DE19821363B4 - Method for actuating control of switching or actuators of an automatic transmission - Google Patents

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Abstract

Verfahren zur Betätigungsregelung von Schalt- oder Stellgliedern eines Automatik-Getriebes unter Berücksichtigung eines möglichen Schlupfes, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mittels einer Regeleinrichtung, die ein Ansteuersignal für die Schalt- oder Stellglieder erzeugt, wobei dem Ansteuersignal ein Moduliersignal überlagert wird, eine mit dem Schlupf korrelierende Meßgröße erfaßt und der Regeleinrichtung zuführt wird, die Regeleinrichtung zyklisch eine Korrelationsberechnung zur Ermittlung einer Korrelationsgrenzgröße aus der Meßgröße und dem Moduliersignal erzeugt, und bei Über- und Unterschreitung vorgegebener Korrelationswerte das Ansteuersignal entgegen der Abweichung nachführt, um das Automatikgetriebe an der Haftgrenze im Bereich geringen Dauerschlupfes zu betreiben, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei Stellglieder im Bereich geringen Dauerschlupfes betrieben werden, wobei mindestens eines der Stellglieder mit dem Moduliersignal (4) derart angesteuert wird, dass die Summe des Schlupfes der Stellglieder nahezu konstant ist.Method for actuating control of switching or actuators of an automatic transmission, taking into account a possible slip, in particular for motor vehicles, by means of a control device which generates a drive signal for the switching or actuators, wherein the drive signal is superimposed on a modulating signal, one correlating with the slip Measured variable detected and fed to the control device, the control device cyclically generates a correlation calculation for determining a correlation limit variable from the measured variable and the Moduliersignal, and when exceeding and falling below predetermined correlation values the control signal against the deviation nachzuführen to the automatic transmission at the adhesive limit in the region of low continuous slip to operate, characterized in that at least two actuators are operated in the region of low continuous slip, wherein at least one of the actuators with the modulating signal (4) so controlled is that the sum of the slip of the actuators is almost constant.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Betätigungsregelung von Schalt- oder Stellgliedern eines Automatik-Getriebes mittels eines mit einem Moduliersignal überlagertem Ansteuersignal für die Schalt- oder Stellglieder.The invention relates to a method for actuating control of switching or actuators of an automatic transmission by means of a control signal superimposed on a modulating signal for the switching or actuators.

Ein Kraftfahrzeug-Triebstrang mit CVT-Getriebe (Bauform Umschlingungsgetriebe) besteht im wesentlichen aus einem Motor, einer Kupplung einem Drehrichtungsumkehrgetriebe, einem Variator, einem Differential und den Antriebsrädern. Statt einer einzigen Kupplung kann auch für jede Fahrrichtung eine eigene Kupplung oder ein hydrodynamischer Drehmomentwandler mit einer Wandler-Überbrückungslogik vorhanden sein. Bei kleinem Schlupf verhält sich diese Anordnung ähnlich wie eine Kupplung. Der Variator bestimmt die Drehzahl- und Drehmomentübersetzung zwischen Antriebs- und Abtriebswelle und besteht bei einem CVT-Umschlingungsgetriebe aus zwei Scheibensätzen und dem Umschlingungsmittel, das in der Regel als Kette oder Schubgliederband ausgebildet ist. Jeder Scheibensatz besteht aus einer Fest- und einer Losscheibe. Die Festscheibe ist mit der jeweiligen Welle festverbunden, wohingegen die Losscheibe axial gegen die Festscheibe verschobenwerden kann. Auf jede Losscheibe wirkt eine kraft in Richtung auf die zugehörige Festscheibe, die meistens mittels eines Hydraulikzylinders aufgebracht wird. Zwischen Fest- und Losscheibe befindet sich ein Teil der Kette, so daß diese Kräfte als Anpreßkräfte des jeweiligen Scheibensatzes auf die Kontaktflächen zwischen Scheiben und Ketten wirken. Die Anpreßkräfte für beide Scheibensätze müssen einerseits so groß sein, daß zwischen Kette und Scheiben kein wesentlicher Schlupf (Kettenrutscher) auftritt, da es ansonsten zu einem Getriebeschaden kommen würde, andererseits müssen diese relativ zueinander so gewählt werden, daß sich die vorgegebene Variatorübersetzung einstellt, bzw. sich die Variatorübersetzung mit der vorgegebenen Rate ändert. Dabei sollten die Anpreßkräfte aber so klein wiemöglich sein, da bei einer Überanpressung der Wirkungsgrad sinkt und der Verschleiß steigt.A motor vehicle driveline with CVT transmission (type wrap-around) consists essentially of a motor, a clutch, a reversing gear, a variator, a differential and the drive wheels. Instead of a single clutch, a separate clutch or a hydrodynamic torque converter with a converter bypass logic can also be present for each direction of travel. At low slip, this arrangement behaves similar to a clutch. The variator determines the speed and torque ratio between the input and output shafts and consists of a CVT-belt transmission of two disc sets and the belt, which is usually designed as a chain or push belt. Each disc set consists of a fixed and a loose disc. The fixed disk is fixedly connected to the respective shaft, whereas the loose disk can be displaced axially against the fixed disk. On each loose disk acts a force in the direction of the associated fixed disk, which is usually applied by means of a hydraulic cylinder. Between fixed disk and loose disk is a part of the chain, so that these forces act as contact forces of the respective disk set on the contact surfaces between disks and chains. The contact forces for both disc sets must on the one hand be so large that no significant slip (chain slipper) occurs between the chain and discs, otherwise there would be a gear damage, on the other hand, they must be chosen relative to each other so that adjusts the predetermined Variatorübersetzung, or the variator ratio changes at the predetermined rate. However, the contact forces should be as small as possible, since with an overpressing the efficiency decreases and the wear increases.

Dazu ist es bekannt, in einem Steuergerät näherungsweise das Antriebs- oder Abtriebswellenmoment zu bestimmen, z. B. unter Verwendung von Motorlast Informationen oder der Variatorübersetzung. Mittels empirisch ermittelter Kennfelder werden für das aktuell zu übertragende Moment die aktuelle Übersetzung und gegebenenfalls weitere Einflußgrößen z. B. für jeden Scheibensatz eine Stellgröße für die Anpreßkraft bestimmt. Bei einer Momentenänderung werden dann die Anpreßkräfte für beide Scheibensätze im wesentlichen gleichsinnig eingestellt, d. h. bei einer Momentenerhöhung werden beide Anpreßkräfte vergrößert, bei einer Momentenreduktion verkleinert. Diesen momentenabhängigen Anteilen an den Anpreßkräften werden dann noch Anteile eines Übersetzungsreglers überlagert, die im wesentlichen gegensinnig wirken, d. h. bei einer Übersetzungsänderung in Richtung ”höherer Gänge” (”Overdrive-Verstellung”) ist der Übersetzungsregleranteil der Anpreßkraft am Antriebsscheibensatz positiv und am Abtriebsscheibensatz negativ oder null. Bei einer Übersetzungsänderung in Richtung ”niedriger Gänge” (”Underdrive-Verstellung”) ist der Übersetzungsregleranteil der Anpreßkraft am Abtriebsscheibensatz positiv und am Antriebsscheibensatz negativ oder null. Alternativ kann in der Antriebs und/oder Abtriebswelle ein Drehmomentfühler angeordnet sein, der Stellgrößen für die Lastabhängigen Anteile der Anpreßkräfte liefert. Beiden Alternativen ist gemeinsam, daß die gleichsinnigen, lastabhängigen Anpreßkraftanteile nur gesteuert und nicht geregelt werden, denn weder wird ständig der kettenschlupf noch die Überanpressung erfaßt und auf einen vorgegebenen Wert geregelt. Um einen wesentlichen Kettenschlupf sicher zu vermeiden, werden daher bei der Auslegung der Steuerung Sicherheiten vorgesehen, die in der Summe zu einer erheblichen Überanpressung führen, da z. B. Fertigungstoleranzen, Störgrößeneinflüsse wie z. B. Temperatur, unterschiedliche Reibwerte durch verschiedene Ölsorten oder Ölalterung, Reibwertänderungen durch Veränderungen der Kontaktflächen zwischen Scheiben und Kette (Poliereffekt) und Alterung der hydraulischen und mechanischen Komponenten der Anpreßkraftsteuerung berücksichtigt werden müssen.For this purpose, it is known to determine in a control unit approximately the drive or output shaft torque, z. Using engine load information or variator ratio. By means of empirically determined maps are the current translation and possibly other influencing variables for the currently transmitted moment z. B. for each set of discs determines a manipulated variable for the contact pressure. In a torque change then the contact forces for both disc sets are set substantially in the same direction, d. H. at a torque increase both contact forces are increased, reduced in a torque reduction. These torque-dependent portions of the contact forces are then still superimposed portions of a translation controller, which act in substantially opposite directions, d. H. in a ratio change in the direction of "higher gears" ("overdrive adjustment") is the Übersetzungsregleranteil the contact pressure on the drive pulley set positive and the output pulley negative or zero. In a ratio change in the direction of "low gears" ("Underdrive adjustment") is the Übersetzungsregleranteil the contact pressure on the output disk set positive and the drive disk set negative or zero. Alternatively it can be arranged in the drive and / or output shaft, a torque sensor that provides manipulated variables for the load-dependent portions of the contact forces. Both alternatives have in common that the same direction, load-dependent Anpreßkraftanteile are controlled only and not regulated, because neither is constantly the chain slip nor the Überanpressung detected and regulated to a predetermined value. In order to avoid a significant chain slip safely, therefore, provided in the design of the control collateral, which in total lead to a considerable Überanpressung because z. B. manufacturing tolerances, disturbance variables such. As temperature, different coefficients of friction by different types of oil or oil aging, Reibwertänderungen by changes in the contact surfaces between disks and chain (polishing effect) and aging of the hydraulic and mechanical components of the contact pressure control must be considered.

Aus der DE 44 11 628 ist eine Vorrichtung zur Bestimmung des Kettenschlupfes bekannt, um den Kettenschlupf auszuregeln. Nachteilig an dieser und ähnlichen Vorrichtungen ist die zusätzlich benötigte Sensorik zur Messung der Kettengeschwindigkeit, der Laufradien der Kette oder der Abstände von Fest- und Losscheiben. Des weiteren sind derartige Messungen aufgrund der Toleranzen von Seriengetrieben sehr aufwendig und erreichen auch nicht die gewünschte Genauigkeit zur Bestimmung eines Schlupfes von wenigen cm/s.From the DE 44 11 628 a device for determining the chain slip is known to control the chain slippage. A disadvantage of this and similar devices, the additionally required sensors for measuring the chain speed, the running radii of the chain or the distances of fixed and Losscheiben. Furthermore, such measurements are very expensive due to the tolerances of series gears and also do not reach the desired accuracy for determining a slip of a few cm / s.

Aus der DE 195 44 061 ist ein Verfahren zur Betätigungsregelung von Schalt- oder Stellgliedern von Automatikgetrieben bekannt, bei dem zur Erkennung der Haft- bzw. Gleitgrenze eines druckmittelbetriebenen Schaltelementes oder Stellgliedes eines Automatikgetriebes das Ansteuersignal für das den Betätigungsdruck einstellende Ventil mit einem Moduliersignal überlagert wird. Dieses modulierte Betätigungssignal wird von der Steuer- und Regeleinrichtung für das Automatikgetriebe z. B. mit dem zeitlichen Verlauf der Getriebeabtriebswellendrehzahl korreliert, wobei beim Überschreiten oder Unterschreiten eines zuvor festgelegten Korrelationswertes im Korrelationsverlauf der Beginn des schlupfenden Betriebes des Schaltelementes festgestellt wird. Nachteilig an dem Verfahren ist, daß dieses um so zuverlässiger arbeitet, je höher die Momentenänderung im Triebstrang aufgrund des Modulationsanteiles der Anpreßkräfte sind, was jedoch zu einer Reduzierung des Fahrkomforts führt, da die Momentenänderungen als ruckendes Verhalten des Kraftfahrzeuges von den Fahrzeuginsassen wahrgenommen wird.From the DE 195 44 061 a method for actuating control of switching or actuators of automatic transmissions is known in which the control signal for the actuating pressure adjusting valve is superimposed with a Moduliersignal to detect the adhesive or sliding limit of a fluid-operated switching element or actuator of an automatic transmission. This modulated actuation signal is generated by the control and regulating device for the automatic transmission z. B. correlated with the time course of the transmission output shaft speed, wherein when exceeding or falling below a predetermined correlation value in the correlation curve, the beginning of the slipping operation of the switching element is detected. A disadvantage of the method is that this so operates more reliable, the higher the torque change in the drive train due to the modulation component of the contact forces, but this leads to a reduction in ride comfort, since the torque changes is perceived as jerky behavior of the vehicle by the vehicle occupants.

Der Erfindung liegt daher das technische Problem zugrunde, ein Verfahren zur Betätigungsregelung von Schalt- oder Stellgliedern von Automatikgetrieben zu schaffen, daß ohne zusätzliche Sensorik auskommt und den Fahrkomfort im wesentlichen nicht beeinflußtThe invention is therefore based on the technical problem of providing a method for actuating control of switching or actuators of automatic transmissions that does not require additional sensors and driving comfort not substantially affected

Die Lösung des technischen Problems ergibt sich durch die Merkmale des Patentanspruches 1. Durch den Betrieb mindestens zweier Stellglieder des Automatikgetriebes an der Haftgrenze im Bereich geringen Dauerschlupfes, wobei mindestens eines der Stellglieder mit dem Moduliersignal derart angesteuert wird, dass die Summe des Schlupfes der Stellglieder nahezu konstant ist, wird erreicht, daß die Drehzahlen der großen rotierenden Massen wie z. B. die Motor- und Abtriebsdrehzahl kaum noch mit dem Moduliersignal korrelieren, also z. B. mit den Anpreßkräften der Scheibensätze eines CVT-Getriebes, so daß die unkomfortablen Triebstrang-Momentänderungen kaum noch auftreten. Wesentliche Drehzahländerungen treten praktisch nur noch in der Antriebswelle und in einigen Teilen des Variators auf. Zwischen den Phasen hohen und niedrigen Anpreßdruckes tritt also quasi ein Schlupfaustausch zwischen Kupplungs- und Kettenschlupf auf, der gut zu erfassen ist, aber kaum Momentänderungen bewirkt, da bei der üblichen Triebstrangauslegung die Tragheitsmomente dieser Teile wesentlich kleiner sind als die Trägheitsmomente der mit der Motorwelle verbundenen Teile. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.The solution of the technical problem results from the features of claim 1. By operating at least two actuators of the automatic transmission at the adhesive limit in the region of low continuous slip, wherein at least one of the actuators with the modulating signal is controlled such that the sum of the slip of the actuators almost is constant, it is achieved that the rotational speeds of the large rotating masses such. B. the engine and output speed hardly correlate with the Moduliersignal, ie z. B. with the contact forces of the pulley sets of a CVT transmission, so that the uncomfortable driveline torque changes hardly occur. Significant speed changes occur practically only in the drive shaft and in some parts of the variator. Between the phases of high and low contact pressure so quasi a slip exchange between clutch and chain slip occurs, which is easy to detect, but hardly causes torque changes, since in the usual drive train design, the moments of inertia of these parts are much smaller than the moments of inertia associated with the motor shaft parts. Further advantageous embodiments of the invention will become apparent from the dependent claims.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die Fig. zeigen:The invention will be explained in more detail below with reference to a preferred embodiment. The figures show:

1a–d einen Funktionsverlauf eines Stromes Iab zur Steuerung des Abtriebsscheibensatzes eines CVT-Getriebes bei Schlupf und dessen Auswirkungen auf eine Antriebswellendrehzahl n_an, eine Motordrehzahl n_mot und eine Abtriebswellendrehzahl n_ab (Stand der Technik) 1a D is a functional curve of a current I ab for controlling the output disk set of a CVT transmission in the event of slippage and its effects on a drive shaft rotational speed n_an, an engine rotational speed n_mot and an output shaft rotational speed n_ab (prior art)

2a–d einen Funktionsverlauf des Stromes Iab und dessen Auswirkungen bei Überanpressung (Stand der Technik), 2a -D a function profile of the current I, and its effects at overpressure (prior art)

3a–c einen Funktionsverlauf bei eingeschwungenem Zustand des Kettenschlupfreglers und 3a -C a function course in the steady state of the chain slip controller and

4a–d Regelverläufe bei unterschiedlichen Anpreßkräften. 4a -D control characteristics at different contact pressures.

Zum besseren Verständnis der Erfindung wird einleitend das Betätigungsverfahren mit einem Moduliersignal gemäß dem Stand der Technik für ein CVT-Getriebe beschrieben. Zur grundsätzlichen Erläuterung des Verfahrens sei angenommen, daß ein elektronisches Steuergerät mit den üblichen Bedienelementen durch Drehzahlsensoren die Motor-, die Antriebs- und die Abtriebsdrehzahl erfaßt und als Stellgrößen einen Strom Ik zur Ansteuerung der Kupplung, einen Strom Ian zur Steuerung der Anpreßkraft des Antriebsscheibensatzes und einen Strom Iab zur Steuerung der Anpreßkraft des Abtriebsscheibensatzes ausgibt. Diese Ströme werden jeweils über Proportionalventile in hydraulische Drücke umgesetzt, die ihrerseits über Hydraulikzylinder in Anpreß- oder Ausrückkräfte für die Kupplungslamellen oder Scheibe(n) und in Anpreßkräfte für die Variatorscheibensätze umgesetzt werden.For a better understanding of the invention, the method of actuating a modulating signal according to the prior art for a CVT transmission will be described in the introduction. For a general explanation of the method is assumed detects that an electronic control unit with the usual controls by speed sensors, the motor, the drive and the output speed and as manipulated variables a current I k for controlling the clutch, a current I in to control the pressing force of the Drive disk set and a current I from outputs to control the contact pressure of the output disk set. These streams are each implemented via proportional valves in hydraulic pressures, which in turn are implemented via hydraulic cylinders in pressure or disengagement forces for the clutch plates or disc (s) and in contact forces for the variator disc sets.

Bei einer Ausführung dieses Verfahrens könnten sich die Ströme Ian und Iab jeweils aus 4 Anteilen zusammensetzen:

  • – einem Vorsteuerwert 1 als Funktion der Variatorübersetzung und einen Wert für die Motorlast oder das Antriebs- oder Abtriebsmoment usw.,
  • – einem Anteil 2 des Übersetzungsreglers,
  • – einem Anteil 3 des Kettenschlupfreglers,
  • – einem Modulationsanteil 4.
In one embodiment of this method, the currents I could and I from each of 4 units are composed:
  • - a pre-tax value 1 as a function of the variator ratio and a value for the engine load or the input or output torque, etc.,
  • - one share 2 the translation controller,
  • - one share 3 the chain-slip controller,
  • - a modulation component 4 ,

Ein wesentliches Merkmal dieses Verfahrens besteht darin, daß ständig mindestens eine der Scheibensatzanpreßkräfte (üblicherweise beide) mittels des Modulationsanteils 4 variiert wird, auch dann, wenn das Getriebe für längere Zeit in demselben Betriebspunkt betrieben wird. Wird als Modulationsanteil 4 z. B. eine Rechteckfunktion (ständige Umschaltung zwischen einem höheren und einem niedrigen Wert) verwendet und besteht ein wesentlicher Kettenschlupf 5, wird der Kettenschlupf 5 in Phasen hoher Anpreßkraft tendenziell verkleinert, ggf. sogar ganz abgebaut, und in Phasen kleiner Anpreßkraft tendenziell vergrößert. Bei in Haftung betriebener Kupplung werden in Phasen hoher Anpreßkraft im Zugbetrieb Motor- und Antriebswellendrehzahl sinken und die Abtriebswellendrehzahl wird aufgrund zunehmender Verspannung der Triebstrangelastizitäten in Folge des steigenden Moments kurzzeitig ansteigen.An essential feature of this method is that constantly at least one of the Scheibensetanpreßkräfte (usually both) by means of the modulation component 4 is varied, even if the transmission is operated for a long time at the same operating point. Is used as a modulation component 4 z. B. a rectangular function (constant switching between a higher and a lower value) used and there is a significant chain slip 5 , the chain hatch becomes 5 in phases of high contact pressure tends to be reduced, possibly even completely degraded, and tends to increase in phases of small contact pressure. When the clutch is operated in adhesion, engine and drive shaft speed will decrease in phases of high contact pressure in traction mode and the output shaft speed will rise briefly due to increasing tension of the drive train elasticities as a result of increasing torque.

In Phasen niedriger Anpreßkraft gilt das Entgegengesetzte. Diese Veränderungen des Variatorschlupfes können mit den Drehzahlsensoren erfaßt und z. B. mit Korrelationsberechnungsverfahren mit dem Modulationsanteil 4 der Anpreßkräfte in Beziehung gesetzt werden. Vorteilhaft kann das Verhältnis aus Antriebs- und Abtriebsdrehzahl mit dem Modulationsanteil 4 korreliert werden. Bei dem angenommenen relativ großen Kettenschlupf 5 wird also auch ein großes Korrelationsergebnis berechnet werden. Der Kettenschlupfregler, der vorteilhafterweise im wesentlichen proportionales und integrales Verhalten aufweisen sollte (z. B. ”PI-Regler”), vergleicht dieses Korrelationsergebnis mit einem vorgegebenen Sollwert, der ein Maß für den Sollkettenschlupf darstellt und in diesem Fall kleiner als das Korrelationsergebnis sein wird, so daß der Kettenschlupfregler seinen Anteil 3 an der Anpreßkraft erhöht, was zu einer Reduktion des Kettenschlupfes 5 beiträgt. Dieser Zusammenhang ist in 1 dargestellt, wobei der gestrichelte Bereich für die Motordrehzahl n_mot und die Antriebsdrehlzahl n_an den Verlauf ohne wesentlichen Kettenschlupf 5 darstellt.In phases of low contact force, the opposite applies. These changes of Variatorschlupfes can be detected with the speed sensors and z. B. with correlation calculation method with the modulation component 4 the contact forces are related. Advantageously, the ratio of input and output speed with the modulation component 4 be correlated. In which assumed relatively large chain slip 5 So, also a big correlation result will be calculated. The chain-slip controller, which should advantageously have essentially proportional and integral behavior (eg "PI controller"), compares this correlation result with a predetermined setpoint, which represents a measure of the setpoint slip and in this case will be smaller than the correlation result , so that the chain slip controller its share 3 increased at the contact pressure, resulting in a reduction of the chain slip 5 contributes. This connection is in 1 wherein the dashed region for the engine speed n_mot and the drive rotational speed n_an the course without substantial chain slip 5 represents.

In 2 sind die entsprechenden Verläufe bei Überanpressung dargestellt. Werden beide Scheibensätze im Bereich der Überanpressung betrieben, wird ständig kein wesentlicher Kettenschlupf 5 auftreten, d. h. die Veränderung der Anpreßkräfte hat keinen wesentlichen Einfluß auf die Drehzahlverlaufe. Das Korrelationsergebnis wird entsprechend klein sein, kleiner als der vorgegebene Sollwert. Der Kettenschlupfregler wird seinen Anteil 3 an der Anpreßkraft verkleinern, so daß die Überanpressung reduziert wird. Bei großer Amplitude des Modulationsanteils 4 kann sogar der umgekehrte Effekt wie in 1 auftreten, d. h. bei Erhöhung der Anpreßkraft sinkt n_ab aufgrund der ansteigenden Überanpressungsverluste kurzzeitig.In 2 are the corresponding courses in Überanpressung shown. If both pulley sets are operated in the area of Überanpressung, is constantly no significant chain slip 5 occur, ie the change in the contact forces has no significant influence on the speed characteristics. The correlation result will be correspondingly small, smaller than the predetermined setpoint. The chainlock will be its share 3 reduce the contact pressure, so that the Überanpressung is reduced. With large amplitude of the modulation component 4 can even reverse the effect as in 1 occur, ie when increasing the contact pressure n_ab decreases briefly due to the increasing Überanpressungsverluste.

Das vorstehend beschriebene Verfahren arbeitet umso zuverlässiger, je höher die Momentänderungen im Triebstrang aufgrund des Modulationsanteils 4 der Anpreßkräfte sind. Aus Komfortgründen muß aber vermieden werden, daß die Fahrzeuginsassen diese Momentenänderungen bemerken können. Die nachstehend beschriebene Ausführungsform der Erfindung verwendet eine mit kleinem Dauerschlupf betriebene Kupplung anstelle einer in Haftung betriebenen Kupplung, was zu einer Steigerung des Komforts bei einer gleichzeitigen Erhöhung der Zuverlässigkeit einer Kettenschlupf-Erkennung, Kettenschlupf-Messung und/oder Kettenschlupf-Regelung führt.The method described above works the more reliably, the higher the torque changes in the drive train due to the modulation component 4 the pressure forces are. For reasons of comfort but must be avoided that the vehicle occupants can notice these torque changes. The embodiment of the invention described below utilizes a low slip-type clutch instead of a traction-driven clutch, resulting in an increase in comfort while increasing the reliability of a track slip detection, track slip measurement, and / or track slip control.

Bei dieser Ausführungsform sind die Motor- und die Abtriebsdrehzahl n_mot und n_ab kaum noch mit dem Modulationsanteil 4 der Anpreßkräfte korreliert, wie aus 3b und c zu ersehen ist. Wesentliche, mit dem Modulationsanteil 4 der Anpreßkräfte korrelierte Drehzahländerungen treten praktisch nur noch in der Antriebswelle und in einigen Teilen des Variators auf. Zwischen den Phasen hohen und niedrigen Anpreßdrucks tritt also quasi ein ”Schlupfaustausch” zwischen Kupplungsschlupf 6 und Kettenschlupf 5 auf, der gut zu sensieren ist, aber kaum Momentenänderungen bewirkt. Denn bei der üblichen Triebstrangauslegung sind die Trägheitsmomente dieser Teile wesentlich kleiner als die Trägheitsmomente der mit der Motorwelle verbundenen Teile. Die mit dem Modulationsanteil 4 der Anpreßkräfte korrelierten Momentänderungen sind daher wesentlich kleiner als bei dem vorstehend beschriebenen Verfahren gemäß dem Stand der Technik, obwohl die Drehzahländerungen der Antriebswelle noch zuverlässiger zu sensieren sind.In this embodiment, the engine speed and the output speed n_mot and n_ab are barely any longer with the modulation proportion 4 the contact pressure correlates, as from 3b and c can be seen. Essential, with the modulation component 4 The contact forces correlated speed changes occur practically only in the drive shaft and in some parts of the variator. Between the phases of high and low contact pressure, so to speak, a "slip exchange" between clutch slip occurs 6 and chain slip 5 on, which is good to be sensed, but hardly causes moment changes. For in the usual drive train design, the moments of inertia of these parts are much smaller than the moments of inertia of the motor shaft connected parts. The with the modulation component 4 Therefore, torque changes correlated to the contact forces are substantially smaller than in the prior art method described above, although the speed changes of the drive shaft are even more reliable to sense.

3 zeigt den Verlauf für Zugbetrieb bei eingeschwungenem Kettenschlupf-regler. In Phasen hoher Scheibensatzanpreßkraft ist der Kupplungsschlupf 6 (Differenz aus Motordrehzahl n_mot und Antriebsdrehzahl n_an) relativ groß (ca. 10 U/min, entsprechend der Sollwertvorgabe) und der Kettenschlupf 5 im wesentlichen abgebaut. In Phasen kleiner Scheibensatzanpreßkraft ist der Kupplungsschlupf 6 dagegen relativ klein und der Kettenschlupf 5 relativ groß. Es hängt in dieser Phase von dem schlupfabhängigen Reibwert der Kupplungsteile und dem Schlupfübergangsverhalten der Variatorteile ab, ob überhaupt noch – wie in 3b gekennzeichnet – ein Kupplungsschlupf 6 vorliegt, oder die Kupplung vollständig in Haftung geht. 3 shows the course for train operation with stabilized chain slip controller. In phases of high Scheibensetanpreßkraft is the clutch slip 6 (Difference between engine speed n_mot and drive speed n_an) is relatively high (about 10 rpm, according to the setpoint specification) and the chain slip 5 essentially degraded. In phases of small Scheibensetanpreßkraft is the clutch slip 6 however, relatively small and the chain hatch 5 relatively large. It depends in this phase on the slip-dependent coefficient of friction of the coupling parts and the slip transition behavior of the Variatorteile, if ever - as in 3b characterized - a clutch slip 6 present, or the clutch is completely liable.

Der Kupplungsschlupfregler sollte im wesentlichen nur in Phasen hoher Scheibensatzanpreßkraft aktiv sein, in Phasen niedriger Anpreßkraft sollte die vom Kupplungsschlupfregler ermittelte Stellgröße im wesentlichen konstant gehalten werden, ggf. mit Ausnahme eines Vorsteuerwerts. Zur Korrelationsberechnung kann neben dem Modulationsanteil 4 der Anpreßkraft vorteilhaft der Kupplungsschlupf 6, dessen Betrag oder der Antriebsdrehzahlverlauf n_an verwendet werden (ggf. bei unterschiedlichen Vorzeichen des Korrelationsergebnisses).The clutch slip control should only be active in phases of high pulley set contact pressure, in phases of low contact force the control variable determined by the clutch slip control should be kept substantially constant, possibly with the exception of a pre-control value. For correlation calculation, besides the modulation component 4 the contact pressure advantageous the clutch slip 6 , whose amount or the input speed curve n_an be used (possibly with different signs of the correlation result).

Als Modulationsanteil 4 kann neben der beschriebenen Rechteckfunktion grundsätzlich jede nicht konstante Funktion verwendet werden, z. B. auch eine Sinus- oder eine Dreieckfunktion oder spezielle sogenannte ”Korrelationsfunktionen”. Soll zusätzlich bestimmt werden, in welchem Scheibensatz der Kettenschlupf 5 auftritt, können die Anpreßkräfte beider Scheibensätze mit unterschiedlichen, vorzugsweise ”orthogonalen” Funktionen moduliert werden und für jeden Scheibensatz getrennt eine Korrelationsberechnung ausgeführt werden.As a modulation component 4 In addition to the described rectangular function basically any non-constant function can be used, eg. B. also a sine or a triangle function or special so-called "correlation functions". Should also be determined in which disc set the chain slip 5 occurs, the contact forces of both disc sets can be modulated with different, preferably "orthogonal" functions and separately for each disc set a correlation calculation can be performed.

Vorzugsweise ist der Modulationsanteil 4 jedoch eine dreiwertige Funktion, wie in 4a dargestellt. In Phasen niedrigen Anpreßdrucks sollte sich der Kupplungsschlupf gegenüber den anderen beiden Phasen verringern 4b, sonst liegt Überanpressung vor und der Kettenschlupfregleranteil 3 sollte verkleinert werden 4d. In Phasen hoher Anpreßkraft sollte gegenüber den Phasen mittlerer Anpreßkraft keine wesentliche Kupplungsschlupferhöhung auftreten, sonst ist der Kettenschlupf 5 bereits in Phasen mittlerer Anpreßkraft zu groß und der Kettenschlupfregleranteil sollte erhöht werden 4c.Preferably, the modulation component 4 however, a trivalent function as in 4a shown. In phases of low contact pressure, the clutch slip should decrease compared to the other two phases 4b , otherwise there is Überanpressung and the Kettenschlupfregleranteil 3 should be downsized 4d , In phases of high contact pressure, there should be no significant increase in clutch slip compared with the phases of medium contact pressure, otherwise the chain slip will occur 5 even in phases of medium contact pressure too large and the chain slip control proportion should be increased 4c ,

Der Kupplungsschlupfregler ist daher vorzugsweise im wesentlichen nur in Phasen hoher und mittlerer Scheibensatzanpreßkraft aktiv sein, in Phasen niedriger Anpreßkraft wird die vom Kupplungsschlupfregler ermittelte Stellgröße im wesentlichen konstant gehalten, gegebenenfalls mit Ausnahme eines Vorsteuerwerts.The clutch slip controller is therefore preferably essentially only active in phases of high and medium Scheibensispanßrückkraft, in phases of low contact force determined by the clutch slip control variable is kept substantially constant, possibly with the exception of a pilot value.

Bei betragsmäßig sehr kleinen Geschwindigkeiten (z. B. in Nähe des Stillstands), bei momentenfreiem Triebstrang, bei schnellen Laständerungen, bei nicht eingeschwungenen Kupplungsschlupfregler usw. kann es sinnvoll sein, den Kettenschlupfregler kurzzeitig abzuschalten und den Kettenschlupfregleranteil 3 durch einen gesteuerten Anteil zu ersetzen, bei dem mit Sicherheit kein wesentlicher Kettenschlupf 5 auftritt. Bei eingeschwungenem Kupplungs- und Kettenschlupfregler können die jeweiligen Vorsteuerkenngrößen adaptiert werden.At very low speeds (eg in the vicinity of standstill), with torque-free drive train, with rapid load changes, with non-steady coupling slip, etc., it may be useful to temporarily disable the chain slip and the Kettenschlupbergleranteil 3 replaced by a controlled proportion, which certainly no essential chain slip 5 occurs. When the clutch and chain slip controller have a steady state, the respective pilot control parameters can be adapted.

Weiter können die Regler für den Kupplungsschlupf und den Kettenschlupf bzw. die Scheibensatzanpreßkräfte und gegebenenfalls einer Übersetzung in unterschiedlichen Abschnitten des Moduliersignals mit unterschiedlichen Parameter wie z. B. Verstärkung betrieben werden. Dies kann soweit gehen, daß in Abschnitten hohen Kettenschlupfes der Kupplungsschlupfregler kurzzeitig abgeschaltet wird, wobei die Stellgröße des Reglers sowohl beim Ab- als auch beim Zuschalten vorzugsweise einen stetigen Verlauf aufweisen.Further, the controller for the clutch slip and the chain slip or the Scheibensetanpreßkräfte and optionally a translation in different sections of the modulating signal with different parameters such. B. amplification can be operated. This can go so far that in sections of high chain slip of the clutch slip controller is switched off for a short time, the control variable of the controller preferably have both during shutdown and when switching a steady course.

Das Verfahren kann auch bei Vorrichtungen mit einem Momentenfühler eingesetzt werden, dessen Ausgangsgröße die Stellgröße des Kettenschlupfreglers erhöht oder verkleinert. Statt der getrennten Einstellung beider Anpreßkräfte unabhängig voneinander könnte eine Stelleinrichtung verwendet werden, bei der eine erste Stellgröße die gleichsinnigen Anpreßkräfte für beide Scheibensätze gemeinsam eingestellt und über eine zweite Stellgröße die gegensinnigen Anteile der Anpreßkräfte eingestellt werden.The method can also be used in devices with a torque sensor whose output increases or decreases the manipulated variable of the chain slip controller. Instead of the separate setting of both contact forces independently, an adjusting device could be used, in which a first control variable set the same direction contact forces for both disc sets together and a second manipulated variable, the opposing portions of the contact forces are set.

Die Amplitude des Modulationsanteils kann variiert werden. Zur Erhöhung der Kettenschlupferkennungsgüte bei schlechter Fahrbahn, bei der die Drehzahlsignale mit entsprechenden ”Störungen” überlagert sind, könnte die Amplitude vergrößert werden. Ähnliches gilt für den Kupplungs-Sollschlupf.The amplitude of the modulation component can be varied. To increase the Kettenschlupferkennungsgüte on poor road, in which the speed signals are superimposed with corresponding "interference", the amplitude could be increased. The same applies to the nominal clutch slip.

Claims (13)

Verfahren zur Betätigungsregelung von Schalt- oder Stellgliedern eines Automatik-Getriebes unter Berücksichtigung eines möglichen Schlupfes, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mittels einer Regeleinrichtung, die ein Ansteuersignal für die Schalt- oder Stellglieder erzeugt, wobei dem Ansteuersignal ein Moduliersignal überlagert wird, eine mit dem Schlupf korrelierende Meßgröße erfaßt und der Regeleinrichtung zuführt wird, die Regeleinrichtung zyklisch eine Korrelationsberechnung zur Ermittlung einer Korrelationsgrenzgröße aus der Meßgröße und dem Moduliersignal erzeugt, und bei Über- und Unterschreitung vorgegebener Korrelationswerte das Ansteuersignal entgegen der Abweichung nachführt, um das Automatikgetriebe an der Haftgrenze im Bereich geringen Dauerschlupfes zu betreiben, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei Stellglieder im Bereich geringen Dauerschlupfes betrieben werden, wobei mindestens eines der Stellglieder mit dem Moduliersignal (4) derart angesteuert wird, dass die Summe des Schlupfes der Stellglieder nahezu konstant ist.Method for actuating control of switching or actuators of an automatic transmission, taking into account a possible slip, in particular for motor vehicles, by means of a control device which generates a drive signal for the switching or actuators, wherein the drive signal is superimposed on a modulating signal, one correlating with the slip Measured variable detected and fed to the control device, the control device cyclically generates a correlation calculation for determining a correlation limit variable from the measured variable and the Moduliersignal, and when exceeding and falling below predetermined correlation values the control signal against the deviation nachzuführen to the automatic transmission at the adhesive limit in the region of low continuous slip to operate, characterized in that at least two actuators are operated in the range of low continuous slip, wherein at least one of the actuators with the modulating signal ( 4 ) is controlled such that the sum of the slip of the actuators is almost constant. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die im Dauerschlupf betriebenen Stellglieder jeweils mit einem unterschiedlichen Moduliersignal (4) angesteuert werden.Method according to Claim 1, characterized in that the actuators operated in continuous slip each have a different modulating signal ( 4 ). Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Moduliersignale (4) als gleiche Funktion mit fester Phasenlage zueinander oder als zueinander orthogonale Funktionen ausgebildet sind.Method according to Claim 2, characterized in that the modulating signals ( 4 ) are formed as the same function with a fixed phase relationship to one another or as mutually orthogonal functions. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eines der mit dem Moduliersignal (4) beaufschlagten Stellglieder dem Variator und/oder einer Kupplung zugeordnet ist.Method according to one of the preceding claims, characterized in that at least one of the with the modulating signal ( 4 ) Actuated actuators associated with the variator and / or a clutch. Verfahren nach Anspruch Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplung die Anfahrkupplung oder die Überbrückungskupplung eines Wandlers oder eine Kupplung einer Drehrichtungsumkehreinrichtung ist.A method according to claim 4, characterized in that the clutch is the starting clutch or the lockup clutch of a converter or a clutch of a reversing device. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Meßgröße die Drehzahl einer zwischen den Stellgliedern angeordneten Welle erfaßt wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the rotational speed of a shaft arranged between the actuators is detected as the measured variable. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelung erst bei Überschreitung eines vorgegebenen Schwellwertes für das Ansteuersignal (1, 2, 3) aktiviert und bis zum Erreichen des Schwellwertes durch eine Steuerung ersetzt wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the control only takes place when a predetermined threshold value for the drive signal ( 1 . 2 . 3 ) is activated and replaced by a control until reaching the threshold value. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorsteuergrößen aus dem eingeschwungenem Zustand der Regelung adaptiert werden.Method according to Claim 7, characterized in that the pilot control variables are adapted from the steady state of the control. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Adaption in Abhängigkeit der Motorlast und/oder Übersetzung und/oder Temperatur erfolgt.Method according to Claim 7, characterized in that the adaptation depends on the Engine load and / or translation and / or temperature takes place. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das oder die Moduliersignale (4) mindestens als dreiwertige Funktion ausgebildet sind.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the modulating signal or signals ( 4 ) are formed at least as a trivalent function. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Amplitude und/oder die Frequenz und/oder die Dauer einzelner Abschnitte des Moduliersignals (4) und/oder der Kupplungssollschlupf veränderbar ist.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the amplitude and / or the frequency and / or the duration of individual sections of the modulating signal ( 4 ) and / or the clutch desired slip is changeable. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei kleinen Geschwindigkeiten und/oder momentfreiem Triebstrang und/oder schnellen Laständerungen oder bei nicht eingeschwungener Kupplungsregelung die Kettenschlupfregelung kurzzeitig abgeschaltet und durch eine Steuerung ersetzt wird, die das Getriebe sicher in der Haftung betreibt.Method according to one of the preceding claims, characterized in that at low speeds and / or torque-free drive train and / or rapid load changes or non-steady clutch control, the chain slip control is switched off for a short time and replaced by a controller that safely operates the transmission in the liability. Verfahren nach einen der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Parameter der Regler in Abhängigkeit vom Abschnitt des Moduliersignals (4) verändert werden.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the parameters of the regulators depend on the section of the modulating signal ( 4 ) to be changed.
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