DE10119724A1

DE10119724A1 - Controller preventing impulsive loading in vehicle transmission system, takes up drive train slack before applying high torque demanded

Info

Publication number: DE10119724A1
Application number: DE2001119724
Authority: DE
Inventors: Michael Groene; Hans Georg Schmitz; Hartmut Weckenmann
Original assignee: DaimlerChrysler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2001-04-21
Filing date: 2001-04-21
Publication date: 2003-02-20
Anticipated expiration: 2021-04-22
Also published as: DE10119724B4

Abstract

The device includes a functional control unit (10) activated by abrupt increase in, or gradient of, torque (mv) demand by the driver. This generates a modified torque demand (Mv(L)), which initially has a smaller value (ml) than that required (mv). Following a fixed delay (t1 + t2; t3), the torque demand (mv) is converted to a modified demand (mv(L)).

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Verhinderung von Lastschlägen im Antriebsstrang von Kraftfahrzeugen, die aus einer stoßartigen Anregung resultieren und beispielsweise durch ein Zahneingriffsspiel im Antriebsstrang zum Tragen kommen, welches beim Wechsel vom Schub- in den Druckbetriebsbereich auftritt und zu einem Anschlagen führt. Der Lastschlag äußert sich in hochfrequenten Schwingungen. The invention relates to a device for preventing Load cycles in the powertrain of motor vehicles that out a jerky excitation result and for example by a meshing game in the drivetrain come to fruition, which when switching from push to the Druckbetriebsbereich occurs and leads to a striking. The load impact expresses in high-frequency vibrations.

Eine andere unerwünschte Schwingungsart neben dem Lastschlag ist das Ruckeln, das durch Momentensprünge in Folge der mechanischen und federelastischen Eigenschaften insbesondere des Antriebsstrangs erzeugt wird und zu niederfrequenten Schwingungen führt. Eine bekannte Lösung zur Vermeidung des Ruckelns ist ein aktiver Zündungseingriff, wobei das Ruckeln durch oszillierende Motormomentenerzeugung ausgeregelt werden kann, insbesondere mit einer Phasenverschiebung zur Ruckelschwingung. Das Vermeiden des Ruckelns ist jedoch nicht Gegenstand der vorliegenden Erfindung, allerdings können die bekannten Maßnahmen zur Vermeidung des Ruckelns mit den erfindungsgemäßen Maßnahmen zur Vermeidung von Lastschlägen kombiniert werden. Another unwanted type of vibration in addition to the impact of the load is the jerking that results from momentum jumps in the wake of mechanical and elastic properties in particular of the Powertrain is generated and low-frequency vibrations leads. A known solution to avoid bucking is a active ignition intervention, wherein the jerking by oscillating Engine torque generation can be compensated, in particular with a phase shift to the jerky vibration. The However, avoiding jerking is not the subject of the present Invention, however, the known measures for Avoiding jerking with the inventive measures for Avoidance of load impacts can be combined.

Das der Erfindung zu Grunde liegende technische Problem der Lastschläge besteht darin, dass insbesondere bei Fahrzeugen mit Hand- und Komfortschaltgetrieben, stärker noch bei Allradfahrzeugen bedingt durch die beiden Antriebswellen, starke Lastschläge im Antriebsstrang bei Übergängen vom Schub- in den Zugbetrieb auftreten. Beispielsweise treten solche Lastschläge nach abruptem Loslassen des Fahrpedals (Schubbereich) und nachfolgend schnellem Gas geben (Zugbereich) auf. Dieser unerwünschte Effekt kann anhand einer Verzahnung im Antriebsstrang erläutert werden. Beim Übergang vom Schubbetrieb in den Zugbetrieb bewegt sich das antreibende Zahnrad im Bereich des Spiels zwischen einer Zahnflanke zur anderen Zahnflanke. Trifft der sich schnell bewegende Zahn auf der gegenüberliegenden Zahnflanke auf, so kommt es zum Lastschlag. Um den Lastschlag zu vermeiden, wird in bekannter Weise eine starke Dämpfung des Fahrpedals vorgenommen. Eine solche Dämpfung stellt jedoch immer einen Kompromiss zwischen der Agilität des Fahrzeugs und der Vermeidung des Lastschlags dar. Insbesondere bei Allradfahrzeugen ist eine besonders starke Dämpfung erforderlich, so dass der Fahrer durch die starke Dämpfung eine Totzeit im Ansprechverhalten des Fahrzeugs und eine schlechte Agilität registriert. The invention of the underlying technical problem of Load impacts is that, especially in vehicles with Manual and comfort gearboxes, even stronger at All-wheel drive vehicles due to the two drive shafts, strong Load impacts in the powertrain at transitions from thrust into the Train operation occur. For example, such load impacts occur after abrupt release of the accelerator pedal (thrust area) and subsequently fast gas (train area) on. This Unwanted effect may be due to a toothing in the drive train be explained. In the transition from overrun to the Pulling operation, the driving gear moves in the area of the game between one tooth flank to the other tooth flank. Meets that fast moving tooth on the opposite Tooth flank, it comes to a load impact. To the load blow too avoid, in a known manner, a strong damping of Accelerator pedal made. However, such damping is always a compromise between the agility of the vehicle and avoidance of the load impact Four-wheel drive vehicles require a particularly strong damping, so that the driver due to the strong damping a dead time in the Responsiveness of the vehicle and poor agility registered.

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung zur Vermeidung von Lastschlägen im Antriebsstrang von Kraftfahrzeugen zu schaffen, bei der die Agilität des Fahrzeugs so gut wie nicht beeinträchtigt wird. An object of the present invention is to provide a Device for avoiding load impacts in the drive train of motor vehicles, in which the agility of the Vehicle is virtually unaffected.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. This object is achieved by the features of Claim 1 solved.

Erfindungsgemäß schickt man in vorteilhafter Weise den eigentlichen Sprung des Sollmoments einen kleineren Sollsprung voraus, so dass die Freiflugphase, beispielsweise einer Zahnflanke eines Zahnrads im Antriebsstrang, mit einem kleineren Impuls bzw. kleinerer Geschwindigkeit beginnt. Erst zu dem Zeitpunkt, in dem das Spiel überwunden ist, also nach der festlegbaren Verzögerungszeit, wird der volle Wert des Sollmoments vorgegeben, so dass der Lastschlag ohne Verlust der Agilität vermieden wird. Ein Agilitätsverlust liegt somit nur während der sehr kurzen Verzögerungszeit vor und ist dadurch so klein, dass er vom Fahrer im Wesentlichen nicht bemerkt wird. Da die erfindungsgemäße Vorrichtung auf einer Vorsteuerung beruht, ist eine sehr einfache Realisierung ohne Regelung möglich, die kaum realisierbar wäre, da es sich bei der Störgröße um einen Impuls und keine kontinuierlich eingeleitete Störgröße handelt. According to the invention is sent in an advantageous manner the actual jump of the desired torque a smaller desired jump ahead, so that the free flight phase, for example, a tooth flank a gear in the drive train, with a smaller pulse or lower speed begins. Only at the time, in which the game is overcome, so after the definable Delay time, the full value of the setpoint torque predetermined, so that the load impact without loss of agility avoided becomes. An agility loss is therefore only during the very short delay time ago and is thus so small that he Essentially the driver is not noticed. Because the Device according to the invention is based on a pilot control, is a very simple realization without regulation possible, which is hardly feasible This would be because the disturbance is an impulse and no continuously introduced disturbance is.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Anspruch 1 angegebenen Vorrichtung möglich. By the measures listed in the dependent claims are advantageous developments and improvements in the claim 1 specified device possible.

Vor allem bei Allradfahrzeugen hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die Funktionssteuereinrichtung Mittel zur Absenkung des Anfangswerts nach einer vorgebbaren Funktion oder nach einer vorgebbaren Haltezeit besitzt. Dabei ist die Momentenvorgabeeinrichtung zweckmäßigerweise auch zur Vorgabe des abgesenkten Anfangswerts ausgebildet. In einer einfacheren Version, die beispielsweise für Fahrzeuge mit Hand- und Komfortschaltgetrieben ausreichend ist, kann der kleine Anfangswert auch bis Ablauf der festlegbaren Verzögerungszeit beibehalten werden. Especially with four-wheel drive vehicles, it has proven to be advantageous proven when the function control means for Lowering the initial value after a predefined function or after has a predetermined holding time. It is the Moment default device expediently also for setting the lowered initial value formed. In a simpler version, for example, for vehicles with manual and Comfort gearboxes is sufficient, the small initial value can also up Expiration of the definable delay time can be maintained.

Zur Optimierung der Vorrichtung ist die Momentenvorgabeeinrichtung zur parameterabhängigen Momentenvorgabe und/oder die Zeitsteuereinrichtung zur parameterabhängigen Zeitenvorgabe ausgebildet, insbesondere zur gangabhängigen und/oder zur drehzahlabhängigen und/oder höhenabhängigen Vorgabe. Insbesondere die gangabhängige Einstellung ist von besonderer Bedeutung, da die gewählte Gangstufe einen wesentlichen Einfluss auf den Lastschlag hat. Je niedriger die gewählte Gangstufe ist, desto stärker ist der Lastschlag und desto kleiner die Flugzeit des Antriebselements, beispielsweise Zahnrads, über den Bereich des Spiels. Bei kleiner Gangstufe ist die erfindungsgemäße Vorrichtung von besonderer Bedeutung. Die Parameterabhängigkeit kann empirisch oder rechnerisch festgelegt werden. To optimize the device is the Torque input device for parameter-dependent torque specification and / or the Time control device for parameter-dependent timing designed, in particular for gear-dependent and / or to speed-dependent and / or height-dependent specification. especially the geared attitude is of particular importance since the selected gear ratio has a significant impact on the Last blow has. The lower the selected gear, the better stronger is the load impact and the smaller the flight time of the Drive elements, such as gear, over the range of Game. At low gear is the invention Device of particular importance. The parameter dependency can determined empirically or computationally.

Als vorteilhaft hat sich auch eine Blockiereinrichtung erwiesen, die die Aktivierung der Funktionssteuereinheit nur unter gewissen Voraussetzungen gestattet, vorzugsweise nur innerhalb eines vorgebbaren Drehzahlbereichs und/oder bei gegenüber einem unteren Grenzmoment kleinerem Momenten-Istwert. Bei sehr kleiner oder sehr großer Drehzahl ist die Aktivierung der Vorrichtung nicht erforderlich, da der Lastschlag dort sehr gering ausfällt. Der Minimalwert und/oder der Maximalwert des Drehzahlbereichs wird doch zweckmäßigerweise gangabhängig festgelegt, da wiederum bei kleinen Gängen der Lastschlag deutlicher und gravierender auftritt. Also advantageous is a blocking device proved that the activation of the function control unit only under certain conditions permitted, preferably only within a predetermined speed range and / or with respect to a lower limit torque smaller torque actual value. At very small or very high speed is the activation of the device not required, since the load impact there is very low fails. The minimum value and / or the maximum value of the Speed range is expediently gear-dependent fixed, because again at small gears the load impact clearer and more serious.

Weiterhin hat sich eine Sperreinrichtung als vorteilhaft erwiesen, durch die eine erneute Triggerung der Funktionssteuereinheit während der festlegbaren Verzögerungszeit verhindert wird. Sich überlagernde Effekte bei mehrfacher Triggerung könnten sonst negative Auswirkungen haben und zu einer Komforteinbuße führen. Furthermore, a locking device has been advantageous proved by the re-triggering of Function control unit is prevented during the definable delay time. Overlapping effects with multiple triggering could otherwise have negative effects and a loss of comfort to lead.

Zweckmäßigerweise ist auch eine bei Betätigung eines Kupplungspedals oder bei Stillstand des Kraftfahrzeugs oder auf Fahrerwunsch die Funktionssteuereinrichtung abschaltende Abschalteinrichtung vorgesehen, die dafür sorgt, dass in solchen Fällen keine unerwünschte Momentenvorgabe erfolgt. Appropriately, is also a upon actuation of a Clutch pedals or at standstill of the motor vehicle or on Driver request, the function control device off Deployment facility provided, which ensures that in such cases no unwanted torque specification takes place.

Die Funktionssteuereinrichtung und/oder die Blockiereinrichtung, und/oder die Sperreinrichtung und/oder die Abschalteinrichtung sind vorzugsweise als Prozessoreinheit ausgebildet, wobei die einzelnen Funktionen durch Programmschritte realisiert sind. The function control device and / or the blocking device, and / or the locking device and / or the shutdown device are preferably formed as a processor unit, wherein the individual functions are realized by program steps.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. An embodiment of the invention is in the drawing shown and explained in more detail in the following description.

Es zeigen: Show it:

Fig. 1 eine schaltungsmäßige Realisierung einer Vorrichtung zur Verhinderung von Lastschlägen im Antriebsstrang von Kraftfahrzeugen als Ausführungsbeispiel der Erfindung, Fig. 1 shows a circuit realization is a device for preventing shock load in the drive train of motor vehicles as an embodiment of the invention,

Fig. 2 ein Beispiel eines Funktionsablaufs für Allradfahrzeuge und Fig. 2 shows an example of a functional sequence for 4WD vehicles and

Fig. 3 ein Beispiel eines Funktionsablaufs für Fahrzeuge mit Hand- und Komfortschaltgetrieben. Fig. 3 shows an example of a functional sequence for vehicles with manual and comfort gearboxes.

Bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel wird eine elektronische Funktionssteuereinrichtung 10 durch eine Triggereinrichtung 11 über ein Und-Glied 12 getriggert bzw. aktiviert, wenn die Triggerbedingung erfüllt ist. Hierzu wird der Triggereinrichtung 11 das Fahrer-Vorgabemoment m_v für die Antriebsmaschine des Kraftfahrzeugs zugeführt, bei dem ein Lastschlag durch stoßartige Anregung des Antriebsstrangs verhindert werden soll. Das Fahrer-Vorgabemoment m_v kann direkt durch ein Fahrpedal oder auf andere Weise, beispielsweise über einen Fahrgeschwindigkeitsregler, vorgegeben werden. In der Triggereinrichtung 11 wird nun das Fahrer-Vorgabemoment dahingehend überwacht, ob eine sprungartige Erhöhung auftritt, die größer als ein festgelegter Wert ist oder ob ein bestimmter Gradient des Fahrer-Vorgabemoments erkennbar ist, der über einem bestimmten Wert liegt. Hierzu wird im Ausführungsbeispiel das Fahrer- Vorgabemoment m_v, mit einem kurz zuvor aufgetretenen Wert m_v, verglichen. Wenn die Differenz größer als der festlegbare Wert c ist, dann wird ein Triggersignal zur Aktivierung der Funktionssteuereinrichtung 10 erzeugt. In the embodiment shown in Fig. 1, an electronic function control device 10 is triggered by a trigger device 11 via an AND gate 12 and activated when the trigger condition is met. For this purpose, the trigger device 11 is supplied to the driver's default torque m _v for the engine of the motor vehicle, in which a load impact is to be prevented by impulsive excitation of the drive train. The driver default torque m _v can be specified directly by an accelerator pedal or in some other way, for example via a vehicle speed controller. In the triggering device 11 , the driver default torque is now monitored as to whether there is a sudden increase that is greater than a specified value or whether a certain gradient of the driver default torque is above a certain value. For this purpose, in the exemplary embodiment, the driver default torque m _{v is} compared with a value m _v occurred shortly before. If the difference is greater than the settable value c, then a trigger signal for activating the function controller 10 is generated.

Die Funktionssteuereinrichtung dient zu der Erzeugung einer vom Fahrer-Vorgabemoment abweichenden Vorgabemomentfunktion, durch die ein Lastschlag verhindert werden soll. Hierzu werden parameterabhängig durch eine in der Funktionssteuereinrichtung 10 enthaltene Zeitsteuereinrichtung zwei Zeiten t1 und t2 sowie durch eine Momentenvorgabeeinrichtung zwei Vorgabemomente m1 und m2 gebildet. Die Bildung dieser Zeiten und Momente erfolgt in Abhängigkeit der jeweiligen Gangstufe g eines Fahrzeuggetriebes, des Drehzahl-Istwerts n_ist, einer von der geodätischen Höhe abhängigen Höhenfunktion f(h) des Fahrer-Vorgabemoments m_v und des Momenten-Istwerts m_ist. Aus diesen Größen wird der in Fig. 2 mit einer durchgezogenen Linie dargestellte Momenten- Sollwert m_v(L) erzeugt, durch den ein Lastschlag bzw. die daraus resultierenden hochfrequenten Schwingungen verhindert werden sollen. The function control device serves to generate a default torque function deviating from the driver default torque, by means of which a load impact is to be prevented. For this purpose, depending on the parameters, two times t1 and t2 are formed by a time control device contained in the function control device 10 and two default moments m1 and m2 by a torque setting device. The formation of these times and moments is carried out in dependence on the respective speed stage G of a vehicle transmission, the actual speed value _n, a frequency dependent on the geodetic height height function f (h) of the driver's preset moment m _v and the torque actual value _m. From these variables, the torque setpoint value m _v (L) shown in FIG. 2 is generated by a solid line, by which a load impact or the resulting high-frequency vibrations should be prevented.

Vor allem treten derartige Lastschläge bei abruptem Loslassen des Fahrpedals (Schubbereich) und nachfolgend schnellem Gasgeben (Zugbereich) auf. Beim Übergang vom Schubbereich in den Zugbereich erfolgt eine spielbehaftete Bewegung eines Antriebselements, beispielsweise eines Zahnrads im Antriebsstrang, wobei dieses Zahnrad sich sehr schnell von einer Zahnflanke zur anderen Zahnflanke bewegt. Dann trifft der fliegende Zahn auf der gegenüberliegenden Zahnflanke auf und es käme zum Lastschlag, wenn keine Gegenmaßnahmen ergriffen werden. Diese bestehen erfindungsgemäß darin, dass vor dem eigentlichen Sollsprung des Fahrer-Vorgabemoments m_v, das durch eine gestrichelte Linie dargestellt ist, ein kleiner Momentenimpuls vorausgeschickt wird, der lediglich eine gegenüber dem Fahrer- Vorgabemoment geringere Größe m1 besitzt. Die Freiflugphase des Zahns beginnt dann mit kleinerer Geschwindigkeit. Nach dem kleinen Momentenimpuls der Höhe m1 und der Länge t1 wird das Moment wieder für eine Zeitdauer t2 auf den ursprünglichen Wert oder den Wert Null zurückgenommen. Nach der Zeit t1 + t2 ist das Spiel bzw. die Freiflugphase überwunden und es wird nun der Momenten-Sollwert dem Fahrer-Vorgabemoment m_v, angeglichen bzw. dieser Wert übernommen. Die Zeiten t1 + t2 müssen daher entsprechend gewählt werden. Above all, such load impacts occur with abrupt release of the accelerator pedal (thrust area) and subsequent rapid acceleration (traction area). During the transition from the thrust area to the traction area, there is a play-related movement of a drive element, for example a gear in the drive train, whereby this gear moves very quickly from one tooth flank to the other tooth flank. Then the flying tooth hits on the opposite tooth flank and it would come to the load impact, if no countermeasures are taken. These consist according to the invention in that before the actual desired jump of the driver default torque m _v , which is represented by a dashed line, a small momentum pulse is sent ahead, which has only one compared to the driver's default torque smaller size m1. The free-flying phase of the tooth then starts at a lower speed. After the small momentum pulse of the height m1 and the length t1, the torque is again reduced to the original value or the value zero for a period of time t2. After the time t1 + t2 the game or the free flight phase is overcome and it is now the torque setpoint the driver's default torque m _v , aligned or adopted this value. The times t1 + t2 must therefore be selected accordingly.

Die Flugzeit, also die Zeitspanne bis zum üblicherweise auftretenden Lastschlag ist gangabhängig, vom anliegenden Moment abhängig, drehzahlabhängig, abhängig von den zu bewegenden trägen Massen bzw. der Schwingungsdauer der dynamischen Systeme des Antriebsstrangs, vom Untergrund des Fahrzeugs, von der geodätischen Höhe und anderen Einflussgrößen, so dass die jeweiligen Werte für m1, m2, t1 und t2 empirisch oder über Rechenmodelle ermittelt werden und die jeweiligen Größen in Kennfeldern abgelegt werden. Je nach Aufwand können die angesprochenen Parameter oder weitere Parameter für die Festlegung des Momentenverlaufs berücksichtigt werden. Insbesondere muss jedoch die gewählte Gangstufe berücksichtigt werden. Je niedriger diese ist, desto höher ist der Schlag und desto kleiner die Flugzeit. Die Zeiten t1, t2 und die Länge des Vorimpulses müssen daher entsprechend vorgegeben werden. Weiterhin kann die Vorimpulshöhe und der Zeitabstand von der Drehzahl abhängen, wobei vor allem mittlere Drehzahlen kritisch für den Lastschlag sind, so dass hier die erfindungsgemäße Vorrichtung von besonderer Bedeutung ist. Über die angegebenen Größen hinaus kann auch noch der Ansaug-Luftdruck die Kraftstoffqualität, die Umgebungs- und/oder Betriebstemperatur der Brennkraftmaschine und die Dichte von Verbrennungsmedien Berücksichtigung finden. Im einfachsten Fall können die Vorgabewerte auch lediglich gangabhängig vorgegeben werden. The flight time, that is the time until the usual occurring load impact is gear-dependent, of the applied moment dependent, speed-dependent, depending on the slow motion to be moved Mass or the oscillation period of the dynamic systems of Drivetrain, from the ground of the vehicle, from the geodetic height and other factors, so that the respective Values for m1, m2, t1 and t2 empirically or via computational models be determined and the respective variables in maps be filed. Depending on the effort, the addressed Parameter or other parameters for the determination of the Moments are taken into account. In particular, however, the selected gear ratio are taken into account. The lower this is, the higher the stroke and the shorter the flight time. The Times t1, t2 and the length of the pre-pulse must therefore be correspondingly be specified. Furthermore, the Vorimpulshöhe and the time interval depend on the speed, above all mean speeds are critical for the load impact, so that here the device according to the invention of particular importance is. In addition to the specified sizes can also still the Intake air pressure the fuel quality, the ambient and / or Operating temperature of the internal combustion engine and the density of Consideration of combustion media. In the simplest case The default values can also be specified only gear-dependent become.

Bei Kraftfahrzeugen mit Allradantrieb verschärft sich die Problematik des Lastschlags, da sich für unterschiedliche angetriebene Achsen unterschiedliche Schwingungsformen einstellen können. Schon bei kleinen Übergängen vom Schubbetrieb in den Zugbetrieb können Lastschläge auftreten. Das in Fig. 2 dargestellte Beispiel für den durch die Funktionssteuereinrichtung vorgegebenen Verlauf des korrigierten bzw. modifizierten Momenten-Sollwerts kann noch verfeinert werden, beispielsweise durch Vorgabe mehrerer Momenten-Vorimpulse oder durch Vorgabe einer kontinuierlichen Funktion an Stelle einer Springfunktion. In motor vehicles with four-wheel drive aggravates the problem of the load impact, since different vibration modes can be set for different driven axles. Even at small transitions from overrun to train operation, load impacts can occur. The example shown in FIG. 2 for the course of the corrected or modified torque setpoint predetermined by the function control device can be further refined, for example by presetting a plurality of moment pre-pulses or by specifying a continuous function instead of a jump function.

In Fig. 3 ist ein einfacherer Verlauf des durch die Funktionssteuereinrichtung 10 vorgegebenen modifizierten Momenten- Sollwerts m_v(L) dargestellt, der beispielsweise bei Fahrzeugen mit Hand- und Komfortschaltgetrieben ausreicht, die keinen Allradantrieb besitzen. Hierzu wird an Stelle eines Momenten- Vorimpulses der Länge t1 lediglich ein Sollsprung auf einen gegenüber dem Fahrer-Vorgabemoment m_v geringeren Wert m1 erzeugt, wobei nach einer Verzögerungszeit t3, die im Wesentlichen der Summe der Zeiten t1 und t2 entspricht, auf das Fahrer- Vorgabemoment n_v umgeschaltet wird. Die strichpunktierte Linie in den Fig. 2 und 3 gibt dabei jeweils den Verlauf des Momenten-Istwerts m_ist an. Bei der einfacheren Ausführung gemäß Fig. 3 muss die Funktionssteuereinrichtung 10 lediglich die Größen m1 und t3 bilden sowie den entsprechenden Funktionsablauf gemäß Fig. 3 erzeugen. In Fig. 3 is a simpler course of the predetermined by the function control device 10 modified torque setpoint m _v (L) is shown, which is sufficient for example in vehicles with manual and comfort gearboxes that have no four-wheel drive. For this purpose, instead of a torque pre-pulse of the length t1, only a desired jump is generated to a lower value m1 than the driver preset torque m _v , after a delay time t 3, which corresponds essentially to the sum of the times t 1 and t 2, to the driver's Preset torque n _{v is} switched. The dot-dash line in FIGS. 2 and 3 indicates the course of the actual torque value m _ist in each case. In the simpler embodiment according to FIG. 3, the function control device 10 merely has to form the variables m1 and t3 and generate the corresponding functional sequence according to FIG .

Bei der Applikation der Kenngrößen t1, t2, t3, m1 und m2 gemäß den Fig. 2 und 3 sind bestimmte Zusammenhänge zu berücksichtigen. Beispielsweise ist gemäß Fig. 2 die Impulshöhe m1 im Zusammenhang mit der Impulszeit t1 zu sehen. Je kleiner die Drehzahl m_ist, desto länger die Zeit t1 und desto kleiner die Impulshöhe m1. Das Integral Impulshöhe über Impulszeit ist ungefähr konstant, d. h., um einen Lastschlag zu vermeiden, muss der Anlagewechsel der kleineren Drehzahlen behutsamer durchgeführt werden. Diese Vorsteuerung gewährleistet, dass die Motorlast leicht abnimmt, um die beiden unabhängigen Wellen beim Allradantrieb im Anlagewechsel abzubremsen. Die Drehzahlabhängigkeit wirkt derart, dass sich die Zeiten bei steigender Drehzahl auf Grund des Schnelleren Momentenabbaus verkürzen. Der Zusammenhang entspricht ca. einer 1/x-Funktion. Die Warte- bzw. Verzögerungszeit t2 bzw. t1 + t2 ist nur gangabhängig und entspricht den unterschiedlichen Eigenfrequenzen des Antriebsstrangs. Die Höhen- und Temperaturkompensation wirkt derart, dass bei steigender Höhe und Temperatur das maximale Motormoment und damit auch die Impulshöhe sinkt. Dadurch verlängert sich die Impulszeit t1. Bei der einfacheren Ausführung gemäß Fig. 3, beispielsweise für Fahrzeuge mit Hand- und Komfortschaltgetrieben sind die Verhältnisse sehr ähnlich. Die Momentenbegrenzung wirkt wie eine zeitlich begrenzte Saugrohrverengung und gewährleistet, dass die Motorlast im Anlagewechsel konstant gehalten wird. Je kleiner die Drehzahl n_ist, desto länger die Begrenzungszeit t3 und desto kleiner das Begrenzungsmoment m1. Das Integral Begrenzungsmoment m1 über Begrenzungszeit t3 ist ungefähr konstant, d. h., auch hier muss bei kleineren Drehzahlen der Anlagewechsel behutsamer durchgeführt werden, um den Lastschlag zu vermeiden. Die übrigen Ausführungen zu Fig. 2 gelten auch hier entsprechend. When applying the parameters t1, t2, t3, m1 and m2 according to FIGS. 2 and 3, certain relationships must be taken into account. For example, according to FIG. 2, the pulse height m1 can be seen in connection with the pulse time t1. The smaller the speed _is m, the longer the time t1 and the smaller the pulse height m1. The integral pulse height over pulse time is approximately constant, ie, to avoid a load shock, the change of the system of the lower speeds must be carried out more gently. This feedforward control ensures that the engine load decreases slightly to decelerate the two independent shafts in the four-wheel drive in the system change. The speed dependency acts such that the times shorten with increasing speed due to the faster torque reduction. The context corresponds approximately to a 1 / x function. The waiting or delay time t2 or t1 + t2 is only gear-dependent and corresponds to the different natural frequencies of the drive train. The altitude and temperature compensation acts in such a way that with increasing altitude and temperature the maximum engine torque and thus also the pulse height decreases. This prolongs the pulse time t1. In the simpler embodiment according to FIG. 3, for example for vehicles with manual and comfort transmissions, the conditions are very similar. The torque limitation acts as a time-limited suction tube constriction and ensures that the engine load is kept constant during system change. The smaller the rotational speed _n, the longer the limiting time t3, and the smaller the limit torque m1. The integral limiting torque m1 over limiting time t3 is approximately constant, ie, here too, at lower rotational speeds, the change of plant must be carried out more cautiously in order to avoid the impact of the load. The remaining statements to Fig. 2 apply here as well.

Liegt ein Sensorsignal zur Momentenerfassung der Antriebswelle des Antriebsmotors vor, so kann dieses zur Ermittlung des Zeitpunkts für den Momentensprung des modifizierten Momenten- Sollwerts n_v(L) auf das Fahrer-Vorgabemoment m_v verwendet werden, damit diesem das Anlegen der Zahnflanken detektiert werden kann. Dies ist prinzipiell auch im Zusammenhang mit einer Regelung an Stelle einer Vorsteuerung realisierbar. If there is a sensor signal for torque detection of the drive shaft of the drive motor, then this can be used to determine the instant for the torque jump of the modified torque setpoint n _v (L) to the driver default torque m _v so that the application of the tooth flanks can be detected , This can in principle also be realized in the context of a control instead of a feedforward control.

Das Ansprechen und Aktivieren der Funktionssteuereinrichtung 10 erfolgt nur unter bestimmten Triggerbedingungen. Zum einen wird der Momenten-Istwert m_ist in einer Vergleichsstufe 13 mit einem unteren Grenzwert m_g verglichen. Nur wenn der Momenten-Istwert kleiner ist, wird ein Eingangssignal an einen ersten Eingang eines Und-Glieds 14 gelegt. Der Lastschlag wirkt nur vom Schubbereich bis im kleinen positiven Zugbereich, der diesem unteren Grenzmoment m1 entspricht. Ist zum Aktivierungszeitpunkt der Momenten-Istwert größer als m_g, so wird die Lastschlagdämpfung nicht aktiv, und die Änderungsgeschwindigkeit des Vorgabemoments wird ungefiltert umgesetzt. Das untere Grenzmoment m1 liegt knapp oberhalb des effektiven Nullmoments. Damit ist gewährleistet, dass nur aus dem Schub heraus bis zu diesem unteren Grenzmoment m1 die Lastschlagdämpfung aktiv ist und somit kein Agilitätsverlust oberhalb dieses Werts hervorgerufen wird. The response and activation of the function control device 10 takes place only under certain trigger conditions. On the one hand, the actual torque value m _{ist is} compared in a comparison stage 13 with a lower limit value m _g . Only when the torque actual value is smaller, an input signal is applied to a first input of an AND gate 14 . The load impact only works from the thrust area to the small positive traction area, which corresponds to this lower limit moment m1. If, at the moment of activation, the torque actual value is greater than m _g , then the load impact damping does not become active and the rate of change of the default torque is converted unfiltered. The lower limit moment m1 is just above the effective zero moment. This ensures that only from the thrust up to this lower limit torque m1, the load impact damping is active and thus no agility loss is caused above this value.

In einer zweiten Vergleichsstufe 15 wird der Drehzahl-Istwert nist mit einem einen Minimal-Drehzahlwert n_min verglichen, der eine Funktion der jeweiligen Gangstufe g ist. Nur wenn der Drehzahl-Istwert n_ist über diesen Minimal-Drehzahlwert n_min liegt, so wird ein Signal an einen zweiten Eingang des Und- Glieds 14 gelegt. Schließlich wird der Drehzahl-Istwert n_ist noch in einer dritten Vergleichsstufe 16 mit einem Maximal- Drehzahlwert n_max verglichen, der ebenfalls eine Funktion der jeweiligen Gangstufe g darstellt. Nur wenn der Drehzahl-Istwert n_ist kleiner als dieser Maximal-Drehzahlwert n_max ist, dann wird ein Signal an einen dritten Eingang des Und-Glieds 14 gelegt. Die Lastschlagdämpfung wird somit nur in einem Bereich zwischen dem Minimal-Drehzahlwert n_min und dem Maximal-Drehzahlwert n_max aktiviert. Bei sehr kleiner und sehr hoher Drehzahl ist nämlich die Lastschlagdämpfung nicht erforderlich, so dass die Aktivierung der Funktionssteuereinheit 10 nur einen unnötigen Agilitätsverlust mit sich brächte. In a second comparison stage 15 , the actual rotational speed value nist is compared with a minimum _rpm value n _min which is a function of the respective gear ratio g. Only when the actual rotational speed n _is above this minimum rotational speed value n _min , a signal is applied to a second input of the AND gate 14 . Finally, the actual speed value n _is still compared in a third comparison stage 16 with a maximum speed value n _max , which also represents a function of the respective gear ratio g. Only if the actual speed value n _{ist is} smaller than this maximum speed value n _max , then a signal is applied to a third input of the AND gate 14 . The load impact damping is thus activated only in a range between the minimum speed value n _min and the maximum speed value n _max . At very low and very high speed, namely, the load impact damping is not required, so that the activation of the function control unit 10 would only bring about an unnecessary loss of agility.

Sind alle drei Bedingungen erfüllt, so wird am Ausgang des Und- Glieds 14 ein Signal erzeugt, das über ein Oder-Glied 17 einem zweiten Eingang des Und-Glieds 12 zugeführt wird mit der Folge, dass ein Signal der Triggereinrichtung 11 unter dieser Bedingung die Funktionssteuereinheit 10 aktivieren kann. If all three conditions are fulfilled, then a signal is generated at the output of the AND gate 14 , which is supplied via an OR gate 17 to a second input of the AND gate 12 , with the result that a signal of the trigger device 11 under this condition Function control unit 10 can activate.

Zur Verhinderung einer Retriggerung der Funktionssteuereinheit 10 während des Ablaufs der Lastschlagfunktion gemäß den Fig. 2 oder 3 wird während dieser Zeit ein entsprechendes Signal der Funktionssteuereinrichtung 10 an einen zweiten Eingang des Oder-Glieds 17 gelegt, durch das eine Verriegelung erreicht wird. Hierzu könnte das Oder-Glied 17 auch zwischen dem Ausgang des Und-Glieds 12 und dem Triggereingang der Funktionssteuereinrichtung 10 geschaltet sein. In order to prevent a retriggering of the function control unit 10 during the course of the load-stroke function according to FIGS. 2 or 3, during this time, a corresponding signal of the function control device 10 is applied to a second input of the OR element 17 , by which a locking is achieved. For this purpose, the OR element 17 could also be connected between the output of the AND element 12 and the trigger input of the function control device 10 .

Eine als Oder-Glied ausgebildete Abschalteinrichtung 18 für die Funktionssteuereinrichtung 10 dient zum Abbruch einer bereits eingeleiteten Lastschlagfunktion unter vorgebbaren Bedingungen. Diese Bedingungen sind im Ausführungsbeispiel der Stillstand des Fahrzeugs (Geschwindigkeit v = 0) und die Betätigung des Kupplungspedals K. Weiterhin ist eine vom Fahrer oder von anderen Komponenten des Fahrzeugs erzwungene Deaktivierung über einen Schalter 19 möglich. Die Abschalteinrichtung 18 wirkt auf einen Rücksetzeingang der Funktionssteuereingang 10 ein. A shut-off device 18 designed as an OR element for the function control device 10 is used to abort an already initiated load-stroke function under predefinable conditions. These conditions are in the embodiment, the standstill of the vehicle (speed v = 0) and the operation of the clutch pedal K. Furthermore, a forced by the driver or other components of the vehicle deactivation via a switch 19 is possible. The shutdown device 18 acts on a reset input of the function control input 10 .

In einer praktischen Ausführung können die Funktionssteuereinheit 10 und die übrigen beschriebenen Komponenten wenigstens teilweise als Prozessoreinheit realisiert sein, wobei die jeweiligen Funktionen durch Programmschritte realisiert sind. Diese Prozessoreinheit kann auch Bestandteil eines zentralen Steuerrechners für das Fahrzeug sein. In a practical embodiment, the function control unit 10 and the other components described can be at least partially realized as a processor unit, wherein the respective functions are implemented by program steps. This processor unit can also be part of a central control computer for the vehicle.

Claims

1. A device for preventing load shocks in the drive train of motor vehicles, with a starting from a definable jump-like increase of the Fahrervorgabemoments (m _v ) or from a definable gradient of the same activatable function control device ( 10 ) for a modified default torque (m _v (L)), the one the modified default torque (m _v (L)) initially only to a relative to the driver input torque (m _v ) smaller initial value (m ₁ ) adjusting torque setting device and a driver's default torque (m _v ) after a definable delay time (t1 + t2; t3) has as a modified default torque (m _v (L)) receiving timing device.

2. Device according to claim 1, characterized in that the function control device ( 10 ) has means for lowering the initial value (m1) according to a predefinable function or after a predefinable holding time (t1).

3. Device according to claim 2, characterized that the torque setting device also for setting the lowered initial value (m2) is formed.

4. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the torque setting means for Parameter-dependent torque specification and / or that the Timer formed for parameter-dependent timing is, in particular to gear-dependent and / or speed-dependent and / or height-dependent specification.

5. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the activation of the function control device ( 10 ) only within a predefinable speed range (n _min to n _max ) and / or with respect to a lower limit torque (m _g ) smaller torque actual value ( m _is ) gestaltende blocking device ( 13 to 16 ) is provided.

6. The device according to claim 5, characterized in that the minimum value (n _min ) and / or the maximum value (n _max ) of the speed range is gear-dependent fixed.

7. Device according to one of the preceding claims, characterized in that a re-triggering of the function control device ( 10 ) during the definable delay time preventing locking device ( 17 ) is provided.

8. Device according to one of the preceding claims, characterized in that upon actuation of a clutch pedal (K) or at standstill of the motor vehicle (v = 0) or on driver's request, the function control device ( 10 ) shutdown shutdown device ( 18 ) is provided.

9. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the definable delay time (t1 + t2; t3) essentially the one for the investment change in Drive train required time equivalent.

10. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the function control device ( 10 ) and at least part of the remaining components is designed as a processor unit.