und einen quasi-statischen Faktor, der sich aus folgenden Größen zusammensetzt: aktu elles, von der Antriebseinheit abgegebenes Moment M_M, Auf nahmemoment der Pumpe M_P, Schleppmoment der Antriebsein heit in Abhängigkeit der Temperatur M_Sch und der Drehzahl und Verlustmoment von Zusatz-Verbraucher M_Vb, wie Lenkhil fe, Generator oder Klimaanlage. Die Größe Schleppmo ment M_Sch der Antriebseinheit wird üblicherweise über ein Kennfeld ermittelt, so daß gilt: M_Sch = f(Teta, n_Mot). Hierin bedeuten Teta die Kühlmitteltemperatur und n_Mot die Drehzahl der Antriebseinheit. Das Kennfeld ist hierbei so ausgelegt, daß bei Erreichen der Betriebstemperatur der Antriebseinheit der Einfluß auf die Größe M_Sch gegen Null geht. Die Größe M_Vb kann aus einem Kennfeld oder einer digitalen, also z. B. Klimaanlage "An" oder "Aus", Informa tion der Verbraucher gewonnen werden.The turbine torque calculated in this way contains one dynamic factor J_Ges · (dω / dt) and a quasi-static Factor that is made up of the following variables: current elles moment M_M, Open given by the drive unit Torque of the pump M_P, drag torque of the drive unit depending on the temperature M_Sch and the speed and moment of loss of additional consumer M_Vb, such as Lenkhil fe, generator or air conditioning. The size drag ment M_Sch of the drive unit is usually via a Map determined so that the following applies: M_Sch = f (Teta, n_Mot). Here Teta means the coolant temperature and n_Mot the Speed of the drive unit. The map is like this designed that when the operating temperature of the Drive unit the influence on the size M_Sch towards zero goes. The size M_Vb can be from a map or a digital, e.g. B. Air conditioning "on" or "off", informa tion of the consumer.
BezugszeichenlisteReference list
1 Brennkraftmaschine
2 hydrodynamischer Wandler
3 Vorwärtsfahrkupplung
4 Variator
5 Massenträgheitsmoment Brennkraftmaschine
6 Schubmoment Brennkraftmaschine
7 Aufnahmemoment Pumpe
8 Massenträgheitsmoment hydrodynamischer Wandler
9 Massenträgheitsmoment Antrieb
10 Massenträgheitsmoment Primärsatz
11 Primär-Kegelscheibenpaar
12 Sekundär-Kegelscheibenpaar
13 Umschlingungsorgan
14 Primärwelle
15 Sekundärwelle
16 Drehzahlsensor Primärwelle
17 Drehzahlsensor Sekundärwelle
18 Drucksteuerung Vorwärtsfahrkupplung
19 Druckmeßeinrichtung Sekundär-Kegelscheibenpaar
20 elektronische Getriebesteuerung
21 Eingangsgröße Zug/Schub 1 internal combustion engine
2 hydrodynamic converter
3 forward drive clutch
4 variator
5 Mass moment of inertia of the internal combustion engine
6 Thrust torque of the internal combustion engine
7 Pump torque
8 Mass moment of inertia of hydrodynamic converter
9 Mass moment of inertia drive
10 Mass moment of inertia primary block
11 pair of primary conical pulleys
12 pairs of secondary conical pulleys
13 looping device
14 primary shaft
15 secondary shaft
16 Speed sensor primary shaft
17 Secondary shaft speed sensor
18 Forward drive clutch pressure control
19 Pressure measuring device pair of secondary conical pulleys
20 electronic transmission control
21 Input variable train / push
Claims (5)
M_t: Turbinenmoment
µ: Reibwert Kegelscheibe/Umschlingungsorgan
R: Laufradius Umschlingungsorgan auf der Primärscheibe
A_SEK: wirksame Verstellfläche Sekundärscheibe
kP/kS: Kräfteverhältnis Primär-/Sekundärscheibe
SF: Sicherheitsfaktor.1. Method for pressure control of an electro-hydraulically controlled CVT of the conical pulley wrap type, in which the torque transmission is determined via the pressure level in the adjustment space of the secondary pulley pair and a translation is determined via the pressure level in the adjustment space of the primary pulley pair, characterized in that with the detection of overrun the pressure level in the adjustment space of the secondary pulley pair is determined according to the formula: p_SEK = (kP / kS) · cos α · M_t · SF / (· 2µ · R · A_SEK) where: cos α: cosine of the cone pulley angle
M_t: turbine torque
µ: Coefficient of friction of the conical pulley / belt element
R: Radius of the loop on the primary pulley
A_SEK: effective adjustment surface of the secondary disc
kP / kS: Force ratio primary / secondary disc
SF: safety factor.
hierin bedeuten:M_M: von der Antriebseinheit abgegebenes Moment
M_P: Aufnahmemoment der Pumpe entsprechend des Anpreßdruckbedarfes
M_Sch: Schleppmoment der Antriebseinheit
M_Vb: Verlustmoment der Zusatz-Verbraucher
J_Ges·(dω/dt): Summe der dynamischen Momente aller Ver braucher, die den Variator im Schub belasten.2. The method according to claim 1, characterized in that in overrun the Turbinenmo element (M_t) is calculated according to the following relationship: M_t = M_M + M_P + M_Sch + M_Vb + [J_Ges · (dω / dt)]
here mean: M_M: torque output by the drive unit
M_P: Torque of the pump according to the contact pressure requirement
M_Sch: Drag torque of the drive unit
M_Vb: torque loss of the additional consumers
J_Ges · (dω / dt): Sum of the dynamic moments of all consumers that put pressure on the variator in overrun.
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1996132747 DE19632747A1 (en) | 1996-08-14 | 1996-08-14 | Method for pressure control of a CVT |
EP97938889A EP0918963A1 (en) | 1996-08-14 | 1997-08-08 | Method for controlling pressure in a vari-speed transmission |
PCT/EP1997/004323 WO1998006964A1 (en) | 1996-08-14 | 1997-08-08 | Method for controlling pressure in a vari-speed transmission |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE1996132747 DE19632747A1 (en) | 1996-08-14 | 1996-08-14 | Method for pressure control of a CVT |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19632747A1 true DE19632747A1 (en) | 1998-02-19 |
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ID=7802603
Family Applications (1)
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DE1996132747 Withdrawn DE19632747A1 (en) | 1996-08-14 | 1996-08-14 | Method for pressure control of a CVT |
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DE (1) | DE19632747A1 (en) |
WO (1) | WO1998006964A1 (en) |
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- 1997-08-08 EP EP97938889A patent/EP0918963A1/en not_active Ceased
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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OM8 | Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law | ||
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: ZF-BATAVIA, L.L.C., PLYMOUTH, MICH., US |
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8128 | New person/name/address of the agent |
Representative=s name: KRONTHALER, W., DIPL.-ING.UNIV., PAT.-ANW., 80538 |
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8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |