WO2003081091A2 - Gearbox actuator and synchronisation method for a gearbox - Google Patents

Gearbox actuator and synchronisation method for a gearbox Download PDF

Info

Publication number
WO2003081091A2
WO2003081091A2 PCT/DE2003/000916 DE0300916W WO03081091A2 WO 2003081091 A2 WO2003081091 A2 WO 2003081091A2 DE 0300916 W DE0300916 W DE 0300916W WO 03081091 A2 WO03081091 A2 WO 03081091A2
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
synchronous
voltage
force
actuator
transmission
Prior art date
Application number
PCT/DE2003/000916
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
WO2003081091A3 (en
Inventor
Boris Serebrennikov
Original Assignee
Luk Lamellen Und Kupplungsbau Beteiligungs Kg
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Luk Lamellen Und Kupplungsbau Beteiligungs Kg filed Critical Luk Lamellen Und Kupplungsbau Beteiligungs Kg
Priority to AU2003223883A priority Critical patent/AU2003223883A1/en
Priority to DE10391765T priority patent/DE10391765D2/en
Priority to DE10312400A priority patent/DE10312400A1/en
Priority to PCT/DE2003/000916 priority patent/WO2003081091A2/en
Priority to FR0303484A priority patent/FR2837555B1/en
Publication of WO2003081091A2 publication Critical patent/WO2003081091A2/en
Publication of WO2003081091A3 publication Critical patent/WO2003081091A3/en

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H61/00Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/26Generation or transmission of movements for final actuating mechanisms
    • F16H61/28Generation or transmission of movements for final actuating mechanisms with at least one movement of the final actuating mechanism being caused by a non-mechanical force, e.g. power-assisted
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H61/00Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/26Generation or transmission of movements for final actuating mechanisms
    • F16H61/28Generation or transmission of movements for final actuating mechanisms with at least one movement of the final actuating mechanism being caused by a non-mechanical force, e.g. power-assisted
    • F16H61/32Electric motors actuators or related electrical control means therefor
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H59/00Control inputs to control units of change-speed-, or reversing-gearings for conveying rotary motion
    • F16H2059/006Overriding automatic control
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H61/00Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H2061/0075Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing characterised by a particular control method
    • F16H2061/0087Adaptive control, e.g. the control parameters adapted by learning
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H61/00Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/26Generation or transmission of movements for final actuating mechanisms
    • F16H61/28Generation or transmission of movements for final actuating mechanisms with at least one movement of the final actuating mechanism being caused by a non-mechanical force, e.g. power-assisted
    • F16H2061/2823Controlling actuator force way characteristic, i.e. controlling force or movement depending on the actuator position, e.g. for adapting force to synchronisation and engagement of gear clutch
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H61/00Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/26Generation or transmission of movements for final actuating mechanisms
    • F16H61/28Generation or transmission of movements for final actuating mechanisms with at least one movement of the final actuating mechanism being caused by a non-mechanical force, e.g. power-assisted
    • F16H2061/283Adjustment or calibration of actuator positions, e.g. neutral position
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H2342/00Calibrating
    • F16H2342/02Calibrating shift or range movements
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H61/00Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/12Detecting malfunction or potential malfunction, e.g. fail safe; Circumventing or fixing failures

Definitions

  • the present invention relates to a transmission actuator and a method for performing synchronization in a transmission, in particular in an automated manual transmission, in which the electric motor of a transmission actuator is controlled in order to apply the synchronous force.
  • the kinetic energy of the electric motor of the switch actuator is converted into potential energy of the tensioned spring when the synchronous force is built up, the switching elasticity and basic rigidity of the mechanical parts between the electric motor or the electric motor and the sliding sleeve being considered.
  • Each target synchronous force thus corresponds to a certain potential energy.
  • the electric motor should have the same kinetic energy when moving to the synchronous position. In order to store this specific kinetic energy before moving to the synchronous position, the starting speed can be set accordingly.
  • the approach speed is set in the cruise control mode. Then the synchronous position is approached. This is done in speed control mode with force limitation.
  • the goal of this phase is friction compensation.
  • the force limitation is defined in such a way that the approach speed can only be held against a force that is not greater than the friction. If the actuator speed drops below the stop speed during the build-up of force, another phase begins with constant tension, which corresponds to the synchronous force at the speed with the value 0.
  • the basis of this known strategy is speed monitoring; if the speed, which is provided in the control, drops during the build-up of force, the tension can be reduced according to the friction compensation.
  • the transition to the last phase is also carried out on the basis of the measured speeds.
  • the invention is based on the object of proposing a transmission actuator and a method for carrying out a synchronization in a transmission in order to achieve the simplest possible and optimal synchronization, in particular with lighter electric motors.
  • the synchronization should be independent of possible errors in speed monitoring.
  • This object can be achieved procedurally by a method for performing synchronization in a transmission, in particular in an automated manual transmission, in which the electric motor of a transmission actuator is activated in order to apply the synchronous force, in which a synchronous voltage adapted to the synchronous force is applied to the electric motor becomes.
  • the proposed method or the synchronous strategy can preferably be used in a transmission actuator with a light electric motor or electric motor, in particular an automated manual transmission (ASG).
  • ASG automated manual transmission
  • this synchronous strategy can also be used for other gearboxes with other actuator motors.
  • the synchronous voltage is applied at a predetermined point in time before and / or after reaching the synchronous point. Other times may also be used.
  • the synchronous voltage can be adapted in such a way that when the synchronous position is approached with a stationary speed of the transmission actuator corresponding to the voltage, the required synchronous force is exactly achieved.
  • the synchronous voltage can be held for a predetermined time interval, so that unlocking detection is permitted, for example, by the transmission control.
  • the on the electric motor applied voltage is kept at a value of about 12V until the end position is reached.
  • the synchronous strategy according to the invention can also be suitably modified.
  • a specially calculated intermediate voltage is first applied within a predetermined interrupt time and only then is the synchronous voltage applied.
  • the aim of applying the intermediate voltage is to always arrive at the same phase curve before the last time period, i.e. during which the synchronous voltage is applied.
  • Other modifications or any combination of the measures mentioned are also possible.
  • the intermediate voltage is calculated using the following equation:
  • This calculation can be implemented particularly easily in the transmission control because it is a simple linear function with constant coefficients.
  • the object on which the invention is based can be achieved in terms of the device by a transmission actuator for carrying out synchronization in a transmission, in particular in an automated manual transmission, with at least one electric motor, in particular for carrying out the proposed method, in which the electric motor has a synchronous voltage adapted to the synchronous force is controllable.
  • FIG. 1 shows a diagram with different courses of a simulation for a target
  • Synchronous position for the synchronous force of about 400 N is provided in the phase space
  • FIG. 3 shows a diagram with different courses of the intermediate voltage with different synchronous forces
  • Figure 4 shows a comparison of the simple strategy and the strategy with the
  • Figure 5 is a schematic view of a model of the gear actuator.
  • FIG. 1 shows a simulation for a target synchronous force F sync of 800 N for a circuit 1-2.
  • FIG. 1 shows two diagrams one above the other, the courses of the actuator travel, the actuator speed and the synchronous force over time being shown in the upper diagram. The voltage over time is shown in the diagram below. In both diagrams, the time axis is divided into the phases “drive to synchronous position", “set synchronous force” and “wait for unlocking” as well as the phases “drive to end position” and “braking”.
  • the speed difference to be synchronized is 2.5 Fsync revolutions per minute specified.
  • the synchronous voltage U sy nc is adapted in such a way that when the synchronous position is approached with the stationary speed of v 0 , which corresponds to this voltage, the synchronous force is exactly achieved.
  • the synchronous voltage is approximately 7.35 V.
  • v 0 is approximately equal to 135 mm / s.
  • the force applied by the electric motor roughly corresponds to the frictional force during synchronization.
  • the position or the time at which the voltage jump from 12V to the synchronous voltage Usync is provided is selected in the method according to the invention in such a way that the SP error of -0.5 mm, ie when the synchronous position is 0, 5 mm closer to the neutral position, the synchronous force increase of 10% of the Synchronous force is permitted. Accordingly, the force in the simulation shown is somewhat higher than the target force. In the present simulation, the movement after unlocking is simulated in a simplified manner, so that the switching time for different switching elasticities is comparable.
  • the method according to the invention can be used with various switching elasticities for the actuator with a light motor. Furthermore, the switching times at the synchronous force of 200, 400, 800, 1200 N or the like can be estimated for different elasticities. The following can preferably be used as possible boundary conditions:
  • the difference in rotational speed to be synchronized for example, 2.5 times-at approximately the target force F z iei [rpm.] are defined.
  • the biasing force when removing the old gear can, for. B ⁇ A correspond to the target force F z ⁇ e ⁇ . This force is taken into account because the distance to the synchronous position becomes smaller due to the preload.
  • the synchronous voltage U sync is adapted in such a way that the synchronous position is reached at a steady speed.
  • the synchronous voltage Us yn c is held for a further 5 ms, for example, in order to leave time for the unlocking detection.
  • the voltage 12V is held so long that the actuator comes to a standstill at the end position.
  • the target gear can be recognized, for example, at the position of 18 mm. The time to reach the 18 mm travel is considered as an estimate of the switching time.
  • Such a synchronous strategy is shown schematically in FIG. 1.
  • a variant of the present invention can provide a refinement of the proposed strategy, which realizes synchronization even faster. This can be achieved in particular by using a calculated intermediate voltage Uz.
  • This variant is shown graphically in FIG. There the actuator movement up to standing at the synchronized position is shown for the synchronous force of approximately 400 N in the phase space. The position at which the voltage jump occurs is identified by S in FIG. 2 and adapted in such a way that the power transmission is about 10% of the synchronous force in the case of an SP error of -0.5 mm.
  • a certain voltage namely the intermediate voltage
  • a certain voltage be specified within a further interruption time at the position identified by x_start_intermediate voltage in FIG. 2. This is because the phase curve is to be reached until the next interruption (interrupt), ie in 5 ms, and then the synchronous voltage Usync is set accordingly.
  • the interruption-related spread of the synchronous force can advantageously correspond to the value 0 and the time spread can be significantly reduced.
  • the actuator is located in the point marked A in FIG. 2, the intermediate voltage U zw can be higher than the synchronous voltage Us ync , and for the point B the intermediate voltage U 2W can be lower than the synchronous voltage Usync.
  • phase point eg point A
  • phase point x xA + x (0.005); ⁇ ( 0 ' ⁇ 05 ) should come to the tangent, which gives the following equation:
  • the intermediate voltage can then be calculated as follows:
  • This calculation can be easily implemented because it is a simple linear function of Vo (or Us y n c ) and coefficients.
  • the intermediate voltage is shown in FIG. 3 along the way, with several intermediate voltage profiles with different target synchronous forces (200 N, 400 N, 800 N and 1200 N) being shown.
  • a gearbox actuator without elasticity (only basic rigidity of 1000 N / mm) is used.
  • the path is counted from the end position in the direction of the synchronized position.
  • the path to the synchronized position of approximately 12 mm is considered.
  • the intermediate voltage of 6 V is applied within the next 5 ms and then synchronous voltage Usyn c of set about 2.2V.
  • FIG. 4 shows the time scatter with a comparison of the simple strategy and the strategy with intermediate voltage.
  • the spread of the time until the end of synchronization is specified for the refined strategy with intermediate voltage.
  • the force scatter in the strategy with the intermediate tension is approx. 2 times smaller than when using the simple strategy.
  • MActor + FEasticity (x) (1 + K Re ib) F E - otor - F Re ib with elasticity
  • MAktor ⁇ + cx (1 + K R ⁇ ib) F E - otor - F Re ib without elasticity

Abstract

The invention relates to a synchronisation method for a gearbox, especially an automated gearbox, whereby the electric motor of a gearbox actuator is controlled in order to supply the synchronous force, at least one synchronous voltage adapted to the synchronous force being applied to the electric motor. The invention also relates to a gearbox actuator enabling synchronisation in a gearbox, especially an automated gearbox, comprising at least one electric motor, especially for carrying out the inventive method, the electric motor being controlled by at least one synchronous voltage adapted to the synchronous force.

Description

Getriebeaktor und Verfahren zum Durchfuhren einer Svnchronisierunq bei einem Transmission actuator and method for performing a synchronization at a
Getriebetransmission
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Getriebeaktor und ein Verfahren zum Durchführen einer Synchronisierung bei einem Getriebe, insbesondere bei einem automatisierten Schaltgetriebe, bei dem der Elektromotor eines Getriebeaktors angesteuert wird, um die Synchronkraft aufzubringen.The present invention relates to a transmission actuator and a method for performing synchronization in a transmission, in particular in an automated manual transmission, in which the electric motor of a transmission actuator is controlled in order to apply the synchronous force.
Aus der Fahrzeugtechnik sind Verfahren zum Durchführen einer Synchronisierung bzw. Synchronstrategien und Getriebeaktoren zum Durchführen einer Synchronisierung bei einem Getriebe, insbesondere bei einem automatisierten Schaltgetriebe, bekannt.Methods for carrying out a synchronization or synchronizing strategies and transmission actuators for carrying out a synchronization in a transmission, in particular in an automated manual transmission, are known from vehicle technology.
Bei einer möglichen Synchronstrategie wird vorgesehen, dass die kinetische Energie des Elektromotors des Schaltaktors beim Synchronkraftaufbau in potenzielle Energie der gespannten Feder umgewandelt wird, wobei die Schaltelastizität und Grundsteifigkeit der mechanischen Teile zwischen dem Elektromotor bzw. dem E-Motor und der Schiebemuffe betrachtet werden. Somit entspricht jede Soll-Synchronkraft einer bestimmten potenziellen Energie. Die gleiche kinetische Energie sollte der E-Motor beim Anfahren der Synchronposition haben. Um diese bestimmte kinetische Energie vor dem Anfahren der Synchronposition einzuspeichern, kann die Anfahrgeschwindigkeit entsprechend eingestellt werden.In a possible synchronous strategy, it is provided that the kinetic energy of the electric motor of the switch actuator is converted into potential energy of the tensioned spring when the synchronous force is built up, the switching elasticity and basic rigidity of the mechanical parts between the electric motor or the electric motor and the sliding sleeve being considered. Each target synchronous force thus corresponds to a certain potential energy. The electric motor should have the same kinetic energy when moving to the synchronous position. In order to store this specific kinetic energy before moving to the synchronous position, the starting speed can be set accordingly.
Bei der vorgenannten Synchronstrategie sind folgende Phasen zwingend notwendig. Zunächst wird die Anfahrgeschwindigkeit im Modus Geschwindigkeitsregelung eingestellt. Dann wird die Synchronposition angefahren. Dies erfolgt im Modus Geschwindigkeitsregelung mit Kraftbegrenzung. Das Ziel dieser Phase ist die Reibkompensation. Dabei wird die Kraftbegrenzung derart definiert, dass die Anfahrgeschwindigkeit nur gegen eine Kraft gehalten werden kann, die nicht größer als die Reibung ist. Wenn die Aktorgeschwindigkeit beim Kraftaufbau unter die Anschlaggeschwindigkeit sinkt, beginnt eine weitere Phase mit konstanter Spannung, welche der Synchronkraft bei der Geschwindigkeit mit dem Wert 0 entspricht. Die Basis dieser bekannten Strategie ist die Geschwindigkeitsbeobachtung; wenn die Geschwindigkeit, die bei der Ansteuerung vorgesehen ist, während des Kraftaufbaues absinkt, kann die Spannung gemäß der Reibkompensation verringert werden. Der Übergang zur letzten Phase wird auch auf Grund der gemessenen Geschwindigkeiten durchgeführt. Dabei hat sich gezeigt, dass je genauer die Geschwindigkeit gemessen wird, desto höher die Steuerungsqualität der Synchronstrategie ist. Ferner hat sich gezeigt, dass je schneller der Aktor beim Kraftaufbau abgebremst wird, desto größer ist die Abweichung der gemessenen Geschwindigkeit von dem physikalischen Wert. Diese Abweichung bestimmt eine Zusatzenergie, welche ins System einfließt, weil die Spannung auf Grund der gemessenen Geschwindigkeit immer höher ist, als die Spannung bei idealer Reibkompensation. Folglich kann daraus geschlossen werden, dass je stärker der Aktor beim Kraftaufbau abgebremst wird, desto größer die unterbrechungsbedingte Streuung der Synchronkraft ist. Die Ursache dafür kann die erhebliche unterbrechungsbedingte Streuung der Zusatzenergie beim Abbremsen bei der Synchronschwelle sein.The following phases are imperative for the aforementioned synchronous strategy. First, the approach speed is set in the cruise control mode. Then the synchronous position is approached. This is done in speed control mode with force limitation. The goal of this phase is friction compensation. The force limitation is defined in such a way that the approach speed can only be held against a force that is not greater than the friction. If the actuator speed drops below the stop speed during the build-up of force, another phase begins with constant tension, which corresponds to the synchronous force at the speed with the value 0. The basis of this known strategy is speed monitoring; if the speed, which is provided in the control, drops during the build-up of force, the tension can be reduced according to the friction compensation. The transition to the last phase is also carried out on the basis of the measured speeds. It has been shown that the more precisely the speed is measured, the higher the control quality of the synchronous strategy. It has also been shown that the faster the actuator is braked when the force is built up, the greater the deviation of the measured speed from the physical value. This deviation determines an additional energy which flows into the system because the tension is always higher due to the measured speed than the tension with ideal friction compensation. It can therefore be concluded that the stronger the actuator is braked when the force is built up, the greater the interruption-related spread of the synchronous force. The reason for this can be the considerable interruption-related spread of the additional energy when braking at the synchronous threshold.
Insbesondere bei sehr leichten E-Motoren liegt eine z. B.5 mal kleinere Trägheit im Vergleich zu anderen schwereren Motoren vor. Somit ist bei gleicher Gesamtübersetzung eine 5 mal kleinere äquivalente Masse vorgesehen. Um die gleiche kinetische Energie vor dem Anfahren der Synchronposition zu haben, kann die Geschwindigkeit vorzugsweiseEspecially with very light electric motors is a z. B.5 times smaller inertia compared to other heavier motors. An equivalent mass 5 times smaller is thus provided with the same overall transmission ratio. In order to have the same kinetic energy before moving to the synchronous position, the speed can be preferred
A'5 mal größer sein. Wenn beispielsweise eine Masse gegen eine Feder ausgelenkt wird, ist die Zeit bis zum Aufbau der maximalen Federkraft gleich einer viertel Periode der Eigenschwingungen. Deswegen ist die Dauer des Kraftaufbaus insbesondere bei kleinen A ' 5 times bigger. If, for example, a mass is deflected against a spring, the time until the maximum spring force builds up is equal to a quarter period of the natural vibrations. That is why the duration of the force build-up is especially small
Motoren Λ'5 mal kürzer. Demzufolge hat ein kleinerer Motor eine 5 mal größere Beschleunigung als übliche schwerere Motoren. Demnach ist die zu erwartende Kraftstreuung bei kleineren, leichteren Motoren größer als bei den sonst üblichen schwereren Motoren.Motors Λ ' 5 times shorter. As a result, a smaller motor has 5 times more acceleration than conventional heavier motors. Accordingly, the force scatter to be expected is greater for smaller, lighter engines than for the otherwise heavier engines.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Getriebeaktor und ein Verfahren zum Durchführen einer Synchronisierung bei einem Getriebe vorzuschlagen, um eine möglichst einfache und optimale Synchronisierung insbesondere mit leichteren Elektromotoren zu realisieren. Ferner soll die Synchronisierung unabhängig von möglichen Fehlern bei der Geschwindigkeitsbeobachtung sein. Diese Aufgabe kann verfahrensmäßicj durch ein Verfahren zum Durchführen einer Synchronisierung bei einem Getriebe, insbesondere bei einem automatisierten Schaltgetriebe, bei dem der Elektromotor eines Getriebeaktors angesteuert wird, um die Synchronkraft aufzubringen, gelöst werden, bei dem an den Elektromotor eine an die Synchronkraft angepasste Synchronspannung angelegt wird.The invention is based on the object of proposing a transmission actuator and a method for carrying out a synchronization in a transmission in order to achieve the simplest possible and optimal synchronization, in particular with lighter electric motors. In addition, the synchronization should be independent of possible errors in speed monitoring. This object can be achieved procedurally by a method for performing synchronization in a transmission, in particular in an automated manual transmission, in which the electric motor of a transmission actuator is activated in order to apply the synchronous force, in which a synchronous voltage adapted to the synchronous force is applied to the electric motor becomes.
Das vorgeschlagene Verfahren bzw. die Synchronstrategie kann bevorzugt bei einem Getriebeaktor mit einem leichten Elektromotor bzw. E-Motor insbesondere eines automatisierten Schaltgetriebes (ASG) verwendet werden. Es ist jedoch möglich, dass diese Synchronstrategie auch bei anderen Getrieben mit anderen Aktormotoren eingesetzt wird.The proposed method or the synchronous strategy can preferably be used in a transmission actuator with a light electric motor or electric motor, in particular an automated manual transmission (ASG). However, it is possible that this synchronous strategy can also be used for other gearboxes with other actuator motors.
Besonders vorteilhaft ist es bei dem erfindungsgemäßen Verfahren, dass zur Synchronisierung bevorzugt nur eine Phase vorgesehen wird, bei der der Elektromotor des Getriebeaktors zur Synchronisierung mit einer angepassten Synchronspannung angesteuert bzw. beaufschlagt wird. Als Synchronspannung kann vorzugsweise ein Wert verwendet werden, welcher unterhalb der Spannung liegt, die erforderlich ist, um die Synchronkraft aufzubringen. Es sind jedoch auch andere Werte denkbar.It is particularly advantageous in the method according to the invention that for synchronization only one phase is preferably provided in which the electric motor of the gear actuator is controlled or acted upon with an adapted synchronous voltage for synchronization. A value which is below the voltage required to apply the synchronizing force can preferably be used as the synchronous voltage. However, other values are also conceivable.
Im Rahmen einer Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Synchronspannung zu einem vorbestimmten Zeitpunkt vor und/oder nach Erreichen des Synchronpunktes angelegt wird. Möglicherweise können auch andere Zeitpunkte verwendet werden. Die Synchronspannung kann derart angepasst werden, dass beim Anfahren der Synchronposition mit einer der Spannung entsprechenden stationären Geschwindigkeit des Getriebeaktors die erforderliche Synchronkraft genau erreicht wird. Gemäß einer Weiterbildung kann z. B. am Ende der Synchronisation die Synchronspannung für ein vorbestimmtes Zeitintervall gehalten werden, sodass eine Entsperrerkennung beispielsweise durch die Getriebesteuerung zugelassen wird.In a further development of the invention, it can be provided that the synchronous voltage is applied at a predetermined point in time before and / or after reaching the synchronous point. Other times may also be used. The synchronous voltage can be adapted in such a way that when the synchronous position is approached with a stationary speed of the transmission actuator corresponding to the voltage, the required synchronous force is exactly achieved. According to a training z. B. at the end of the synchronization, the synchronous voltage can be held for a predetermined time interval, so that unlocking detection is permitted, for example, by the transmission control.
Um den Getriebeaktor nach der Synchronisierung in die Endlage zu bringen, kann gemäß einer nächsten Weiterbildung der Erfindung vorgesehen sein, dass die an dem E-Motor angelegte Spannung etwa auf einem Wert von 12V gehalten wird, bis die Endlage erreicht ist.In order to bring the transmission actuator into the end position after the synchronization, it can be provided according to a next development of the invention that the on the electric motor applied voltage is kept at a value of about 12V until the end position is reached.
Ferner kann die erfindungsgemäße Synchronstrategie auch geeignet modifiziert werden. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass bei der Synchronstrategie zuerst innerhalb einer vorbestimmten Interruptzeit eine speziell berechnete Zwischenspannung und dann erst die Synchronspannung angelegt wird. Das Ziel des Anlegens der Zwischenspannung ist es, vor dem letzten Zeitabschnitt, also währenddessen die Synchronspannung angelegt wird, immer auf die gleiche Phasenkurve zu gelangen. Es sind auch andere Modifikationen oder beliebige Kombinationen der genannten Maßnahmen möglich.Furthermore, the synchronous strategy according to the invention can also be suitably modified. For example, it can be provided that, in the synchronous strategy, a specially calculated intermediate voltage is first applied within a predetermined interrupt time and only then is the synchronous voltage applied. The aim of applying the intermediate voltage is to always arrive at the same phase curve before the last time period, i.e. during which the synchronous voltage is applied. Other modifications or any combination of the measures mentioned are also possible.
Im Rahmen einer Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Zwischenspannung durch folgende Gleichung berechnet wird:As part of a development of the invention, it can be provided that the intermediate voltage is calculated using the following equation:
Diese Berechnung kann besonders einfach in die Getriebesteuerung implementiert werden, weil es sich dabei um eine einfache lineare Funktion mit konstanten Koeffizienten handelt.This calculation can be implemented particularly easily in the transmission control because it is a simple linear function with constant coefficients.
Ferner kann die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe vorrichtungsmäßig durch einen Getriebeaktor zum Durchführen einer Synchronisierung bei einem Getriebe, insbesondere bei einem automatisierten Schaltgetriebe, mit zumindest einem Elektromotor, insbesondere zum Durchführen des vorgeschlagenen Verfahrens gelöst werden, bei dem der Elektromotor mit einer an die Synchronkraft angepasste Synchronspannung ansteuerbar ist.Furthermore, the object on which the invention is based can be achieved in terms of the device by a transmission actuator for carrying out synchronization in a transmission, in particular in an automated manual transmission, with at least one electric motor, in particular for carrying out the proposed method, in which the electric motor has a synchronous voltage adapted to the synchronous force is controllable.
Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen und den nachfolgend beschriebenen Zeichnungen. Es zeigen:Further advantages and advantageous configurations result from the subclaims and the drawings described below. Show it:
Figur 1 ein Diagramm mit verschiedenen Verläufen einer Simulation für eine Soll-FIG. 1 shows a diagram with different courses of a simulation for a target
Synchronkraft von 800 N bei einer Schaltung vom 1. in den zweiten Gang; Figur 2 ein Diagramm mit dem Verlauf der Aktorbewegung bis dieser an derSynchronous force of 800 N when shifting from 1st to 2nd gear; Figure 2 is a diagram with the course of the actuator movement until this on the
Synchronposition für die Synchronkraft von etwa 400 N im Phasenraum vorgesehen ist;Synchronous position for the synchronous force of about 400 N is provided in the phase space;
Figur 3 ein Diagramm mit verschiedenen Verläufen der Zwischenspannung bei unterschiedlichen Synchronkräften;FIG. 3 shows a diagram with different courses of the intermediate voltage with different synchronous forces;
Figur 4 einen Vergleich der einfachen Strategie und der Strategie mit derFigure 4 shows a comparison of the simple strategy and the strategy with the
Verwendung der Zwischenspannung; undUse of intermediate voltage; and
Figur 5 ein schematische Ansicht eines Modells des Getriebeaktors.Figure 5 is a schematic view of a model of the gear actuator.
In Figur 1 ist eine Simulation für eine Soll-Synchronkraft Fsync von 800 N bei einer Schaltung 1-2 dargestellt. Figur 1 zeigt zwei Diagramme übereinander, wobei in dem oberen Diagramm die Verläufe des Aktorweges, der Aktorgeschwindigkeit und der Synchronkraft über die Zeit dargestellt sind. In dem unteren Diagramm ist die Spannung über die Zeit dargestellt. Die Zeitachse ist bei beiden Diagrammen in die Phasen „zur Synchronposition fahren", „Synchronkraft einstellen" und „auf das Entsperren warten" sowie in die Phasen „zur Endlage fahren" und „Bremsen" aufgeteilt. Die zu synchronisierende Drehzahldifferenz wird mit 2,5 Fsync Umdrehungen pro Minute vorgegeben.FIG. 1 shows a simulation for a target synchronous force F sync of 800 N for a circuit 1-2. FIG. 1 shows two diagrams one above the other, the courses of the actuator travel, the actuator speed and the synchronous force over time being shown in the upper diagram. The voltage over time is shown in the diagram below. In both diagrams, the time axis is divided into the phases "drive to synchronous position", "set synchronous force" and "wait for unlocking" as well as the phases "drive to end position" and "braking". The speed difference to be synchronized is 2.5 Fsync revolutions per minute specified.
Aus Figur 1 ist ersichtlich, dass die Synchronspannung Usync derart angepasst wird, dass beim Anfahren der Synchronposition mit der stationären Geschwindigkeit von v0, welche dieser Spannung entspricht, die Synchronkraft genau erreicht wird. In diesem Beispiel beträgt die Synchronspannung etwa 7,35 V. Bei der in Figur 1 abgebildeten Simulation ist v0 etwa gleich 135 mm/s. Bei stationärer Geschwindigkeit entspricht die vom Elektromotor aufgebrachte Kraft etwa der Reibungskraft bei der Synchronisation.It can be seen from FIG. 1 that the synchronous voltage U sy nc is adapted in such a way that when the synchronous position is approached with the stationary speed of v 0 , which corresponds to this voltage, the synchronous force is exactly achieved. In this example, the synchronous voltage is approximately 7.35 V. In the simulation shown in FIG. 1, v 0 is approximately equal to 135 mm / s. At steady-state speed, the force applied by the electric motor roughly corresponds to the frictional force during synchronization.
Die Position bzw. der Zeitpunkt bei der bzw. bei dem der Spannungssprung von 12V auf die Synchronspannung Usync vorgesehen ist, wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren derart gewählt, dass beim S.P. - Fehler von -0,5 mm, also wenn die Synchronposition um 0,5 mm näher zur Neutralstellung liegt, die Synchronkraftüberhöhung von 10 % der Synchronkraft zulässig ist. Demnach liegt die Kraft bei der dargestellten Simulation etwas höher als die Zielkraft. Bei der vorliegenden Simulation wird die Bewegung nach dem Entsperren vereinfacht simuliert, so dass die Schaltzeit für verschiedene Schaltelastizitäten vergleichbar ist.The position or the time at which the voltage jump from 12V to the synchronous voltage Usync is provided is selected in the method according to the invention in such a way that the SP error of -0.5 mm, ie when the synchronous position is 0, 5 mm closer to the neutral position, the synchronous force increase of 10% of the Synchronous force is permitted. Accordingly, the force in the simulation shown is somewhat higher than the target force. In the present simulation, the movement after unlocking is simulated in a simplified manner, so that the switching time for different switching elasticities is comparable.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann bei verschiedenen Schaltelastizitäten für den Aktor mit einem leichten Motor verwendet werden. Ferner können auch die Schaltzeiten bei der Synchronkraft von 200, 400, 800, 1200 N oder dergleichen für verschiedene Elastizitäten abgeschätzt werden. Als mögliche Randbedingungen können bevorzugt folgende verwendet werden:The method according to the invention can be used with various switching elasticities for the actuator with a light motor. Furthermore, the switching times at the synchronous force of 200, 400, 800, 1200 N or the like can be estimated for different elasticities. The following can preferably be used as possible boundary conditions:
Als Weg von der Endlage des alten Ganges bis zur Synchronposition des Zielganges können z. B. 13 mm und als Weg von der Endlage des alten Ganges bis zur Endlage des Zielganges können 20 mm gewählt werden.As a path from the end position of the old gear to the synchronous position of the target gear z. B. 13 mm and 20 mm can be selected as the path from the end position of the old gear to the end position of the target gear.
Die zu synchronisierende Drehzahldifferenz kann beispielsweise auf etwa 2,5-fache der Zielkraft Fziei [rpm.] festgelegt werden. Die Vorspannkraft beim Herausnehmen des alten Ganges kann z. B ΛA der Zielkraft Fzιeι entsprechen. Diese Kraft wird mitberücksichtigt, weil die Distanz bis zur Synchronposition wegen des Vorspannwegs kleiner wird.The difference in rotational speed to be synchronized, for example, 2.5 times-at approximately the target force F z iei [rpm.] Are defined. The biasing force when removing the old gear can, for. B Λ A correspond to the target force F z ι e ι. This force is taken into account because the distance to the synchronous position becomes smaller due to the preload.
Erfindungsgemäß wird die Synchronspannung Usync derart angepasst, dass das Anfahren der Synchronposition mit stationärer Geschwindigkeit erreicht wird. Nach dem Ende des Synchronisierens wird die Synchronspannung Usync z- B. weitere 5 ms gehalten, um Zeit für die Entsperrerkennung zu lassen. Dann wird die Spannung 12V derart lange gehalten, dass der Aktor weiter spannungsfrei an der Endlage zum Stehen kommt. Der Zielgang kann beispielsweise bei der Position von 18 mm erkannt werden. Die Zeit zum Erreichen des Wegs von 18 mm wird als Abschätzung der Schaltzeit betrachtet. Eine derartige Synchronstrategie ist in Figur 1 schematisch gezeigt.According to the invention, the synchronous voltage U sync is adapted in such a way that the synchronous position is reached at a steady speed. After the end of the synchronization, the synchronous voltage Us yn c is held for a further 5 ms, for example, in order to leave time for the unlocking detection. Then the voltage 12V is held so long that the actuator comes to a standstill at the end position. The target gear can be recognized, for example, at the position of 18 mm. The time to reach the 18 mm travel is considered as an estimate of the switching time. Such a synchronous strategy is shown schematically in FIG. 1.
Eine Variante der vorliegenden Erfindung kann eine Verfeinerung der vorgeschlagenen Strategie vorsehen, die eine Synchronisierung noch schneller realisiert. Dies kann insbesondere dadurch erreicht werden, dass eine berechnete Zwischenspannung Uz verwendet wird. ln Figur 2 ist diese Variante grafisch dargestellt. Dort ist die Aktorbewegung bis zum Stehen an der Synchronposition für die Synchronkraft von etwa 400 N im Phasenraum gezeigt. Die Position, bei der der Spannungssprung erfolgt, ist in Figur 2 mit S gekennzeichnet und derart angepasst, dass die Kraftübertragung bei einem S.P.-Fehler von - 0,5mm etwa 10% von der Synchronkraft beträgt.A variant of the present invention can provide a refinement of the proposed strategy, which realizes synchronization even faster. This can be achieved in particular by using a calculated intermediate voltage Uz. This variant is shown graphically in FIG. There the actuator movement up to standing at the synchronized position is shown for the synchronous force of approximately 400 N in the phase space. The position at which the voltage jump occurs is identified by S in FIG. 2 and adapted in such a way that the power transmission is about 10% of the synchronous force in the case of an SP error of -0.5 mm.
Demnach wird bei der verfeinerten Synchronstrategie vorgeschlagen, dass bei der in Figur 2 mit x_Beginn_Zwischenspannung gekennzeichneten Position innerhalb einer weiteren Unterbrechungszeit eine bestimmte Spannung, nämlich die Zwischenspannung, vorgegeben wird. Dies deshalb, da bis zur nächsten Unterbrechung (Interrupt), also in 5 ms, die Phasenkurve erreicht werden soll und danach die Synchronspannung Usync entsprechend eingestellt wird.Accordingly, in the refined synchronous strategy, it is proposed that a certain voltage, namely the intermediate voltage, be specified within a further interruption time at the position identified by x_start_intermediate voltage in FIG. 2. This is because the phase curve is to be reached until the next interruption (interrupt), ie in 5 ms, and then the synchronous voltage Usync is set accordingly.
Dadurch kann in vorteilhafter Weise die unterbrechungsbedingte Streuung der Synchronkraft dem Wert 0 entsprechen und die Zeitstreuung wesentlich verringert werden. Wenn der Aktor sich in dem in Figur 2 mit A gekennzeichneten Punkt befindet, kann die Zwischenspannung Uzw höher als die Synchronspannung Usync sein, wobei für den Punkt B die Zwischenspannung U2W kleiner als die Synchronspannung Usync sein kann. Beispielsweise kann die Zwischenspannung Uzw mit der Tangente berechnet werden, welche an der Phasenkurve oder an der Linie v = v0 vorgesehen ist.As a result, the interruption-related spread of the synchronous force can advantageously correspond to the value 0 and the time spread can be significantly reduced. If the actuator is located in the point marked A in FIG. 2, the intermediate voltage U zw can be higher than the synchronous voltage Us ync , and for the point B the intermediate voltage U 2W can be lower than the synchronous voltage Usync. For example, the intermediate voltage Uzw can be calculated with the tangent which is provided on the phase curve or on the line v = v 0 .
Wenn die Spannung der Synchronspannung Usync entspricht, strebt die Geschwindigkeit gegen v0. Daraus ergibt sich die Bewegungsgleichung des Aktors wie folgt:If the voltage corresponds to the synchronous voltage Us ync , the speed tends towards v 0 . This results in the equation of motion of the actuator as follows:
mx = k(vθ-x) wo K = (kΦiges) 2/.Ri mx = k (vθ-x) where K = (kΦi ges ) 2 / .R i
Im Punkt S gemäß Figur 2 gilt dv .. k dxAt point S according to FIG. 2, dv .. k dx applies
= X = —(V0 -Vπax )und— = Vma dt m dt= X = - ( V 0 - Vπax ) and— = Vma dt m dt
Folglich ist die Ableitung im Punkt S gleich: dv = k(yo -vπm) dx mv m„ax Wenn die Gleichung der Tangente gO + g1x=v ist, dann folgtConsequently, the derivative at point S is the same: dv = k (yo -v πm ) dx mv maax If the equation of the tangent is gO + g1x = v, then follows
^= V= V I und g0 = Vmaχ_glXs dx mv^ ^ = V = VI and g 0 = Vmaχ _g lXs dx mv ^
Die Vorgabe einer konstanten Spannung ist in der folgenden Gleichung einer konstanten Kraft F äquivalent:The specification of a constant stress is equivalent to a constant force F in the following equation:
mx = F-kx oder x = f-ax wo f = Flm und = k/mmx = F-kx or x = f-ax where f = Flm and = k / m
Jetzt sollte ein geeignetes f gefunden werden, sodass der Phasenpunkt (z.B. Punkt A) in t=5ms an der Tangente (oder an der Linie v=v0) liegt.Now a suitable f should be found so that the phase point (eg point A) lies at t = 5ms on the tangent (or on the line v = v 0 ).
Die Lösung dieser Gleichung für die Anfangsbedingungen x^ ' ~ °. (°) = v^ ist Solving this equation for the initial conditions x ^ ' ~ ° . (°) = v ^ is
χ(t) = (^ _ -i_)(ι --- e) + Lt dabei = (v^ - £-eat + £ a a aχ (t) = (^ _ -i_ ) ( ι --- e) + L t thereby = (v ^ - £ -e at + £ aaa
In 5ms sind der Weg und die Geschwindigkeit:In 5ms the way and the speed are:
x(0.005) = ύ.+b unter Bezeichnungen:
Figure imgf000009_0001
fl = _ vi2a-x-(l_eχp); c = vmaxexp a
x (0.005) = ύ. + b under designations:
Figure imgf000009_0001
fl = _ v i2a-x- (l_eχp); c = v max exp a
& = 005_l-^p; / = lZ« ^u», a a a & = 005_l- ^ p ; / = l Z «^ u», aaa
Der Phasenpunkt x=xA +x(0.005); ~ (0'υ05) soll auf die Tangente kommen, welches die folgende Gleichung ergibt:The phase point x = xA + x (0.005); ~ ( 0 ' υ05 ) should come to the tangent, which gives the following equation:
gO + g1 (xA +a + bf) = c + dfgO + g1 (xA + a + bf) = c + df
Aus dieser linearen Gleichung kann man die gesuchte f finden. Wenn dann = c + df tiefer als v0 ist, sollte der endgültige Wert aus der Gleichung v0= = c + df definiert werden. Bei dem letzten Fall kommt der Phasenpunkt auf die Linie v=v0.From this linear equation you can find the f you are looking for. Then if = c + df is deeper than v 0 , the final value should be defined from the equation v 0 = = c + df. In the latter case, the phase point comes on the line v = v 0 .
Die Zwischenspannung kann dann folgendermaßen berechnet:The intermediate voltage can then be calculated as follows:
Zw k®i„Zw k®i "
Diese Berechnung kann man einfach implementieren, weil es sich dabei um eine einfache lineare Funktion von Vo (oder von Usync) und um Koeffizienten handelt.This calculation can be easily implemented because it is a simple linear function of Vo (or Us y n c ) and coefficients.
Die Zwischenspannung wird in Figur 3 über den Weg dargestellt, wobei mehrere Zwischenspannungsverläufe mit unterschiedlichen Sollsynchronkräften (200 N, 400 N, 800 N und 1200 N) gezeigt sind. Dabei wird ein Getriebeaktor ohne Elastizität (nur Grundsteifigkeit von 1000 N/mm) verwendet. Der Weg wird von der Endlage in die Richtung Synchronposition gezählt. Der Weg bis zur Synchronposition von etwa 12 mm wird betrachtet.The intermediate voltage is shown in FIG. 3 along the way, with several intermediate voltage profiles with different target synchronous forces (200 N, 400 N, 800 N and 1200 N) being shown. A gearbox actuator without elasticity (only basic rigidity of 1000 N / mm) is used. The path is counted from the end position in the direction of the synchronized position. The path to the synchronized position of approximately 12 mm is considered.
Wenn z.B. bei der Sollkraft von 200 N der Weg zum ersten Mal größer als 9,7 mm geworden ist (z. B. 10,2 mm), wird innerhalb der nächsten 5 ms die Zwischenspannung von 6V angelegt und danach wird Synchronspannung Usync von etwa 2,2V eingestellt.If, for example, the path has become greater than 9.7 mm (e.g. 10.2 mm) for the first time at the nominal force of 200 N, the intermediate voltage of 6 V is applied within the next 5 ms and then synchronous voltage Usyn c of set about 2.2V.
In Figur 4 ist die Zeitstreuung hinsichtlich eines Vergleichs der einfachen Strategie und der Strategie mit Zwischenspannung dargestellt. Insbesondere wird die Streuung der Zeit bis zum Ende des Synchronisierens für die verfeinerte Strategie mit Zwischenspannung angegeben. Die Kraftstreuung bei der Strategie mit der Zwischenspannung ist ca. 2-fach kleiner als bei Verwendung der einfachen Strategie.FIG. 4 shows the time scatter with a comparison of the simple strategy and the strategy with intermediate voltage. In particular, the spread of the time until the end of synchronization is specified for the refined strategy with intermediate voltage. The force scatter in the strategy with the intermediate tension is approx. 2 times smaller than when using the simple strategy.
Für die erfindungsgemäße Synchronstrategie wird ein einfaches Modell des Aktors betrachtet, um mögliche Synchronstrategien zu simulieren. Dieses Modell ist in Figur 5 schematisch dargestellt. Nachdem Erreichen der Synchronposition können für das Modell folgende Gleichungen angegeben werden:A simple model of the actuator is considered for the synchronous strategy according to the invention in order to simulate possible synchronous strategies. This model is shown schematically in FIG. 5. After reaching the synchronous position, the following equations can be given for the model:
MAktor +FEiastizität(x)(1 + KReib) = FE- otor - FReib mit Elastizität MAktorΛ +cx(1 + Kib) = FE- otor - FReib ohne ElastizitätMActor + FEasticity (x) (1 + K Re ib) = F E - otor - F Re ib with elasticity MAktorΛ + cx (1 + K ib) = F E - otor - F Re ib without elasticity
WO M Aktor = JE- otori gesamtWO M actuator = JE- otori total
U - kΦ X iges U - kΦ X i ges
? E-Motor = k R ~ l Ses ~ WΩ ; kΦ=0,02Nm/A; a? Electric motor = k R ~ l S es ~ W Ω ; kΦ = 0,02Nm / A; a
Damit ergibt sich für den leichteren Motor die Motorträgheit von 0,52e-5kgm2 . Dies entspricht 1/5 der Trägheit von sonst üblichen schwereren Motoren. Bei der Gesamtübersetzung von 2500 rad/m beträgt die äquivalente Aktormasse 32,5 kg. Durch KReib = 0,4 wird die kraftabhängige Reibung des Schneckengetriebes berücksichtigt. Für die kraftunabhängige Reibung FReib wird 120 N vorgegeben.This results in an inertia of 0.52e-5kgm2 for the lighter engine. This corresponds to 1/5 of the inertia of otherwise heavier motors. With a total gear ratio of 2500 rad / m, the equivalent actuator mass is 32.5 kg. With K Re i b = 0.4, the force-dependent friction of the worm gear is taken into account. 120 N is specified for the force-independent friction F Re i b .
Die mit der Anmeldung eingereichten Patentansprüche sind Formulierungsvorschläge ohne Präjudiz für die Erzielung weitergehenden Patentschutzes. Die Anmelderin behält sich vor, noch weitere, bisher nur in der Beschreibung und/oder Zeichnungen offenbarte Merkmalskombinationen zu beanspruchen.The patent claims submitted with the application are proposals for formulation without prejudice for the achievement of further patent protection. The applicant reserves the right to claim further combinations of features previously only disclosed in the description and / or drawings.
In Unteransprüchen verwendete Rückbeziehungen weisen auf die weitere Ausbildung des Gegenstandes des Hauptanspruches durch die Merkmale des jeweiligen Unteranspruches hin; sie sind nicht als ein Verzicht auf die Erzielung eines selbständigen, gegenständlichen Schutzes für die Merkmalskombinationen der rückbezogenen Unteransprüche zu verstehen.Back-references used in subclaims indicate the further development of the subject matter of the main claim by the features of the respective subclaim; they are not to be understood as a waiver of the achievement of independent, objective protection for the combinations of features of the related subclaims.
Da die Gegenstände der Unteransprüche im Hinblick auf den Stand der Technik am Prioritätstag eigene und unabhängige Erfindungen bilden können, behält die Anmelderin sich vor, sie zum Gegenstand unabhängiger Ansprüche oder Teilungserklärungen zu machen. Sie können weiterhin auch selbständige Erfindungen enthalten, die eine von den Gegenständen der vorhergehenden Unteransprüche unabhängige Gestaltung aufweisen.Since the subjects of the subclaims can form their own and independent inventions with regard to the prior art on the priority date, the applicant reserves the right to make them the subject of independent claims or declarations of division. They can furthermore also contain independent inventions which have a design which is independent of the objects of the preceding subclaims.
Die Ausführungsbeispiele sind nicht als Einschränkung der Erfindung zu verstehen. Vielmehr sind im Rahmen der vorliegenden Offenbarung zahlreiche Abänderungen und Modifikationen möglich, insbesondere solche Varianten, Elemente und Kombinationen und/oder Materialien, die zum Beispiel durch Kombination oder Abwandlung von einzelnen in Verbindung mit den in der allgemeinen Beschreibung und Ausführungsformen sowie den Ansprüchen beschriebenen und in den Zeichnungen enthaltenen Merkmalen bzw. Elementen oder Verfahrensschritten für den Fachmann im Hinblick auf die Lösung der Aufgabe entnehmbar sind und durch kombinierbare Merkmale zu einem neuen Gegenstand oder zu neuen Verfahrensschritten bzw. Verfahrensschrittfolgen führen, auch soweit sie Herstell-, Prüf- und Arbeitsverfahren betreffen. The exemplary embodiments are not to be understood as a restriction of the invention. Rather, numerous changes and modifications are possible within the scope of the present disclosure, in particular such variants, elements and combinations and / or materials, which, for example, by combining or modifying individual ones in conjunction with and described in and in the general description and embodiments and the claims the drawings included Features or elements or procedural steps can be taken by the person skilled in the art with regard to the solution of the task and, by means of combinable features, lead to a new object or to new procedural steps or procedural step sequences, also insofar as they relate to manufacturing, testing and working procedures.

Claims

Patentansprüche claims
1. Verfahren zum Durchführen einer Synchronisierung bei einem Getriebe, insbesondere bei einem automatisierten Schaltgetriebe, bei dem der Elektromotor eines Getriebeaktors angesteuert wird, um die Synchronkraft aufzubringen, dadurch gekennzeichnet, dass an den Elektromotor zumindest eine an die Synchronkraft angepasste Synchronspannung (Usync) angelegt wird.1. A method for performing synchronization in a transmission, in particular in an automated manual transmission, in which the electric motor of a transmission actuator is activated in order to apply the synchronous force, characterized in that at least one synchronous voltage (Us ync ) adapted to the synchronous force is applied to the electric motor becomes.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass als Synchronspannung (Usync) ein Wert verwendet wird, welcher unterhalb der Spannung liegt, die erforderlich ist, um die Synchronkraft aufzubringen.2. The method according to claim 1, characterized in that a value is used as the synchronous voltage (Us y nc), which is below the voltage that is required to apply the synchronous force.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Synchronspannung (Usync) zu einem vorbestimmten Zeitpunkt vor oder nach Erreichen des Synchronpunktes angelegt wird.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the synchronous voltage (Usync) is applied at a predetermined time before or after reaching the synchronization point.
4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Synchronspannung (Usync) derart angepasst wird, dass beim Anfahren der Synchronposition mit einer der Synchronspannung (Usync) entsprechenden stationären Geschwindigkeit des Getriebeaktors die erforderliche Synchronkraft genau erreicht wird.4. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the synchronous voltage (Us ync ) is adapted such that when the synchronous position is approached with a stationary speed of the transmission actuator corresponding to the synchronous voltage (Us ync ), the required synchronous force is exactly achieved.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Ende der Synchronisation die Synchronspannung (Usync) für ein vorbestimmtes Zeitintervall gehalten wird, um eine Entsperrerkennung zu zulassen.5. The method according to claim 4, characterized in that after the end of the synchronization, the synchronous voltage (Usync) is held for a predetermined time interval in order to allow an unlocking detection.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass danach die angelegte Spannung (U) etwa auf einem Wert von 12V derart lange gehalten wird, bis der Getriebeaktor spannungsfrei an der Endlage zum Stehen kommt.6. The method according to claim 5, characterized in that thereafter the applied voltage (U) is held approximately at a value of 12 V until the gear actuator comes to a standstill at the end position without tension.
7. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Anlegen der Synchronspannung (Usync) eine berechnete Zwischenspannung (Uzw) angelegt wird. 7. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that a calculated intermediate voltage (Uzw) is applied before applying the synchronous voltage (Usync).
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenspannung (UZw) innerhalb einer vorbestimmten Interruptzeit berechnet wird.8. The method according to claim 7, characterized in that the intermediate voltage (U Zw ) is calculated within a predetermined interrupt time.
9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenspannung (Uz ) durch folgende Gleichung berechnet wird:9. The method according to claim 7 or 8, characterized in that the intermediate voltage (Uz) is calculated by the following equation:
kΦises kΦi ses
10. Getriebeaktor zum Durchführen einer Synchronisierung bei einem Getriebe, insbesondere bei einem automatisierten Schaltgetriebe, mit zumindest einem Elektromotor, insbesondere zum Durchführen des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor zumindest mit einer an die Synchronkraft (Fson) angepasste Synchronspannung (Usync) ansteuerbar ist. 10. Transmission actuator for performing synchronization in a transmission, in particular in an automated manual transmission, with at least one electric motor, in particular for performing the method according to one of claims 1 to 9, characterized in that the electric motor with at least one of the synchronous force (F so n) adapted synchronous voltage (Us ync ) can be controlled.
PCT/DE2003/000916 2002-03-21 2003-03-20 Gearbox actuator and synchronisation method for a gearbox WO2003081091A2 (en)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
AU2003223883A AU2003223883A1 (en) 2002-03-21 2003-03-20 Gearbox actuator and synchronisation method for a gearbox
DE10391765T DE10391765D2 (en) 2002-03-21 2003-03-20 A geared actuator and method for performing synchronization in a transmission
DE10312400A DE10312400A1 (en) 2002-03-21 2003-03-20 Electric actuator for automatic gearbox uses synchronous control voltage delivered to achieve synchronisation of gears
PCT/DE2003/000916 WO2003081091A2 (en) 2002-03-21 2003-03-20 Gearbox actuator and synchronisation method for a gearbox
FR0303484A FR2837555B1 (en) 2002-03-21 2003-03-21 GEARBOX EFFECTOR AND METHOD FOR EXECUTING SYNCHRONIZATION FOR A GEAR BOX

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10212544 2002-03-21
DE10212544.9 2002-03-21
PCT/DE2003/000916 WO2003081091A2 (en) 2002-03-21 2003-03-20 Gearbox actuator and synchronisation method for a gearbox

Publications (2)

Publication Number Publication Date
WO2003081091A2 true WO2003081091A2 (en) 2003-10-02
WO2003081091A3 WO2003081091A3 (en) 2004-02-05

Family

ID=39269633

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/DE2003/000916 WO2003081091A2 (en) 2002-03-21 2003-03-20 Gearbox actuator and synchronisation method for a gearbox

Country Status (4)

Country Link
AU (1) AU2003223883A1 (en)
DE (2) DE10312400A1 (en)
FR (1) FR2837555B1 (en)
WO (1) WO2003081091A2 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004065825A1 (en) * 2003-01-21 2004-08-05 Daimlerchrysler Ag Control system for a gear selector drum of an automatic gear transmission of a motor vehicle
WO2010130239A1 (en) * 2009-05-14 2010-11-18 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Automated synchronization
EP2290263A3 (en) * 2009-08-31 2011-04-13 ZF Friedrichshafen AG Method of synchronisation, actuator and switching device with actuator
WO2015149798A1 (en) * 2014-04-03 2015-10-08 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Shifting-drum actuator system whose dynamics are increased by means of voltage increase
DE102018220161A1 (en) * 2018-11-23 2020-05-28 Zf Friedrichshafen Ag Method for controlling a gearshift system

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102004017794B4 (en) * 2004-04-05 2007-09-13 Getrag Getriebe- Und Zahnradfabrik Hermann Hagenmeyer Gmbh & Cie Kg Switching optimization method and corresponding control unit
DE102007058797A1 (en) 2007-12-06 2009-06-10 GM Global Technology Operations, Inc., Detroit The control unit is useful in motor vehicle technology
JP2014015968A (en) 2012-07-09 2014-01-30 Suzuki Motor Corp Control apparatus of automatic transmission
FR3012861B1 (en) * 2013-11-05 2015-10-23 Renault Sas METHOD FOR CONTROLLING AN ACTUATOR FOR TRANSFERING ANTI-SHOCK SPEED.

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5910068A (en) * 1995-07-19 1999-06-08 Ford Global Technologies, Inc. Countershaft automatic gearbox, in particular an automatic gearbox for motor vehicles
EP1055847A2 (en) * 1999-05-25 2000-11-29 AISIN AI Co., Ltd. Shift control apparatus for transmission

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5910068A (en) * 1995-07-19 1999-06-08 Ford Global Technologies, Inc. Countershaft automatic gearbox, in particular an automatic gearbox for motor vehicles
EP1055847A2 (en) * 1999-05-25 2000-11-29 AISIN AI Co., Ltd. Shift control apparatus for transmission

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004065825A1 (en) * 2003-01-21 2004-08-05 Daimlerchrysler Ag Control system for a gear selector drum of an automatic gear transmission of a motor vehicle
WO2010130239A1 (en) * 2009-05-14 2010-11-18 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Automated synchronization
US8639425B2 (en) 2009-05-14 2014-01-28 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Automated synchronization
EP2290263A3 (en) * 2009-08-31 2011-04-13 ZF Friedrichshafen AG Method of synchronisation, actuator and switching device with actuator
WO2015149798A1 (en) * 2014-04-03 2015-10-08 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Shifting-drum actuator system whose dynamics are increased by means of voltage increase
DE102018220161A1 (en) * 2018-11-23 2020-05-28 Zf Friedrichshafen Ag Method for controlling a gearshift system

Also Published As

Publication number Publication date
AU2003223883A1 (en) 2003-10-08
FR2837555A1 (en) 2003-09-26
FR2837555B1 (en) 2006-09-15
WO2003081091A3 (en) 2004-02-05
DE10312400A1 (en) 2003-10-02
DE10391765D2 (en) 2005-01-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1880118B1 (en) Method for determining the application point of an automatically controlled friction clutch
DE102017219835A1 (en) Method for controlling a switching operation of a vehicle with a dual-clutch transmission
WO2012097905A2 (en) Method and device for operating a drive device
DE102008001566A1 (en) Method for operating a vehicle drive train
WO2002032713A2 (en) Motor vehicle with a gearbox and method for operating a motor vehicle
WO2003081091A2 (en) Gearbox actuator and synchronisation method for a gearbox
DE102014225453A1 (en) Method and control device for operating an automatic transmission
EP1910699B1 (en) Method and control device for adjusting a speed of a shaft in a gear selector box
DE102006005858B4 (en) Method for controlling the circuits of a dual-clutch transmission of a motor vehicle
DE102011056077A1 (en) Method for controlling the transmission of a vehicle
DE102005054623B4 (en) Method for driving a synchronization device in a shift operation in an automated transmission and synchronization device of an automated transmission, in particular for carrying out the method
DE102006051352A1 (en) Method for operating a wind energy plant
DE102010018194A1 (en) Automated synchronization
WO2002061307A1 (en) Method for recognition of the synchronised position and the end of the synchronisation process in an automatic gearbox
WO2019219418A1 (en) Method and control device for operating a drivetrain
DE102009021795B4 (en) Switching method for a stepped transmission
EP3075620B1 (en) Method for performing a gear change in parallel hybrid vehicles
DE10302051A1 (en) Control system for a shift drum of a gear change transmission of a motor vehicle
EP3441647B1 (en) Method for protecting against overloading of a synchronizing device
DE102018215848B4 (en) Method for determining the touchpoint, control device and motor vehicle
WO2009127459A1 (en) Open-loop/closed-loop control device for a vehicle drive, vehicle drive and method for performing closed-loop/open-loop control of a vehicle drive
DE102016224930B4 (en) Method for controlling and/or regulating a drive train, in particular a hybrid drive train of a motor vehicle
WO2002070923A2 (en) Method for controlling and/or regulating an automatic gearbox in a vehicle
DE102004027597A1 (en) Method for controlling an automated manual transmission
EP4295062A1 (en) Variable-speed transmission with shift drum driven by an electric motor, and method for controlling such a variable-speed transmission

Legal Events

Date Code Title Description
AK Designated states

Kind code of ref document: A2

Designated state(s): AE AG AL AM AT AU AZ BA BB BG BR BY BZ CA CH CN CO CR CU CZ DE DK DM DZ EC EE ES FI GB GD GE GH GM HR HU ID IL IN IS JP KE KG KP KR KZ LC LK LR LS LT LU LV MA MD MG MK MN MW MX MZ NO NZ OM PH PL PT RO RU SD SE SG SK SL TJ TM TN TR TT TZ UA UG US UZ VC VN YU ZA ZM ZW

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A2

Designated state(s): GH GM KE LS MW MZ SD SL SZ TZ UG ZM ZW AM AZ BY KG KZ MD RU TJ TM AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IT LU MC NL PT RO SE SI SK TR BF BJ CF CG CI CM GA GN GQ GW ML MR NE SN TD TG

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
REF Corresponds to

Ref document number: 10391765

Country of ref document: DE

Date of ref document: 20050127

Kind code of ref document: P

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 10391765

Country of ref document: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase
NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: JP

WWW Wipo information: withdrawn in national office

Ref document number: JP