DE19801391A1 - Process to control the gear selection process in an automotive automatic gear box - Google Patents
Process to control the gear selection process in an automotive automatic gear boxInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum ruckfreien Schalten eines automatischen Getriebes eines durch einen Motor angetriebenen Kraftfahrzeugs, wobei das Motorsollmoment außerhalb von Schaltvorgängen im wesentlichen durch ein Fahrpedal vorgegeben wird und während Schaltvor gängen das Motorsollmoment durch eine elektrische Steuereinrichtung in Abhängigkeit vom jeweiligen Gang vor und nach dem Schaltvorgang vorgegeben wird.The invention relates to a method for smooth shifting of an automatic transmission motor-driven motor vehicle, the target engine torque outside of Gear changes are essentially specified by an accelerator pedal and during gear changes the engine target torque by an electrical control device depending on the respective gear is specified before and after the switching process.
Bei automatischen Getrieben in Kraftfahrzeugen entsteht bei einem Schaltvorgang durch die Übersetzungsänderung ein Ruck im Antriebsstrang. Geht man davon aus, daß der Fahrer das Fahrpedal während des Schaltvorgangs konstant hält, wird bei festem Zusammenhang Fahr pedal-Motormoment die Übersetzungsänderung einen Sprung im Abtriebsmoment hervorrufen.In automatic transmissions in motor vehicles occurs during a shift process by the Gear ratio change a jerk in the drive train. Assuming that the driver does that If the accelerator pedal remains constant during the shifting process, the driving becomes when there is a fixed connection pedal engine torque the gear ratio change cause a jump in the output torque.
Bei bekannten Verfahren gibt die Fahrpedalauslenkung nicht das Motormoment, sondern das Abtriebsmoment an der Hinterachse vor. Das Abtriebsmoment errechnet sich als Produkt aus dem Motormoment und der Gesamtübersetzung (Getriebeübersetzung und sonstige eventuelle Überset zungen). Bei dem Zusammenhang Fahrpedal-Motormoment ändert sich das Abtriebsmoment im Verhältnis der jeweiligen Gangübersetzung. Es entsteht ein mehr oder weniger großer Ruck im Antriebsstrang. Bei dem Zusammenhang Fahrpedal-Abtriebsmoment bleibt das Abtriebsmoment vor und nach der Schaltung konstant. Bei den bekannten Verfahren wird versucht, das Ruckpro blem rein abtriebsorientiert zu lösen, jedoch treten hier häufig Probleme auf.In known methods, the accelerator pedal deflection does not give the engine torque, but that Output torque on the rear axle. The output torque is calculated as the product of the Engine torque and the overall gear ratio (gear ratio and other possible gear ratio tongues). With the relationship between accelerator pedal and engine torque, the output torque changes in Ratio of the respective gear ratio. There is a more or less large jerk in the Powertrain. The output torque remains in the context of the accelerator pedal output torque constant before and after switching. In the known methods, an attempt is made to reverse the Solving only output-driven problems, but problems often arise here.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher darin, den Schaltdruck am Ende eines Schaltvorgangs noch stärker zu minimieren, um ein zugkraftneutrales Schalten (ZNS) zu erreichen.An object of the present invention is therefore to change the switching pressure at the end of a Minimize the switching process even more in order to achieve a pull-neutral switching (CNS).
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß während des Schaltvorgangs das zuvor
vorliegende Motormoment (Mmotist) auf einen Wert
This object is achieved in that the previously existing engine torque (M motist ) to a value during the switching process
Mmotn = Mmotist × iist/iziel
M motn = M motist × i is / i goal
verändert wird, wobei iist die Getriebeübersetzung vor dem Schaltvorgang und iziel die Getriebeüber setzung nach dem Schaltvorgang ist, das am Ende des Schaltvorgangs das veränderte Motormoment Mmotn noch für eine vorgebbare Zeitdauer tSR aufrechterhalten wird, und daß danach bei gleichblei bendem Pedalwert (PW) des Fahrpedals das veränderte Motormoment Mmotn wieder auf das ursprüngliche vor dem Schaltvorgang vorliegende Niveau Mmotist zurückgeführt wird. is changed, where i is the gear ratio before the gearshift and i goal is the gear ratio after the gearshift, which at the end of the gearshift the modified engine torque M motn is maintained for a predeterminable period of time t SR , and that thereafter with the pedal value remaining the same ( PW) of the accelerator pedal, the changed engine torque M motn is returned to the original level M motist present before the switching operation.
Beim erfindungsgemäßen Verfahren wird während des Wechsels der Getriebeübersetzung zunächst eine motormomentorientierte Anpassung vorgenommen, d. h. das Motormoment wird auf einen entsprechende der Änderung der Getriebeübersetzung errechneten Wert übergeführt. Danach wird für die Zeit, während sonst der Schaltdruck auftreten würde, dieses errechnete Motormoment für die Zeitdauer tSR aufrechterhalten, wodurch erreicht wird, daß die Schaltung zu diesem Zeitpunkt abtriebsorientiert durchgeführt wird. Insgesamt wird hierdurch ein zugkraftneutrales Schalten ermöglicht, d. h. ein nahezu ruckfreies Schalten, insbesondere auch dann, wenn der Fahrer den vor dem Schaltvorgang vorliegenden Pedalwert beibehält. Darüber hinaus wird erreicht, daß die Geschwindigkeit nach dem Schalten beibehalten wird, ohne daß der Fahrer den Pedalwert korrigie ren muß.In the method according to the invention, an engine torque-oriented adaptation is first carried out during the change of the gear ratio, ie the engine torque is converted to a corresponding value calculated from the change in the gear ratio. The calculated engine torque is then maintained for the time t SR for the time during which the switching pressure would otherwise occur, as a result of which it is achieved that the shift is carried out at this point in time in an output-oriented manner. Overall, this enables shift-neutral shifting, that is, shifting that is almost jerk-free, in particular even if the driver maintains the pedal value before the shifting operation. In addition, it is achieved that the speed is maintained after shifting without the driver having to correct the pedal value.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Anspruch 1 angegebenen Verfahrens möglich.The measures listed in the subclaims are advantageous developments and Improvements of the method specified in claim 1 are possible.
Zweckmäßigerweise wird das Motorsollmoment außerhalb von Schaltvorgängen durch eine
Funktion
The motor nominal torque is expediently performed outside of switching operations by a function
Mmotsoll = f(PW,n)
M mot set = f (PW, n)
oder ein entsprechendes Kennfeld vorgegeben.or a corresponding map is specified.
Der Übergang vom Motormoment Mmotist auf den Wert Mmotn während des Schaltvorgangs erfolgt gemäß einer Übergangsfunktion, die insbesondere an die sich wechselnde Getriebeübersetzung so angepaßt ist, daß keine Beschleunigungen oder Verzögerungen auftreten.The transition from the engine torque M motist to the value M motn during the switching process takes place according to a transition function which is particularly adapted to the changing gear ratio so that no accelerations or decelerations occur.
Entsprechend erfolgt der Übergang vom veränderten Wert des Motormoments Mmotn auf den ursprünglichen, vor dem Schaltvorgang vorliegenden Motormomentenwert Mmotist gemäß einer Übergangsfunktion, die so ausgelegt ist, daß das Fahrzeug keine ungewollte Beschleunigung erfährt.Correspondingly, the transition from the changed value of the engine torque M motn to the original engine torque value M motist present before the switching operation takes place according to a transition function which is designed such that the vehicle does not experience any unwanted acceleration.
Als Übergangsfunktionen haben sich PT-Funktionen als besonders geeignet erwiesen, insbesondere PT1-Funktionen.PT functions have proven to be particularly suitable as transition functions, in particular PT1 functions.
Die vorgebbare Zeitdauer tSR wird meßtechnisch ermittelt und in Form gespeicherter Werte vorgegeben, insbesondere als Kennfeldwerte. Dies führt zu einer weiteren Minimierung des Schaltdrucks.The predeterminable time period t SR is determined by measurement technology and specified in the form of stored values, in particular as map values. This leads to a further minimization of the switching pressure.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:An embodiment of the invention is shown in the drawing and in the following Description explained in more detail. Show it:
Fig. 1 Ein Blockschaltbild zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens und Fig. 1 is a block diagram for explaining the inventive method and
Fig. 2 ein entsprechendes Signaldiagramm. Fig. 2 shows a corresponding signal diagram.
Gemäß Fig. 1 wird das Motorsollmoment Mmotsoll außerhalb von Schaltvorgängen als Funktion der Fahrpedalstellung eines Fahrpedals 10 vorgegeben. Der Pedalwert PW wirkt auf ein Fahrverhal tenskennfeld 11 ein, aus dem das Motorsollmoment Mmotsoll in Abhängigkeit der Motordrehzahl n gebildet wird. Dieses Motorsollmoment Mmotsoll wird direkt dem Ausgang der in Fig. 1 dargestell ten Sollwertbildungseinrichtung zugeführt und wirkt auf eine nicht dargestellte Motorsteuerungs vorrichtung bzw. Motorregelungseinrichtung ein, um ein entsprechendes Motoristmoment zu bilden.Referring to FIG. 1, the engine torque M motsoll outside of switching operations is preset as a function of accelerator pedal position of an accelerator pedal 10. The pedal value PW acts on a driving behavior map 11 from which the target engine torque M mot target is formed as a function of the engine speed n. This target engine torque M mot target is fed directly to the output of the setpoint formation device shown in FIG. 1 and acts on an engine control device (not shown) or engine control device to form a corresponding actual engine torque.
In einer Abtriebsmoment-Berechnungsstufe 12 wird ständig das Abtriebsmoment Mab in Abhängig keit der jeweils vorliegenden Getriebegangübersetzung iist als Produkt von Mmotsoll und iist berechnet. Im Zahlenbeispiel gemäß Fig. 2 liegt zunächst ein Motorsollmoment Mmotsoll bzw. Motormoment Mmot von 100 Nm vor, was bei einer Übersetzung von 10 des ersten Gangs zu einem Abtriebsmo ment Mab von 1.000 Nm führt.In an output torque calculating stage 12 the output torque M is constant from in each case depending on the present transmission gear ratio ness i is calculated as the product of M and is motsoll i. In the numerical example according to FIG. 2, there is initially a target engine torque M mot target or engine torque Mot of 100 Nm, which leads to an output torque M from 1,000 Nm at a ratio of 10 of the first gear.
Kommt nun ein Schaltbefehl für das automatische Getriebe, so wird in einer Motor moment-Berechnungsstufe anhand der neuen angestrebten Getriebeübersetzung iziel dasjenige Motormoment Mmotn berechnet, das nach dem Schaltvorgang zunächst über eine Zeitdauer tR zur Vermeidung des Schaltdrucks vorliegen soll.If there is now a shift command for the automatic transmission, the engine torque M motn is calculated in an engine torque calculation stage based on the new gear ratio i target that should initially be present after the shifting process over a period of time t R to avoid the shift pressure.
Dieses Motormoment berechnet sich als Quotient des Abtriebsmoments Mab vor dem Schaltvorgang und des angestrebten Zielgangs iziel. Während des Schaltvorgangs verändert sich das Motormoment gemäß einer Übergangsfunktion von Mmotist zum berechneten Wert Mmotn, also im Zahlenbeispiel gemäß Fig. 2 von 100 Nm auf 200 Nm, da der als Zielgang vorgesehene zweite Gang die Getriebeübersetzung 5 aufweist. Diese Übergangsfunktion ist so ausgelegt, daß bei der sich während des Schaltvorgangs verändernden Getriebeübersetzung das Abtriebsmoment im wesentli chen konstant bleibt, wobei selbstverständlich ein gewisser Schwankungsbereich möglich ist. Die Übergangsfunktion während der Schaltung wird in der ersten Übergangs funktions-Berechnungsstufe 14 festgelegt, wobei sich ein PT- bzw. PT1-Verhalten als besonders geeignet erwiesen hat. Andere Regelungsfunktionen oder Modifikationen des PT-Verhaltens sind selbstver ständlich prinzipiell auch möglich.This engine torque is calculated as the quotient of the output torque M from before the gearshift and the desired target gear i target . During the shifting process, the engine torque changes from 100 Nm to 200 Nm according to a transition function from M motist to the calculated value M motn , that is to say in the numerical example according to FIG. 2, since the second gear provided as the target gear has the gear ratio 5 . This transition function is designed so that when the gear ratio changes during the switching process, the output torque remains essentially constant, although a certain fluctuation range is of course possible. The transition function during the switching is defined in the first transition function calculation stage 14 , a PT or PT1 behavior having proven particularly suitable. Other control functions or modifications of the PT behavior are of course also possible in principle.
Am Ende des Schaltvorgangs, wo gewöhnlich ein Schaltdruck auftritt, wird nun mittels einer Zeitstufe 15 das ermittelte veränderte Motormoment Mmotn für die Zeitdauer tSR beibehalten, wodurch der Schaltdruck vermieden oder wesentlich vermindert wird. Diese Zeitdauer tSR wird meßtechnisch ermittelt, wobei die ermittelten Werte beispielsweise in einem Kennfeld abgelegt sind.At the end of the switching process, where a switching pressure usually occurs, the determined changed engine torque M motn is now maintained for a period of time t SR by means of a time stage 15 , as a result of which the switching pressure is avoided or substantially reduced. This time period t SR is determined by measurement technology, the determined values being stored, for example, in a map.
Nach der Zeitdauer tSR ist der Schaltvorgang abgeschlossen. Würde man das Motormoment Mmotn nun beibehalten, so würde das Fahrzeug ungewollt beschleunigen, und der Fahrer müßte eine entsprechende Korrektur durch Veränderung der Fahrpedalstellung durchführen. Um dies zu vermeiden, wird nun das veränderte Motormoment Mmotn in einer zweiten Übergangsbe rechnungs-Stufe 16 mittels einer Übergangsfunktion wieder auf das ursprüngliche Niveau Mmotsoll zurückge führt, die so ausgelegt ist, daß eine ungewollte Beschleunigung des Fahrzeugs gerade verhindert wird. Diese Übergangsfunktion kann ebenfalls PT- bzw. PT1-Verhalten aufweisen. Das Motormo ment wird nun wieder über das Fahrverhaltenskennfeld 11 gesteuert bzw. geregelt. After the time period t SR , the switching process is completed. If the engine torque M motn were now maintained, the vehicle would accelerate unintentionally and the driver would have to make a corresponding correction by changing the accelerator pedal position. To avoid this, the changed engine torque M motn is now in a second transition calculation stage 16 by means of a transition function back to the original level M motsoll , which is designed so that an unwanted acceleration of the vehicle is just prevented. This transition function can also have PT or PT1 behavior. The engine torque is now controlled or regulated again via the driving behavior map 11 .
Die in Fig. 1 dargestellten Stufen können selbstverständlich beispielsweise durch einen Mikro rechner realisiert werden, wobei die Kennfelder in einem Speicher des Mikrorechners abgelegt sind.The stages shown in Fig. 1 can of course be realized, for example, by a microcomputer, the maps being stored in a memory of the microcomputer.
Claims (6)
Mmotn = Mmotist × iist/iziel
verändert wird, wobei iist die Getriebeübersetzung vor dem Schaltvorgang und iziel nach dem Schaltvorgang ist, daß am Ende des Schaltvorgangs das veränderte Motormoment Mmotn noch für eine vorgebbare Zeitdauer tSR aufrecht erhalten wird, und daß danach bei gleichbleibendem Pedalwert (PW) des Fahrpedals (10) das veränderte Motormoment Mmotn wieder auf das ursprüngli che, vor dem Schaltvorgang vorliegende Niveau Mmotist zurückgeführt wird.1. A method for jerk-free switching of an automatic transmission of a motor vehicle driven by a motor, wherein the desired engine torque outside of switching operations is essentially specified by an accelerator pedal and during switching operations, the desired engine torque is specified by an electronic control device depending on the respective transmission gear before and after the switching operation is characterized in that during the switching operation the previously existing engine torque M motist to a value
M motn = M motist × i is / iziel
is changed, where i is the gear ratio before the gearshift and i goal after the gearshift is that at the end of the gearshift the changed engine torque M motn is maintained for a predeterminable period of time t SR , and that thereafter with the pedal value (PW) remaining the same Accelerator pedal ( 10 ), the changed engine torque M motn is returned to the original level M motist present before the switching operation.
Mmotsoll = f(PW,n)
oder ein entsprechendes Kennfeld vorgegeben wird.2. The method according to claim 1, characterized in that the engine target torque outside of switching operations by a function
M mot set = f (PW, n)
or a corresponding map is specified.
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