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DE102018220161A1 - Verfahren zum Regeln eines Schaltsystems eines Getriebes - Google Patents

Verfahren zum Regeln eines Schaltsystems eines Getriebes Download PDF

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DE102018220161A1
DE102018220161A1 DE102018220161.7A DE102018220161A DE102018220161A1 DE 102018220161 A1 DE102018220161 A1 DE 102018220161A1 DE 102018220161 A DE102018220161 A DE 102018220161A DE 102018220161 A1 DE102018220161 A1 DE 102018220161A1
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DE
Germany
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pressure medium
piston
target
actual
medium cylinder
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Pending
Application number
DE102018220161.7A
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English (en)
Inventor
Alain Tierry Chamaken Kamde
Wilhelm Moser
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ZF Friedrichshafen AG
Original Assignee
ZF Friedrichshafen AG
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 ZF Friedrichshafen AG filed Critical ZF Friedrichshafen AG
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Pending legal-status Critical Current

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Abstract

Verfahren zum Regeln eines Schaltsystems (10) eines Getriebes, wobei das Schaltsystem (10) Druckmittelzylinder (11, 12, 13) und Ventile (14, 15, 16, 17, 18, 19) zur Versorgung der Druckmittelzylinder mit Druckmittel aufweist, mit folgenden Schritten: Ermitteln eines Ziel-Gangs einer Schaltung abhängig von einem Fahrerwunsch. Ermitteln von an der Schaltungsausführung von einem Ist-Gang in den Ziel-Gang beteiligten Druckmittelzylindern. Für jeden an der Schaltungsausführung beteiligten Druckmittelzylinder: Ermitteln einer Ist-Position und einer Ziel-Position eines Kolbens (20, 21, 22) des jeweiligen Druckmittelzylinders, Ermitteln einer Differenz zwischen der Ist-Position und der Ziel-Position des jeweiligen Kolbens (20, 21, 22), Ermitteln einer Soll-Geschwindigkeit des jeweiligen Kolbens (20, 21, 22) abhängig von der Differenz zwischen der Ist-Position und der Ziel-Position, Ermitteln einer Ist-Geschwindigkeit des jeweiligen Kolbens (20, 21, 22), Ermitteln einer Differenz zwischen der Soll-Geschwindigkeit und der Ist-Geschwindigkeit des jeweiligen Kolbens (20, 21, 22), Ermitteln einer Ansteuerfrequenz für das oder jedes Ventil des jeweiligen Druckmittelzylinders abhängig von der Differenz zwischen der Soll-Geschwindigkeit und der Ist-Geschwindigkeit des jeweiligen Kolbens (20, 21, 22), Ermitteln einer von der Ansteuerfrequenz abhängigen Stellgröße für das oder jedes Ventil des jeweiligen Druckmittelzylinders und Ansteuern des oder jedes Ventils mit dieser Stellgröße.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Regeln eines Schaltsystems eines Getriebes.
  • Aus der DE 10 2011 088 832 A1 ist der grundsätzliche Aufbau eines Schaltsystems eines Getriebes eines Kraftfahrzeugs bekannt. Das aus diesem Stand der Technik bekannte, automatische oder automatisierte Schaltsystem verfügt über Druckmittelzylinder, die als druckmittelbetätigte Schaltzylinder bezeichnet sind. Mit jedem Druckmittelzylinder wirkt mindestens jeweils ein Ventil zusammen, wobei diese Ventile als Schaltventile bezeichnet sind. Abhängig von der Schaltstellung der Schaltventile werden Druckkammern der Druckmittelzylinder mit Druckmittel versorgt. Die Kammern der Druckmittelzylinder werden dabei ausgehend von einem Getriebevorratsbehälter aus, der auch als Druckstellerraum bezeichnet wird, mit Druckmittel versorgt, wobei der Druck in dem Druckstellerraum geregelt wird. Der Druckstellerraum kann ausgehend von einem Luftvorratsbehälter mit Druckmittel versorgt werden, wobei zwischen den Luftvorratsbehälter und den Druckstellerraum sogenannte Hauptschaltventile geschaltet sind, die zur Steuerung des Drucks im Druckstellerraum abhängig vom Druck im Druckstellerraum angesteuert werden.
  • Um in einem Getriebe mit einem solchen Schaltsystem eine Schaltung von einem Ist-Gang des Getriebes in einen Ziel-Gang des Getriebes auszuführen, werden die Ventile der an der Schaltungsausführung beteiligten Druckmittelzylinder angesteuert, um einen Kolben des jeweiligen an der Schaltungsausführung beteiligten Druckmittelzylinders von einer Ist-Position in eine Ziel-Position zu verlagern.
  • Die Ansteuerung der Ventile der Druckmittelzylinder bei einer Schaltungsausführung erfolgt bei aus der Praxis bekannten Schaltsystemen typischerweise über eine reine Zeitsteuerung. Eine derartige Zeitsteuerung ist zwar einfach umsetzbar, verfügt jedoch über den Nachteil, dass sich unter Umständen an einem zu schließenden Schaltelement, wie zum Beispiel an einer Klaue, welches über einen Druckmittelzylinder betätigt, hohe Schließkräfte oder Schließmomente ausbilden, wodurch dann das Schaltelement einer Beschädigungsgefahr unterliegt.
  • Um eine solche Beschädigungsgefahr für zu betätigende Schaltelemente zu verringern, ist es aus der Praxis weiterhin bereits bekannt, die Druckmittelzylinder mithilfe einer Kraftregelung zu regeln bzw. anzusteuern. Eine derartige Kraftregelung setzt jedoch voraus, dass in jedem zu regelnden Druckmittelzylinder ein Drucksensor verbaut ist, um den Druck im jeweiligen Druckmittelzylinder zu erfassen und so auf die Kräfte zu schließen, die auf den Kolben des jeweiligen Druckmittelzylinders einwirken. Die Umsetzung einer solchen Kraftregelung ist daher mit einem hohen vorrichtungstechnischen Aufwand sowie mit einem hohen Applikationsaufwand verbunden. Dies ist von Nachteil.
  • Es besteht Bedarf an einem neuartigen Verfahren zum Regeln eines Schaltsystems eines Getriebes, welches einerseits keine erhöhten vorrichtungstechnischen Aufwand und keinen erhöhten Applikationsaufwand benötigt, und bei welchem andererseits keine Gefahr besteht, dass Schaltelemente infolge von zu hohen Kräften oder Momenten beschädigt werden.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde ein neuartiges Verfahren zum Regeln eines automatischen Schaltsystems eines Getriebes eines Fahrzeugs zu schaffen.
  • Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zum Regeln eines automatischen Schaltsystems eines Getriebes eines Fahrzeugs gemäß Patentanspruch 1 gelöst.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst die folgenden Schritte:
    • Ermitteln eines Ziel-Gangs abhängig von einem Fahrerwunsch.
    • Ermitteln der an der Schaltungsausführung vom Ist-Gang in den Ziel-Gang beteiligten Druckmittelzylinder.
  • Für jeden an der Schaltungsausführung beteiligten Druckmittelzylinder Ermitteln einer Ist-Position und einer Ziel-Position eines Kolbens des jeweiligen Druckmittelzylinders.
  • Für jeden an der Schaltungsausführung beteiligten Druckmittelzylinder Ermitteln einer Differenz zwischen der Ist-Position und der Ziel-Position des Kolbens des jeweiligen Druckmittelzylinders.
  • Für jeden an der Schaltungsausführung beteiligten Druckmittelzylinder Ermitteln einer Soll-Geschwindigkeit des Kolbens des jeweiligen Druckmittelzylinders abhängig von der Differenz zwischen der Ist-Position und der Ziel-Position des jeweiligen Kolbens, um den jeweiligen Kolben von der Ist-Position in die Ziel-Position zu überführen.
  • Für jeden an der Schaltungsausführung beteiligten Druckmittelzylinder Ermitteln einer Ist-Geschwindigkeit des Kolbens des jeweiligen Druckmittelzylinders.
  • Für jeden an der Schaltungsausführung beteiligten Druckmittelzylinder Ermitteln einer Differenz zwischen der Soll-Geschwindigkeit und der Ist-Geschwindigkeit des Kolbens des jeweiligen Druckmittelzylinders.
  • Für jeden an der Schaltungsausführung beteiligten Druckmittelzylinder Ermitteln einer Ansteuerfrequenz für das oder jedes Ventil des jeweiligen Druckmittelzylinders anhängig von der Differenz zwischen der Soll-Geschwindigkeit und der Ist-Geschwindigkeit des Kolbens des jeweiligen Druckmittelzylinders.
  • Für jeden an der Schaltungsausführung beteiligten Druckmittelzylinder Ermitteln einer von der Ansteuerfrequenz abhängigen Stellgröße für das oder jedes Ventil des jeweiligen Druckmittelzylinders und Ansteuern des oder jedes Ventils mit dieser Stellgröße.
  • Die hier vorliegende Erfindung schlägt eine Geschwindigkeitsregelung für an der Schaltungsausführung beteiligte Druckmittelzylinder vor, nämlich eine Geschwindigkeitsregelung für die Kolben der an der Schaltungsausführung beteiligten Druckmittelzylinder.
  • Abhängig von einer Ist-Position und einer Ziel-Position eines Kolbens des jeweiligen an der Schaltungsausführung beteiligten Druckmittelzylinders wird für den jeweiligen Kolben eine Soll-Geschwindigkeit ermittelt und dieselbe mit einer Ist-Geschwindigkeit verglichen. Die Abweichung zwischen der Soll-Geschwindigkeit und der Ist-Geschwindigkeit des jeweiligen Kolbens des jeweiligen Druckmittelzylinders dient einem Regler als Eingangsgröße, der als Ausgangsgröße eine Ansteuerfrequenz für das oder jedes Ventil des jeweiligen Druckmittelzylinders ausgibt. Abhängig von der so ermittelten Ansteuerfrequenz wird eine Stellgröße für das jeweilige Ventil des jeweiligen Druckmittelzylinders ermittelt, um den Kolben des jeweiligen Druckmittelzylinders mit einer Ist-Geschwindigkeit von der Ist-Position in die Ziel-Position zu verlagern, die der Soll-Geschwindigkeit entspricht.
  • Beim Schließen eines Schaltelements treten keine hohe Auftreffgeschwindigkeiten und damit keine hohen Kräfte und Momente auf. Es besteht keine Gefahr, dass beim Schließen eines Schaltelements dasselbe beschädigt wird. Die vorgeschlagene Geschwindigkeitsregelung benötigt keine Drucksensoren in den Druckmittelzylindern. Mit geringem Hardwareaufwand und geringem Applikationsaufwand kann ein Schaltsystem eines Getriebes hochgenau geregelt werden.
  • Nach einer vorteilhaften Weiterbildung wird als Soll-Geschwindigkeit des Kolbens des jeweiligen Druckmittelzylinders ein positionsabhängiger oder wegabhängiger Soll-Geschwindigkeitsverlauf abhängig von der Differenz zwischen der Ist-Position und der Ziel-Position des jeweiligen Kolbens ermittelt. Die Ermittlung eines positionsabhängigen oder wegabhängigen Soll-Geschwindigkeitsverlaufs für den Kolben des jeweiligen an der Schaltungsausführung beteiligten Druckmittelzylinders ist besonders bevorzugt, um ein zu betätigendes Schaltelement hochgenau zu schließen.
  • Nach einer vorteilhaften Weiterbildung wird Ist-Geschwindigkeit des jeweiligen Kolbens abhängig von einer messtechnisch erfassten Ist-Position des jeweiligen Kolbens bestimmt. Die Ist-Geschwindigkeit des jeweiligen Kolbens kann abhängig von der messtechnisch erfassten Ist-Position des jeweiligen Kolbens einfach und genau bestimmt werden.
  • Nach einer vorteilhaften Weiterbildung wird die Differenz zwischen der Soll-Geschwindigkeit und der Ist-Geschwindigkeit des jeweiligen Kolbens einem Regler aus Eingangsgröße zugeführt, der als Ausgangsgröße die Ansteuerfrequenz für das oder jedes Ventil des jeweiligen Druckmittelzylinders ausgibt. Bei dem Regler kann es sich insbesondere um einen Regler mit Vorsteuerung handeln.
  • Nach einer vorteilhaften Weiterbildung wird aus der Ansteuerfrequenz über eine PWM-Modulation oder eine PFM-Modulation die Stellgröße für das oder jedes Ventil des jeweiligen Druckmittelzylinders ermittelt.
  • Bevorzugte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung. Ausführungsbeispiele der Erfindung werden, ohne hierauf beschränkt zu sein, an Hand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt:
    • 1 ein Blockschaltbild eines exemplarischen Schaltsystems eines Getriebes;
    • 2 ein Blockschaltbild zur Verdeutlichung des Verfahrens zum Regeln eines Schaltsystems eines Getriebes;
    • 3 exemplarische Kurvenverläufe zur Ermittlung eines Soll-Geschwindigkeitsverlaufs für einen Kolben eines Druckmittelzylinders des Schaltsystems;
    • 4 Kurvenverläufe zur weiteren Verdeutlichung des Verfahrens zum Regeln eines Schaltsystems eines Getriebes.
  • 1 zeigt einen schematisierten Ausschnitt aus einem exemplarischen Schaltsystem 10 eines automatischen bzw. automatisierten Getriebes. So zeigt 1 insgesamt drei Druckmittelzylinder 11, 12 und 13, bei welchen es sich um Pneumatikzylinder handelt. Beim Druckmittelzylinder 11 handelt es sich um einen Schaltzylinder einer Hauptgruppe eines Gruppengetriebes. Beim Druckmittelzylinder 12 handelt es sich um einen Schaltzylinder einer Vorschaltgruppe des Gruppengetriebes und beim Druckmittelzylinder 13 um einen Schaltzylinder einer Nachschaltgruppe des Gruppengetriebes. Die Vorschaltgruppe wird auch als Splitgruppe und die Nachschaltgruppe auch als Bereichsgruppe bezeichnet.
  • Mit jedem Druckmittelzylinder 11, 12 bzw. 13 wirken Ventile 14 und 15, 16 und 17 bzw. 18 und 19 zusammen. Bei diesen Ventilen 14 bis 19 handelt es sich im gezeigten Ausführungsbeispiel um Schaltventile. Abhängig von der Schaltstellung dieser Schaltventile können Druckkammern des jeweiligen Druckmittelzylinders 11, 12 bzw. 13 mit Druckmittel, nämlich im gezeigten Ausführungsbeispiel mit Druckluft, versorgt werden, um einen Kolben 20, 21 bzw. 22 des jeweiligen Druckmittelzylinders 11, 12 bzw. 13 zu verlagern.
  • Der grundsätzliche Aufbau eines solchen automatischen bzw. automatisierten Schaltsystems für ein Gruppengetriebe ist dem hier angesprochenen Fachmann geläufig.
  • Es sei an dieser Stelle darauf hingewiesen, dass die Erfindung auch bei anderen automatisierten Schaltsystemen eines Getriebes, die Druckmittelzylinder und Ventile zur Versorgung der Druckmittelzylinder mit Druckmittel aufweisen, genutzt werden kann. Bei dem in 1 gezeigten Schaltsystem handelt es sich lediglich um ein mögliches Ausführungsbeispiel.
  • Soll in einem Getriebe ein Gangwechsel bzw. eine Schaltung von einem Ist-Gang des Getriebes in einen Ziel-Gang des Getriebes ausgeführt werden, so steuert ein Regler die Ventile der Druckmittelzylinder an, um die an der Schaltungsausführung beteiligten Druckmittelzylinder 11, 12 bzw. 13 von einer Ist-Position in eine Ziel-Position zu verlagern. Die hier vorliegende Erfindung betrifft nun ein neuartiges Verfahren zur Regelung der Ventile und damit der Druckmittelzylinder 11, 12 bzw. 13, wobei die Erfindung auf einer Geschwindigkeitsregelung der Kolben 20, 21 bzw. 22 der Druckmittelzylinder 11, 12 bzw. 13 beruht.
  • 2 zeigt ein Blockschaltbild des erfindungsgemäßen Regelungsverfahrens, wobei in einem Block 23 abhängig von einem Fahrerwunsch ein Schaltwunsch bestimmt wird, nämlich ein Ziel-Gang einer auszuführenden Schaltung. Ferner werden in Block 23 die an der Schaltungsausführung vom Ist-Gang in den Ziel-Gang beteiligten Druckmittelzylinder11, 12 bzw. 13 des Schaltsystems 10 ermittelt.
  • Für jeden an der Schaltungsausführung beteiligten Druckmittelzylinder 11, 12 bzw. 13 des Schaltsystems 10 wird in einem Block 24 eine Ziel-Position des Kolbens 20, 21 bzw. 22 des jeweiligen Druckmittelzylinders 11, 12 bzw. 13 ermittelt.
  • Die Ziel-Position des Kolbens 20, 21 bzw. 22 des jeweiligen Druckmittelzylinders 11, 12 bzw. 13, die in Block 24 ermittelt wird, wird mit einer Ist-Position des jeweiligen Kolbens 11, 12 bzw. 13 verglichen, und zwar in einem Block 25.
  • Ein Block 26 visualisiert die Ermittlung der Ist-Position des Kolbens 20, 21 bzw. 22 des jeweiligen an der Schaltungsausführung beteiligten Druckmittelzylinders 11, 12 bzw. 13, wobei die in Block 26 ermittelte Ist-Position mit der in Block 24 ermittelten Ziel-Position in Block 25 verglichen wird, um als Ausgangsgröße des Blocks 25 für den jeweiligen an der Schaltungsausführung beteiligten Druckmittelzylinder 11, 12 bzw. 13 eine Differenz zwischen der Ist-Position und der Ziel-Position des jeweiligen Kolbens 20, 21 bzw. 22 zu ermitteln.
  • Diese Differenz zwischen der Ist-Position und der Ziel-Position des Kolbens 20, 21 bzw. 22 des jeweiligen Druckmittelzylinders 11, 12 bzw. 13 wird einem Block 27 als Eingangsgröße zugeführt, wobei im Block 27 abhängig von der Differenz zwischen der Ist-Position und der Ziel-Position des Kolbens des jeweiligen Druckmittelzylinders für den jeweiligen an der Schaltungsausführung beteiligten Druckmittelzylinder 11, 12 bzw. 13 eine Soll-Geschwindigkeit des Kolbens 20, 21 bzw. 22 des jeweiligen Druckmittelzylinders 11, 12 bzw. 13 für die Schaltungsausführung ermittelt wird.
  • Dabei wird als Soll-Geschwindigkeit des Kolbens 20, 21 bzw. 22 des jeweiligen an der Schaltungsausführung beteiligten Druckmittelzylinders 11, 12 bzw. 13 vorzugsweise ein positionsabhängiger bzw. wegabhängiger Soll-Geschwindigkeitsverlauf abhängig von der Differenz zwischen der Ist-Position und der Ziel-Position des jeweiligen Kolbens ermittelt, insbesondere abhängig von einem steuerungsseitig bzw. regelungsseitig hinterlegten Kennfeld oder abhängig von einer entsprechend hinterlegten Formel.
  • 3 zeigt exemplarisch zwei Kennlinien 28, 29 für einen positionsabhängigen bzw. wegabhängigen Soll-Geschwindigkeitsverlauf, der abhängig von einer Position bzw. einem Weg s eines Kolbens 20, 21 bzw. 22 eines Druckmittelzylinders 11, 12 bzw. 13 ist. Die Position s1 entspricht dabei einer ersten Endposition und die Position s2 einer zweiten Endposition des jeweiligen Kolbens 20, 21 bzw. 22. Der Kurvenverlauf 28 zeigt einen möglichen Soll-Geschwindigkeitsverlauf bei der Verlagerung des Kolbens in die Endposition bzw. Ziel-Position s1. Der Soll-Geschwindigkeitsverlauf 29 zeigt einem möglichen Soll-Geschwindigkeitsverlauf bei der Überführung des jeweiligen Kolbens 20, 21 bzw. 22 in die Endposition bzw. Ziel-Position s2.
  • Abhängig von der aktuellen Ist-Position des Kolbens und abhängig von der Verlagerungsrichtung des Kolbens kann aus von den Kennlinien 28 und 29 ein Soll-Geschwindigkeitsverlauf für den jeweiligen Kolben 20, 21 bzw. 22 bestimmt werden. Bei den Kennlinien 28 und 29 der 3 handelt es sich exemplarisch um sogenannte Tangens-Hyperbolicus-Funktionen.
  • Die in Block 27 zum Beispiel abhängig von den Kennlinien 28 und 29 ermittelte Soll-Geschwindigkeit für den Kolben 20, 21 bzw. 22 des jeweiligen an der Schaltungsausführung beteiligten Druckmittelzylinders 11, 12 bzw. 13 wird einem Block 30 als Eingangsgröße bereitgestellt, wobei es sich beim Block 30 um einen Regler handelt.
  • Der Regler 30 vergleicht die in Block 27 ermittelte Soll-Geschwindigkeit mit einer Ist-Geschwindigkeit, die als weitere Ausgangsgröße des Blocks 26 bereitgestellt wird. In Block 26 wird demnach nicht nur die Ist-Position des jeweiligen Kolbens 20, 21 bzw. 22 ermittelt und als Ausgangsgröße für den Block 25 bereitgestellt, vielmehr kann aus dem zeitlichen Verlauf der Ist-Position die Ist-Geschwindigkeit ermittelt und dem Regler 30 als Eingangsgröße bereitgestellt werden.
  • Die Ist-Geschwindigkeit des jeweiligen Kolbens 20, 21 bzw. 22 wird demnach abhängig von der messtechnisch erfassten Ist-Position des jeweiligen Kolbens 20, 21 bzw. 22 bestimmt.
  • Abhängig von der Abweichung zwischen der Ist-Geschwindigkeit und der Soll-Geschwindigkeit ermittelt der Regler 30 eine Ausgangsgröße, insbesondere eine Ansteuerfrequenz für die Ventile des jeweiligen an der Schaltungsausführung beteiligten Druckmittelzylinders 11, 12 bzw. 13.
  • Diese Ansteuerfrequenz wird einem Block 31 als Eingangsgröße bereitgestellt, wobei im Block 31 abhängig von der vom Regler bestimmten Ansteuerfrequenz letztendlich die Stellgröße für die Ventile der an der Schaltungsausführung beteiligten Druckmittelzylinder 11, 12 bzw. 13 ermittelt wird, um abhängig von dieser Stellgröße die entsprechenden Ventile 14, 15 bzw. 16, 17 bzw. 18, 19 anzusteuern.
  • Vorzugsweise wird im Block 31 aus der vom Regler 30 ausgegebenen Ansteuerfrequenz über eine PWM- oder eine PFM-Modulation die Stellgröße für das oder jedes Ventil des jeweiligen an der Schaltungsausführung beteiligten Druckmittelzylinders 11, 12 bzw. 13 ermittelt. Bei der in Block 30 ermittelten Ansteuerfrequenz handelt es sich um eine feste Ansteuerfrequenz für die Ventile der beteiligten Druckmittelzylinder 11, 12 bzw. 13, wobei über zum Beispiel eine PFM-Modulation Zeitspannen bzw. Perioden ermittelt werden, in welchen die Ventile der beteiligten Druckmittelzylinder 11, 12 bzw. 13 mit dieser Ansteuerfrequenz angesteuert werden.
  • Dann, wenn die Abweichung zwischen der Soll-Geschwindigkeit des Blocks 27 und der Ist-Geschwindigkeit des Blocks 26 größer als ein Grenzwert ist, kann der Regler 30 einen Vorsteueranteil für das jeweilige Ventil des jeweiligen an der Schaltungsausführung beteiligten Druckmittelzylinders 11, 12 bzw. 13 ausgeben. Über einen derartigen Vorsteueranteil kann dann die Ist-Geschwindigkeit der Soll-Geschwindigkeit schneller angenähert werden.
  • 4 zeigen über der Zeit t mögliche Signalverläufe, die sich bei Verwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens ausbilden können. So betrifft 4 Signalverläufe, um den Druckmittelzylinder 12 der Vorschaltgruppe bzw. Splitgruppe anzusteuern, insbesondere um dessen Kolben 21 von einer Ist-Position in eine Ziel-Position für eine Schaltungsausführung zu verlagern.
  • Der Kolben 21 des Druckmittelzylinders 12 der Vorschaltgruppe bzw. Splitgruppe kann über die Ansteuerung der Ventile 16, 17 zwischen zwei Schaltpositionen verlagert werden, nämlich zwischen den Schaltpositionen s1 und s2. Soll der Kolben 21 des Druckmittelzylinders 12 für eine Schaltungsausführung von der Ist-Position s1 in die Soll-Position s2 verlagert werden, so wird über das Ventil 16 Druckmittel zugeführt und über das Ventil 17 Druckmittel abgeführt. Soll hingegen der Kolben 21 bei einer Schaltungsausführung von der Ist-Position s2 in die Soll-Position s1 verlagert werden, so wird über das Schaltventil 17 Druckmittel zugeführt und über das Schaltventil 16 Druckmittel abgeführt. Abhängig hiervon bildet sich dann in den mit dem Kolben 21 zusammenwirkenden Druckkammern ein entsprechender Druck p1 bzw. p2 aus.
  • Ein Kurvenverlauf 32 visualisiert eine Ansteuerfrequenz für das Ventil 16 und ein Kurvenverlauf 32 visualisiert eine Ansteuerfrequenz für das Ventil 17 bei der Verlagerung des Kolbens 21 des Druckmittelzylinders 12 zwischen den Positionen s1 und s2, wobei Kurvenverläufe 34 und 35 Stellgrößen für die Ansteuerung der Ventile 16 und 17 zeigen, die abhängig von den Ansteuerfrequenzen 32 und 33 über eine PFM-Modulation gewonnen werden.
  • Der Kurvenverlauf 36 visualisiert die sich bei Verwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens einstellende Bewegung des Kolbens 21 zwischen den Positionen s1 und s2, wobei dem Kurvenverlauf 36 entnommen werden kann, dass sich so gut wie keine Überschwingungen in der Bewegung des Kolbens 21 ausbilden. Das leichte Schwingungsverhalten zum Zeitpunkt t von in etwa 0,3 resultiert in der Auflösung einer Zahn-auf-Zahn-Position für ein zu betätigendes, formschlüssiges Schaltelement. Zwischen den Zeitpunkten von in etwa 1,8 bis 2,1 und 2,9 bis 3,1 und 4,2 bis 4,4 kann durch Anwenden des erfindungsgemäßen Verfahrens der Kolben 21 überschwingungsfrei zwischen den Positionen s1 und s2 verlagert werden.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren, welches eine Geschwindigkeitsregelung für Kolben von an einer Schaltungsausführung beteiligter Druckmittelzylinder nutzt, ist hochgenau und einfach.
  • Bezugszeichenliste
  • 10
    Stellsystem
    11
    Druckmittelzylinder
    12
    Druckmittelzylinder
    13
    Druckmittelzylinder
    14
    Ventil
    15
    Ventil
    16
    Ventil
    17
    Ventil
    18
    Ventil
    19
    Ventil
    20
    Kolben
    21
    Kolben
    22
    Kolben
    23
    Ermittlung Ziel-Gang
    24
    Ermittlung Ziel-Position
    25
    Ermittlung Positionsdifferenz
    26
    Ermittlung Ist-Position und Ist-Geschwindigkeit
    27
    Ermittlung Soll-Geschwindigkeit
    28
    Soll-Geschwindigkeitsverlauf
    29
    Soll-Geschwindigkeitsverlauf
    30
    Regler
    31
    Stellgrößenermittlung
    32
    Ansteuerfrequenz
    33
    Ansteuerfrequenz
    34
    Stellgröße
    35
    Stellgröße
    36
    Ist-Position
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102011088832 A1 [0002]

Claims (7)

  1. Verfahren zum Regeln eines Schaltsystems (10) eines Getriebes eines Fahrzeugs, wobei das Schaltsystem (10) Druckmittelzylinder (11, 12, 13) und Ventile (14, 15, 16, 17, 18, 19) zur Versorgung der Druckmittelzylinder (11, 12, 13) mit Druckmittel aufweist, wobei bei einer Schaltungsausführung vom einem Ist-Gang des Getriebes in einen Ziel-Gang des Getriebe die Ventile (14, 15, 16, 17, 18, 19) mit einer Stellgröße angesteuert werden, um an der Schaltungsausführung beteiligte Druckmittelzylinder (11, 12, 13) von einer Ist-Position in eine Ziel-Position zu verlagern, mit folgenden Schritten: Ermitteln eines Ziel-Gangs abhängig von einem Fahrerwunsch, Ermitteln der an der Schaltungsausführung vom Ist-Gang in den Ziel-Gang beteiligten Druckmittelzylinder (11, 12, 13), für jeden an der Schaltungsausführung beteiligten Druckmittelzylinder Ermitteln einer Ist-Position und einer Ziel-Position eines Kolbens (20, 21, 22) des jeweiligen Druckmittelzylinders (11, 12, 13), für jeden an der Schaltungsausführung beteiligten Druckmittelzylinder Ermitteln einer Differenz zwischen der Ist-Position und der Ziel-Position des Kolbens (20, 21, 22) des jeweiligen Druckmittelzylinders( 11, 12, 13), für jeden an der Schaltungsausführung beteiligten Druckmittelzylinder (11, 12, 13) Ermitteln einer Soll-Geschwindigkeit des Kolbens (20, 21, 22) des jeweiligen Druckmittelzylinders abhängig von der Differenz zwischen der Ist-Position und der Ziel-Position des jeweiligen Kolbens (20, 21, 22), für jeden an der Schaltungsausführung beteiligten Druckmittelzylinder (11, 12, 13) Ermitteln einer Ist-Geschwindigkeit des Kolbens (20, 21, 22) des jeweiligen Druckmittelzyl inders, für jeden an der Schaltungsausführung beteiligten Druckmittelzylinder (11, 12, 13) Ermitteln einer Differenz zwischen der Soll-Geschwindigkeit und der Ist-Geschwindigkeit des Kolbens (20, 21, 22) des jeweiligen Druckmittelzylinders, für jeden an der Schaltungsausführung beteiligten Druckmittelzylinder (11, 12, 13) Ermitteln einer Ansteuerfrequenz für das oder jedes Ventil des jeweiligen Druckmittelzylinders abhängig von der Differenz zwischen der Soll-Geschwindigkeit und der Ist-Geschwindigkeit des Kolbens (20, 21, 22) des jeweiligen Druckmittelzylinders, für jeden an der Schaltungsausführung beteiligten Druckmittelzylinder (11, 12, 13) Ermitteln einer von der Ansteuerfrequenz abhängigen Stellgröße für das oder jedes Ventil des jeweiligen Druckmittelzylinders und Ansteuern des oder jedes Ventils mit dieser Stellgröße.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Soll-Geschwindigkeit des Kolbens (20, 21, 22) des jeweiligen Druckmittelzylinders (11, 12, 13) ein positionsabhängiger oder wegabhängiger Soll-Geschwindigkeitsverlauf abhängig von der Differenz zwischen der Ist-Position und der Ziel-Position des jeweiligen Kolbens ermittelt wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Soll-Geschwindigkeitsverlauf abhängig von der Differenz zwischen der Ist-Position und der Ziel-Position entweder abhängig von einem hinterlegten Kennfeld ermittelt oder anhängig von einer hinterlegten Formel berechnet wird.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass Ist-Geschwindigkeit des jeweiligen Kolbens (20, 21, 22) abhängig von einer messtechnisch erfassten Ist-Position des jeweiligen Kolbens (20, 21, 22) bestimmt wird.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Differenz zwischen der Soll-Geschwindigkeit und der Ist-Geschwindigkeit des jeweiligen Kolbens (20, 21, 22) einem Regler aus Eingangsgröße zugeführt wird, der als Ausgangsgröße die Ansteuerfrequenz für das oder jedes Ventil (14, 15, 16, 17, 18, 19) des jeweiligen Druckmittelzylinders (11, 12, 13) ausgibt.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Regler abhängig von der Differenz zwischen der Soll-Geschwindigkeit und der Ist-Geschwindigkeit des jeweiligen Kolbens (20, 21, 22) zusätzlich zur Ansteuerfrequenz ferner einen Vorsteueranteil für das oder jedes Ventil (14, 15, 16, 17, 18, 19) des jeweiligen Druckmittelzylinders (11, 12, 13) ausgibt.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass aus der Ansteuerfrequenz über eine PWM- Modulation oder eine PFM-Modulation die Stellgröße für das oder jedes Ventil (14, 15, 16, 17, 18, 19) des jeweiligen Druckmittelzylinders (11, 12, 13) ermittelt wird.
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