DE19950304A1 - Verfahren zur Drehzahlregelung - Google Patents

Verfahren zur Drehzahlregelung

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DE19950304A1
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Roland Leibinger
Otto Lutz
Peter Muschel
Franz Sorg
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ZF Friedrichshafen AG
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Abstract

Das Verfahren zur Drehzahlregelung bei Lasthochschaltungen und Schub-/Retarderrückschaltungen bei Automatikgetrieben verwendet den Schlupf als Regelgröße, wobei in einem Datenfeld eine Kennlinie Soll-Schlupf in Prozent, aufgetragen über Soll-Rutschzeit in Prozent, abgelegt ist. Der Soll-Schlupf kann auch berechnet werden.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Drehzahlrege­ lung bei Lasthochschaltungen und Schubrückschaltungen bzw. Retarderrückschaltungen bei Automatikgetrieben nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Herkömmliche Verfahren zur Drehzahlregelung bei Last­ hochschaltungen und Schubrückschaltungen bzw. Retarderrück­ schaltungen verwenden den Schlupfgradienten als Regelgröße. Dabei ist der Schlupf als Schaltgetriebe-Eingangsdreh­ zahl - (Abtriebsdrehzahl × Zielgangübersetzung) definiert. Ein Sollwert für die Drehzahländerung wird vorgegeben und in einem Datenfeld einer elektronischen Getriebesteuerung abgelegt. Ein derartiges Vorgehen ist beispielhaft aus der ATZ 96 (1994) 4, Seiten 228 ff., bekannt.
Hierbei kann das Reglerverhalten zu schwach sein, wenn bei Rutschzeitbeginn Regeldifferenzen auftreten. Dement­ sprechend kann das Reglerverhalten bei Regeldifferenzen bei Rutschzeitende zu stark sein. Beide Effekte wirken sich ungünstig aus. Außerdem ist das Reglerverhalten undyna­ misch.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufga­ be zugrunde, ein Verfahren zur Drehzahlregelung bei Last­ hochschaltungen und Schubrückschaltungen bzw. Retarderrück­ schaltungen anzugeben, welches die vorhandenen Verfahren hinsichtlich des Reglerverhaltens verbessert und somit eine bessere Schaltqualität sowie einen Schutz des Zielgangele­ metes gegen Überlastung gewährleistet.
Diese Aufgabe ist gemäß der Erfindung durch die Merk­ male des Patentanspruchs gelöst.
Dementsprechend wird vorgeschlagen, als Regelgröße der Drehzahlregelung den Ist-Schlupf zu verwenden. Eine Ausge­ staltung der Erfindung zeigt den Soll-Schlupfverlauf als Führungsgröße des Regelkreises als Kennlinie im Datenfeld abgelegt. Hierbei stellt die Ordinate den Soll-Schlupf in Prozent und die Abszisse die Soll-Rutschzeit in Prozent dar.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung wird der Soll-Schlupfverlauf über den Momentenverlauf berechnet. Zu diesem Zweck werden die Soll-Momentenverläufe am Abtrieb und an der Schaltgetriebe-Eingangswelle integriert.
Die Erfindung ist im folgenden anhand einer Zeichnung näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 ein Block-Diagramm mit Führungsgröße aus Kennlinie und
Fig. 2 ein Block-Diagramm mit Führungsgröße berech­ net.
Gemäß Fig. 1 werden am Getriebe 2 die Abtriebsdreh­ zahl sowie die Schaltgetriebe-Eingangsdrehzahl erfasst und zum Zweck der Ist-Schlupfberechnung an eine Rechen­ einheit 4 weitergeleitet. Die Ist-Schlupfberechnung er­ folgt mit Hilfe der Formel:
Ist-Schlupf = Schaltgetriebe-Eingangsdrehzahl - (Abtriebsdrehzahl × Zielgangübersetzung).
In einem weiteren Verfahrensschritt wird der so be­ rechnete Ist-Schlupf mit dem im Datenfeld 6 abgelegten Soll-Schlupf verglichen und somit der Schlupffehler fest­ gestellt.
Mittels eines PID-Reglers 8 wird eine Druckkorrektur berechnet und zum Steuerungsdruckanteil addiert. Der Schlupffehler aktiviert eine Druckkorrektur beim Anpreß­ druck im jeweiligen Schaltelement.
Der Regelkreis schliesst sich mit der erneuten Er­ fassung der Werte für Abtriebsdrehzahl und Schaltgetrie­ be-Eingangsdrehzahl, die wiederum verwendet werden, um den Ist-Schlupf zu berechnen.
Gemäß Fig. 2 werden ebenfalls am Getriebe 2 die Ab­ triebsdrehzahl sowie die Schaltgetriebe-Eingangsdrehzahl erfaßt und zum Zweck der Ist-Schlupfberechnung an die Re­ cheneinheit 4 weitergeleitet.
In einem weiteren Verfahrensschritt wird der berech­ nete Ist-Schlupf mit einem vorausberechneten Soll-Schlupf verglichen und somit der Schlupffehler festgestellt.
Zur Berechnung des Soll-Schlupfverlaufs werden die vorgegebenen Soll-Momente am Schaltgetriebe-Eingang und am Abtrieb integriert. Aus der daraus resultierenden Drehzahl für die Schaltgetriebe-Eingangswelle und den Ab­ trieb wird der Soll-Schlupf berechnet.
Mittels des PID-Reglers 8 wird eine Druckkorrektur berechnet und zum Steuerungsdruckanteil addiert. Der Regelkreis schließt sich mit der erneuten Erfassung der Werte für Abtriebsdrehzahl und Schaltgetriebe-Eingangs­ drehzahl, die wiederum verwendet werden, um den Ist- Schlupf zu berechnen.
Die Drehzahlregelung bei Lasthochschaltungen und Schub-/Retarderrückschaltungen spielt eine sehr wichtige Rolle, da dadurch Verspannungen und Ausbrecher bei Lasthochschaltungen von automatischen Getrieben vermieden werden können.
Diese Lösung reduziert den Abstimmaufwand erheblich, indem die Regelgröße analytisch berechnet wird und damit eine komplizierte und zeitaufwendige Abstimmung über Kennlinien oder Kennfelder entfällt.
Bezugszeichen
2
Getriebe
4
Recheneinheit
6
Datenfeld
8
Regler

Claims (3)

1. Verfahren zur Drehzahlregelung bei Lasthochschal­ tungen und Schub-/Retarderrückschaltungen bei Automatik­ getrieben, gekennzeichnet durch folgende Schritte:
  • - Erfassen der Abtriebsdrehzahl sowie der Eingangs­ drehzahl am Getriebe;
  • - Weiterleiten der Daten der Abtriebsdrehzahl und der Turbinendrehzahl an eine Recheneinheit;
  • - Berechnung des Ist-Schlupfs;
  • - Vergleichen des berechneten Ist-Schlupfs mit einem als Führungsgröße ermittelten Soll-Schlupfs;
  • - Anpassen des Ist-Schlupfs an den Soll-Schlupf durch einen PID-Regler unter Berücksichtigung des Steue­ rungsdruckanteils und
  • - Schliessen des Regelkreises mit der erneuten Erfas­ sung der Werte für Abtriebsdrehzahl und Schaltge­ triebe-Eingangsdrehzahl.
2. Verfahren zur Drehzahlregelung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Soll- Schlupf aus dem Datenfeld einer Kennlinie prozentualer Soll-Schlupf, aufgetragen über prozentualer Rutschzeit, ermittelt wird.
3. Verfahren zur Drehzahlregelung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Soll- Schlupf durch Integration der am Getriebeeingang und Ge­ triebeausgang wirkenden Momente ermittelt wird.
DE19950304A 1999-10-19 1999-10-19 Verfahren zur Drehzahlregelung Withdrawn DE19950304A1 (de)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10203422A1 (de) * 2002-01-28 2003-08-07 Continental Teves Ag & Co Ohg Verfahren zur Traktionsregelung schlupfbehafteter Räder wenigstens einer Antriebsachse
US9507365B2 (en) 2014-06-24 2016-11-29 Woodward, Inc. Adaptive PID control system for industrial turbines

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DE10203422A1 (de) * 2002-01-28 2003-08-07 Continental Teves Ag & Co Ohg Verfahren zur Traktionsregelung schlupfbehafteter Räder wenigstens einer Antriebsachse
US7093913B2 (en) 2002-01-28 2006-08-22 Continental Teves Ag & Co. Ohg Traction control method for slipping wheels of at least one driving axle
US9507365B2 (en) 2014-06-24 2016-11-29 Woodward, Inc. Adaptive PID control system for industrial turbines
US10359798B2 (en) 2014-06-24 2019-07-23 Woodward, Inc. Adaptive PID control system for industrial turbines

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