DE10130057A1 - Regulating slip in variable drive of continuously adjustable gearbox involves synthetic variable drive slip with substantially proportional relationship to real slip in all operating regions - Google Patents
Regulating slip in variable drive of continuously adjustable gearbox involves synthetic variable drive slip with substantially proportional relationship to real slip in all operating regionsInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Regelung des Schlupfes im Variator eines stufenlos verstellbaren Getriebes mit den im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Merkmalen. The invention relates to a method for controlling the slip in a variator adjustable gear with the features mentioned in the preamble of claim 1.
Es ist bekannt, in der Kraftfahrzeugtechnik stufenlos verstellbare Getriebe, so genannte CVT-Getriebe, einzusetzen. Ein Kraftfahrzeugantriebsstrang mit stufenlos verstellbarem Getriebe besteht im Wesentlichen aus Motor, Kupplung, Drehrichtungsumkehrgetriebe, Variator, Differential und Antriebsrädern. Anstatt einer Kupplung kann auch für jede Fahrtrichtung eine eigene Kupplung oder ein hydrostatischer Drehmomentwandler mit Wandler-Überbrückungskupplung vorgesehen sein. CVT-Getriebe in Form von stufenlosen Umschlingungsgetrieben bestehen aus je zwei Keilscheibensätzen, durch die über ein Umschlingungsmittel, zum Beispiel über eine Metallgliederkette, per Reibschluss ein Drehmoment übertragen werden kann. Durch eine gezielte Verstellung der Scheibensatzabstände kann die Position des Umschlingungsmittels verändert werden, woraufhin sich die resultierenden Laufradien auf den Scheibensätzen ändern. Dieser Prozess erfolgt stufenlos, das heißt, es lässt sich innerhalb gegebener Grenzen jede beliebige Übersetzung einstellen. It is known to use continuously variable transmissions in motor vehicle technology, so-called CVT transmission. A motor vehicle powertrain with infinitely adjustable Gearbox essentially consists of motor, clutch, reversing gear, Variator, differential and drive wheels. Instead of a clutch can also be used for everyone Driving direction with your own clutch or a hydrostatic torque converter Converter lockup clutch may be provided. CVT transmission in the form of stepless Belt drives consist of two sets of wedge pulleys, through which over one Wrapping means, for example via a metal link chain, by friction Torque can be transmitted. By deliberately adjusting the The distance between the pulley sets can be changed, whereupon the resulting running radii on the disc sets change. This The process is continuous, which means that each can be done within given limits set any translation.
Im Wesentlichen gibt es dabei zwei Größen zur Ansteuerung des Variators, und zwar die Anpressung - modifizierbar durch ein gleichsinniges Beaufschlagen der Variatoranpresskräfte zwischen den Keilscheiben und dem Umschlingungsmittel sowohl auf dem Antriebs- als auch auf dem Abtriebsscheibensatz - und die Übersetzungsverstellung - modifizierbar durch ein gegensinniges Verändern der Variatoranpresskräfte, zum Beispiel durch antriebsseitige Anhebung der Variatoranpresskraft bei gleichzeitiger abtriebsseitiger Absenkung der Variatoranpresskraft. There are essentially two variables for controlling the variator, namely Contact pressure - can be modified by applying the same direction Variator contact forces between the wedge disks and the belt means both on the drive as well as on the driven pulley set - and the gear ratio adjustment - Modifiable by changing the variator contact forces in opposite directions, for example by increasing the variator contact pressure on the drive side and simultaneously on the output side Reduction of the variator contact pressure.
Ausführungen eines Variators mit geeignetem Anpress- und Verstellsystem sind in unterschiedlicher Bauform möglich und bekannt. Auch die Anpress- und Verstellenergie kann in verschiedener Art und Weise aufgebracht werden, zum Beispiel mechanisch, hydraulisch, elektrisch oder auch in Kombination dieser Konzepte, beispielsweise elektrohydraulisch. Letztere Variante wäre beispielsweise mit elektrisch ansteuerbaren Hydraulikverstellventilen realisierbar. Dabei sind beispielsweise Systeme bekannt, in denen jeder Scheibensatz über zwei Kolben verfügt, von denen für jeden Scheibensatz einer elektronisch ansteuerbar ist. Von diesen beiden Kolben ist dann jeweils einer für die Anpressungs- und der andere für die Übersetzungsänderung zuständig. Versions of a variator with a suitable pressure and adjustment system are shown in different designs possible and known. Also the contact and adjustment energy can be applied in various ways, for example mechanically, hydraulically, electrically or in combination of these concepts, for example electro-hydraulically. The latter variant would, for example, be electrically controllable Hydraulic adjustment valves can be implemented. Systems are known, for example, in which each set of discs has two pistons, one for each set of discs is electronically controllable. Of these two pistons, one is for each Contact and the other responsible for the translation change.
Optional könnten die angesprochenen Variatorbauarten durchaus auch mit Hilfseinrichtungen, wie beispielsweise einem Drehmomentenfühler, erweitert werden, welcher somit zusätzlich zur elektronisch ansteuerbaren Anpressungskomponente eine Vorsteuergröße für das Anpressungssystem liefern könnte. Optionally, the variator types mentioned could also be included Auxiliary devices, such as a torque sensor, are expanded, which in addition to the electronically controllable pressure component Could supply input tax quantity for the pressure system.
Die Getriebesteuerung hat die Aufgabe, in Abhängigkeit vom Fahrerwunsch durch eine entsprechende Übersetzungsverstellung des Variators die gewünschte Drehzahlübersetzung einzustellen. Außerdem ist es erforderlich, eine geeignete Anpressung von Umschlingungsmittel und Scheibensätzen zu gewährleisten, welches für gewöhnlich in Abhängigkeit von Drehmoment und Übersetzung geschieht. Dabei muss die Höhe der Anpressung prinzipiell den folgenden Anforderungen genügen. The transmission control has the task, depending on the driver's request, by a appropriate gear ratio adjustment of the variator the desired speed ratio adjust. It is also necessary to apply a suitable pressure Belt and pulley sets, which is usually in Dependence on torque and gear ratio happens. The height of the In principle, contact pressure meets the following requirements.
Eine zu geringe Anpressung muss unbedingt vermieden werden, da es ansonsten zu übermäßigem Schlupf zwischen Umschlingungsmittel und Scheibensätzen kommt, welcher zu einer Zerstörung des Getriebes führen kann. Hohe Überanpressung ist aus Verschleiß- und Verbrauchsgründen ebenfalls zu vermeiden. Too little pressure must be avoided as it is otherwise too excessive slippage between the belt and pulley sets comes, which can destroy the gearbox. High overpressure is due to wear and also to avoid reasons of consumption.
Optimal wäre damit eine Anpressung gemäß dem so genannten Anpressbedarf, bei der ein Minimum an erforderlicher Variatoranpresskraft aufgebracht wird, so dass es bei der Reibpaarung Umschlingungsmittel/Scheibensatz gerade nicht zu schädigendem Schlupf kommt und der Variator an der Haftgrenze betrieben werden kann. Gleichzeitig muss dabei aber sichergestellt werden, dass auch bei unvorhersehbaren Störeinflüssen, wie beispielsweise bei abtriebsseitigen Laststößen, ein übermäßiger Variatorschlupf sicher vermieden wird. A contact pressure according to the so-called contact pressure requirement would be optimal Minimum required variator pressure is applied so that it is at the Friction pairing of belt / pulley set slip that is not to be damaged comes and the variator can be operated at the detention limit. At the same time but ensure that even with unpredictable interference such as For example, in the event of load shocks on the output side, excessive variator slip is certain is avoided.
Aus der DE 43 12 745 C2 ist eine elektronische Anpresskraftsteuerung für Kegelscheibenumschlingungsgetriebe bekannt, bei der die Anpresskraftsteuerung über den Schlupf am Variator erfolgt. Dabei wird das wahre Wirk-Übersetzungsverhältnis des Variators bei definierten vorbestimmten Betriebsbedingungen erfasst und mittels einer Speichereinrichtung erfolgt ein Vergleich zwischen einer zulässig, vorbestimmten relativen Abweichung zu einem erfassten momentanen Übersetzungszustand. Durch eine zusätzliche nachgeschaltete Elektronikeinrichtung werden verschiedene Einfluss- und Störgrößen bereinigt und danach erfolgt mittels Druckänderung am Hydraulikzylinder eine Einstellung der Idealanpressung. DE 43 12 745 C2 describes an electronic contact pressure control for Conical pulley belt transmission known in which the contact pressure control over the Slippage occurs on the variator. The true effective gear ratio of the Variators recorded at defined predetermined operating conditions and by means of a A comparison is made between a permissible, predetermined relative storage device Deviation from a detected current translation state. With an additional downstream electronics equipment become various influencing and disturbance variables adjusted and then an adjustment is made by changing the pressure on the hydraulic cylinder the ideal pressure.
Der Nachteil dieser Anpresskraftregelung besteht darin, dass der Aufwand zur Ermittlung der Kenngrößen relativ hoch ist und die ermittelten Werte zur Einstellung einer Idealanpressung zu ungenau sind, da sie noch durch zusätzliche Einfluss- und Störgrößen verfälscht werden. Zur Ermittlung des Variatorschlupfes müssen viele Kenndaten herangezogen werden, die einerseits schwer zu erfassen sind und andererseits fehlerbehaftet sein können, so dass es insgesamt verhältnismäßig schwierig ist, eine Anpresskraftregelung an Kegelscheibenumschlingungsgetrieben entsprechend den idealen Bedingungen der Kraftübertragung zwischen Umschlingungsmittel und Keilscheiben zu realisieren. The disadvantage of this contact pressure control is that the effort for the determination of the parameters is relatively high and the determined values for setting a Ideal contact pressure is too imprecise because it is caused by additional influencing and disturbance variables be falsified. To determine the variator slip, a lot of characteristic data is required that are difficult to grasp on the one hand and on the other hand can be error-prone, making it relatively difficult overall to find one Contact pressure control on conical pulley belt drives according to the ideal Conditions of power transmission between the belt and the wedge realize.
Die DE 198 21 363 A1 beschreibt ein Verfahren zur Betätigungsregelung von Schalt- oder Stellgliedern eines Automatik-Getriebes unter Berücksichtigung eines möglichen Schlupfes. Dieses Verfahren setzt vorrichtungsseitig ein Automatik-Getriebe, insbesondere ein CVT- Getriebe, voraus, bei dem ein elektronisches Steuergerät durch Drehzahlsensoren die Motordrehzahl sowie die Antriebs- und Abtriebsdrehzahl erfasst und als Stellgrößen einen Strom zur Ansteuerung der Kupplung, einen Strom zur Steuerung der Anpresskraft des Antriebsscheibensatzes und einen Strom zur Steuerung der Anpresskraft des Abtriebsscheibensatzes ausgibt. Diese Ströme werden jeweils über Proportionalventile in hydraulische Drücke umgesetzt, die ihrerseits über Hydraulikzylinder in Anpress- oder Ausrückkräfte für die Kupplungslamellen oder -scheibe(n) und in Anpresskräfte für die Variatorscheibensätze umgesetzt werden. DE 198 21 363 A1 describes a method for the actuation control of switching or Actuators of an automatic transmission taking into account a possible slip. On the device side, this method uses an automatic transmission, in particular a CVT Gearbox, in which an electronic control unit uses the speed sensors Engine speed as well as the input and output speed recorded and one as control values Current to control the clutch, a current to control the contact pressure of the Drive pulley set and a current to control the contact pressure of the Output pulley set outputs. These flows are in each case via proportional valves hydraulic pressures implemented, which in turn via hydraulic cylinders in pressure or Release forces for the clutch plates or disc (s) and in contact forces for the Variator disc sets are implemented.
Ein wesentlicher Nachteil dieser Lösung besteht darin, dass gemäß dem Verfahren zur Einstellung einer optimalen Variatoranpresskraft im Getriebe der Schlupf im Variator nicht für sich allein, sondern nur in Abhängigkeit vom Kupplungsschlupf verändert wird. Um die Variatoranpresskraft an einen vorgegebenen Sollwert anzugleichen, muss deshalb sowohl der Schlupf im Variator als auch der Kupplungsschlupf detektiert und verändert werden. Das Verfahren sieht vor, den Kupplungsschlupf zu erfassen und durch ein vorgegebenes Auswerteverfahren vom vorhandenen Kupplungsschlupf auf den Schlupf im Variator zu schließen. A major disadvantage of this solution is that according to the method for Setting an optimal variator contact pressure in the gearbox, the slip in the variator is not for changes alone, but only depending on the clutch slip. To the Adjusting the variator contact pressure to a specified setpoint must therefore both the slip in the variator and the clutch slip can be detected and changed. The The method provides for the clutch slip to be detected and determined by a predetermined one Evaluation procedure from the existing clutch slip to the slip in the variator conclude.
Der Nachteil dieses Verfahrens besteht dabei darin, dass der Kupplungsschlupf unter Umständen stark schwankt und somit Fehlinterpretationen bezüglich des Schlupfes im Variator unvermeidbar sind. Die Folge ist, dass das Einstellen der Variatoranpresskraft im Getriebe fehlerbehaftet ist. The disadvantage of this method is that the clutch slip under Circumstances fluctuates greatly and thus misinterpretations regarding the slip in the Variator are inevitable. The result is that the adjustment of the variator contact pressure in the Gearbox is faulty.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Regelung des Schlupfes im Variator eines stufenlos verstellbaren Getriebes der eingangs genannten Art zu schaffen, durch das mit einfachen Mitteln und mit hinreichender Genauigkeit Kenngrößen erfassbar sind, aus denen eine Regelgröße gebildet werden kann, deren Betrag in funktionaler Abhängigkeit von den Betriebszuständen des Getriebes dem aktuellen, realen Variatorschlupf weitgehend entspricht und mit dem Ziel der Annäherung der Anpresskraft an einen Sollwert verändert werden kann, um dadurch hohe Überanpressungen sowie zu geringe Anpressungen in jedem Übersetzungsbereich des Getriebes weitestgehend zu vermeiden. The invention is therefore based on the object of a method for regulating the slip to create in the variator of a continuously variable transmission of the type mentioned at the beginning, through which parameters can be determined with simple means and with sufficient accuracy are from which a controlled variable can be formed, the amount of which is functional Dependence on the operating states of the gearbox the current, real one Variator slip largely corresponds and with the aim of approximating the contact pressure a setpoint can be changed in order to thereby cause high overpressures as well low contact pressure in every gear ratio range avoid.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zur Regelung des Schlupfes im Variator eines stufenlos verstellbaren Getriebes mit den im Anspruch 1 genannten Merkmalen gelöst. Dadurch, dass als Regelgröße eine signifikante Ersatzgröße des realen Schlupfes im Variator in Form eines so genannten "synthetischen Variatorschlupfes" gebildet und verwendet wird, wobei der synthetische Variatorschlupf aus am Getriebe erfassten Kenngrößen derart gebildet wird, dass er in allen Betriebsbereichen des Getriebes ein weitgehend proportionales Verhalten zum realen Schlupf im Variator hat, sind mit einfachen Mitteln und mit hinreichender Genauigkeit Kenngrößen erfassbar, aus denen eine Regelgröße gebildet werden kann, deren Betrag in funktionaler Abhängigkeit von den Betriebszuständen des Getriebes dem aktuellen, realen Schlupf im Variator weitgehend entspricht. Mit dem Ziel der Annäherung der Anpresskraft an einen Sollwert kann der Schlupf im Variator vorteilhafterweise verändert werden, um dadurch hohe Überanpressungen sowie zu geringe Anpressungen in jedem Übersetzungsbereich des Getriebes weitestgehend zu vermeiden. Auf diese vorteilhafte Weise lässt sich eine an die Betriebsbedingungen des Variators angepasste Anpresskraftregelung durchführen, die auch bei entsprechenden Übersetzungsverstellungen eine nahezu optimale Variatoranpresskraft erzeugt. This task is accomplished by a method for controlling the slip in the variator continuously variable transmission with the features mentioned in claim 1 solved. The fact that a significant substitute size of the real slip in the Variator in the form of a so-called "synthetic variator slip" and is used, the synthetic variator slip from detected on the transmission Characteristics is formed in such a way that it occurs in all operating areas of the transmission behavior that is largely proportional to the real slip in the variator is simple Means and with sufficient accuracy parameters can be determined from which one Control variable can be formed, the amount of which depends on the functional Operating states of the transmission largely the current, real slip in the variator equivalent. With the aim of bringing the contact pressure closer to a setpoint, the Slippage in the variator can advantageously be changed to be high Overpressure as well as underpressure in every translation area of the Avoid transmission as far as possible. In this advantageous way, one can Operate the variator's operating conditions to adjust the contact pressure control, which also with appropriate gear ratio adjustments, an almost optimal variator contact pressure generated.
In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung werden mit Hilfe einer Modulation der Variatoranpresskraft durch periodische Signale je nach Lage der Betriebspunkte unterschiedliche Änderungen des Schlupfes im Variator erzeugt. In a preferred embodiment of the invention, the Variator contact force through periodic signals depending on the location of the operating points different changes in slip in the variator are generated.
Eine andere bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass zur Gewinnung von Informationen über den Anpressfall, den Schlupf im Variator und die Änderung des Schlupfes im Variator der modulationsabhängige Drehzahlverlauf und/oder der Übersetzungsregelfehler genutzt werden. Another preferred embodiment of the invention provides that for the extraction of Information about the contact pressure, the slip in the variator and the change of the Slip in the variator, the modulation-dependent speed curve and / or Translation rule errors can be used.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird aus dem modulationsbedingten Verlauf des Übersetzungsregelfehlers der synthetische Variatorschlupf gebildet und als Regelgröße verwendet. According to a further preferred embodiment of the invention, the Modulation-related course of the translation rule error of the synthetic Variator slip formed and used as a controlled variable.
Die Vorteile der Erfindung bestehen im Wesentlichen darin, dass durch die Regelung des Schlupfes im Variator die Anpresskraft dem tatsächlichen Bedarf angepasst und somit ein Betrieb des Variators mit einer zu hohen Überanpressung vermieden werden kann. Daraus resultieren weitere Vorteile, die darin bestehen, dass Reibwertänderungen im Getriebe, die beispielsweise durch Temperatureinflüsse, Ölalterung, Änderung der Oberflächenbeschaffenheit von Scheibensätzen und Umschlingungsmitteln entstehen, automatisch kompensiert werden können. Durch den Betrieb des Variators nahe dem Anpressbedarf ergibt sich vorteilhafterweise eine Verringerung der benötigten hydraulischen Leistung. Die Belastung der Bauteile des stufenlos verstellbaren Getriebes verringert sich und führt damit zu einer Erhöhung deren Lebensdauer. Gleichzeitig können die Transmissionsverluste und Verluste in der Hydraulikpumpe verringert werden. Letztendlich bewirken die genannten Vorteile der Erfindung eine Reduzierung des Kraftstoffverbrauches des Kraftfahrzeuges. The advantages of the invention consist essentially in that by regulating the Slip in the variator, the contact pressure is adjusted to the actual need and thus a Operation of the variator with excessive pressure can be avoided. from that result in further advantages, which are that changes in the coefficient of friction in the transmission for example due to temperature influences, oil aging, change in Surface properties of pulley sets and belt means arise can be compensated automatically. By operating the variator near that The pressure requirement advantageously results in a reduction in the hydraulic requirements Power. The load on the components of the continuously variable transmission is reduced and thus increases their lifespan. At the same time, the Transmission losses and losses in the hydraulic pump can be reduced. At long last cause the advantages of the invention mentioned to reduce fuel consumption of the motor vehicle.
Weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den übrigen, in den Unteransprüchen genannten Merkmalen. Further preferred refinements of the invention result from the others in the Characteristics mentioned subclaims.
Die Erfindung wird nachfolgend in einem Ausführungsbeispiel anhand der zugehörigen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen: The invention is described in an exemplary embodiment based on the associated Drawings explained in more detail. Show it:
Fig. 1 eine qualitative Variatorschlupf-Anpresskraft-Kennlinie für einen konstanten Betriebspunkt; Fig. 1 is a qualitative variator slip-pressing force characteristic for a constant operating point;
Fig. 2 eine Variatorschlupf-Anpresskraft-Kennlinie mit unterschiedlichen betriebspunktabhängigen Änderungen des Variatorschlupfes SVar bei einer Absenkung der Variatoranpresskraft FAn um einen konstanten Betrag FMod und Fig. 2 shows a variator slip pressure force characteristic curve with different operating point-dependent changes in the variator slip S Var with a reduction in the variator pressure force F An by a constant amount F Mod and
Fig. 3a bis d den Einfluss der Modulation der Anpresskraft FAn auf die Drehzahlübersetzung iVar_n für unterschiedliche Anpressfälle bei konstantem Drehmoment sowie konstanter Sollübersetzung iVar_Soll. FIGS. 3a-d the influence of the modulation of the contact pressure F to the speed ratio i for different Var_n Anpressfälle at constant torque and constant nominal ratio i Var_Soll.
Die Erfindung wird am Beispiel eines stufenlos verstellbaren Getriebes der Bauform Keilscheibenumschlingungsgetriebe erläutert. Das erfindungsgemäße Verfahren ist aber auch für andere CVT-Getriebebauformen einsetzbar, beispielsweise für Toroid- Reibradgetriebe. The invention is based on the example of a continuously variable transmission of the design Wedge pulley belt transmission explained. However, the method according to the invention is can also be used for other CVT gear types, for example for toroidal Friction gear.
Die Fig. 1 zeigt eine Kennlinie mit dem Verlauf des Schlupfes SVar im Variator in Abhängigkeit von der Variatoranpresskraft FAn für einen konstanten Betriebspunkt. Dazu sind jeweils auf der Abszisse des Diagramms die Anpresskraft FAn und auf der Ordinate der Schlupf SVar im Variator aufgetragen. Die geometrische Variatorübersetzung iVar_g und das Variatoreingangsmoment MSS1 sind dabei konstant. Entscheidend hierbei ist, dass die Kennlinie in jedem Punkt eine unterschiedliche Steigung besitzt. Daraus ist das Vorhandensein eines eindeutigen Zusammenhanges zwischen dem absoluten Schlupf SVar im Variator und einer Änderung des Schlupfes SVar im Variator ersichtlich. Zur Erkennung der Lage eines aktuellen Arbeitspunktes reicht es also aus, die Änderung des Schlupfes SVar im Variator als Reaktion auf eine Absenkung der Variatoranpresskraft FAn zu betrachten. Fig. 1 shows a characteristic curve with the passage of the slip S Var in the variator in dependence on the Variatoranpresskraft F at a constant operating point. For this purpose, the contact pressure F An is plotted on the abscissa of the diagram and the slip S Var on the ordinate in the variator. The geometric variator ratio i Var_g and the variator input torque M SS1 are constant. It is crucial here that the characteristic curve has a different slope at each point. This shows the existence of a clear relationship between the absolute slip S Var in the variator and a change in the slip S Var in the variator. To detect the position of a current working point, it is therefore sufficient to consider the change in the slip S Var in the variator in response to a reduction in the variator contact pressure F An .
Die Fig. 2 zeigt eine Kennlinie mit dem Verlauf des Schlupfes SVar im Variator in Abhängigkeit von der Variatoranpresskraft FAn und der Darstellung der jeweils aus einer Absenkung der Variatoranpresskraft FAn resultierenden Änderung des Schlupfes SVar im Variator für zwei unterschiedliche Betriebspunkte. Dazu sind jeweils auf der Abszisse des Diagramms die Variatoranpresskraft FAn und auf der Ordinate der Schlupf SVar im Variator aufgetragen. Die geometrische Variatorübersetzung iVar_g und das Variatoreingangsmoment MSS1 sind wie in der Darstellung der Kennlinie gemäß Fig. 1 ebenfalls konstant. Erkennbar ist anhand der in Fig. 2 dargestellten Kennlinie, dass bei einer gleichgroßen Absenkung der Variatoranpresskraft FAn durch den Betrag FMod jeweils in einem ersten Betriebspunkt 10 und in einem zweiten Betriebspunkt 20 die daraus resultierenden Schlupfänderungen S1 und S2 unterschiedlich groß sind. Wichtig für das erfindungsgemäße Verfahren ist, dass man mit Hilfe einer Modulation der Variatoranpresskraft FAn durch ein periodisches Signal je nach Lage des Arbeitspunktes aufgrund dieser charakteristischen Kennlinienform eine unterschiedliche Änderung des resultierenden Schlupfes SVar im Variator bewirkt. Fig. 2 shows a characteristic with the passage of the slip S Var in the variator in dependence on the Variatoranpresskraft F An and the representation of the in each case of a lowering of the Variatoranpresskraft F to the resulting change in the slip S Var in the variator, for two different operating points. For this purpose, the variator contact pressure F An is plotted on the abscissa of the diagram and the slip S Var in the variator on the ordinate. The geometric variator ratio i Var_g and the variator input torque M SS1 are also constant, as in the representation of the characteristic curve according to FIG. 1. It can be seen from the characteristic curve shown in FIG. 2 that if the variator contact force F An is reduced by the same amount by the amount F Mod , the resulting slip changes S 1 and S 2 are different in a first operating point 10 and in a second operating point 20 . It is important for the method according to the invention that with the aid of a modulation of the variator contact force F An by means of a periodic signal, depending on the position of the operating point, a different change in the resulting slip S Var in the variator is brought about due to this characteristic shape of the characteristic curve.
Für das Modulationssignal können unterschiedliche Signalformen eingesetzt werden. Im einfachsten Fall, der nachfolgend beschrieben wird, kann ein Rechtecksignal mit zwei Pegeln verwendet werden. Von den Signalwerten entspricht der Signalwert mit Null der im Folgenden bezeichneten neutralen Phase und der Signalwert mit einem konstanten negativen Wert der im Folgenden bezeichneten modulationsbedingten Druckabsenkungsphase. Mit der Verwendung eines solchen Modulationssignales wird vorteilhafterweise erreicht, dass man sich während der modulationsbedingten Druckabsenkungsphase, in der die Variatoranpresskraft FAn um den Betrag FMod reduziert wird, jeweils kurzzeitig ein Stück in Richtung der Haftgrenze bewegt. Bei einer langsamen Reduzierung des allgemeinen Niveaus der Variatoranpresskraft FAn wird mit einer zeitlichen Verzögerung gezielt ein Ansteigen des Schlupfes SVar im Variator und damit eine Änderung des Schlupfes SVar im Variator hervorgerufen. Die langsame Reduzierung des allgemeinen Niveaus der Variatoranpresskraft FAn kann dabei vorteilhafterweise durch eine Regeleinrichtung erfolgen. Der modulationsbedingte Schlupf SVar im Variator wird nach Abschluss der Druckabsenkungsphase wieder abgebaut, so dass sich in dieser neutralen Phase der Variator in einer vorgesehenen leichten Überanpressung befindet. Different signal forms can be used for the modulation signal. In the simplest case, which is described below, a square-wave signal with two levels can be used. Of the signal values, the signal value with zero corresponds to the neutral phase referred to below and the signal value with a constant negative value corresponds to the modulation-related pressure reduction phase referred to below. With the use of such a modulation signal, it is advantageously achieved that during the modulation-related pressure reduction phase, in which the variator contact pressure F An is reduced by the amount F Mod , a short time in each case moves in the direction of the adhesion limit. When the general level of the variator contact force F An is slowly reduced, the slip S Var in the variator is increased with a time delay and thus a change in the slip S Var in the variator. The slow reduction in the general level of the variator contact pressure F An can advantageously be carried out by a control device. The modulation-related slip S Var in the variator is reduced again after the end of the pressure reduction phase, so that the variator is in the intended slight overpressure in this neutral phase.
Wie eingangs der Beschreibung ausgeführt wurde, ist der reale Schlupf SVar im Variator nur mit einem großen messtechnischen Aufwand messbar und trotz des hohen Aufwandes der tatsächliche Betrag nicht exakt ermittelbar. Unter Berücksichtigung einer ökonomischen Serienfertigung eines Kraftfahrzeuges steht deshalb der Schlupf SVar im Variator als Messgröße nicht zur Verfügung. Aus den genannten Gründen wird beim erfindungsgemäßen Verfahren von einer Ersatzgröße für den Schlupf SVar im Variator ausgegangen, die als Regelgröße in einem entsprechenden Regelkreis, in dem als Stellgröße die Variatoranpresskraft FAn eingestellt wird, nutzbar ist. Von entscheidender Bedeutung ist dabei, dass die Ersatzgröße, nachfolgend synthetischer Variatorschlupf SVar_s genannt, ein weitgehendes proportionales Verhalten zum realen Schlupf SVar im Variator hat. As stated at the beginning of the description, the real slip S Var in the variator can only be measured with a great deal of metrological effort and, despite the great effort, the actual amount cannot be determined exactly. Taking into account the economical series production of a motor vehicle, the slip S Var in the variator is therefore not available as a measured variable. For the reasons mentioned, a substitute variable for the slip S Var in the variator is assumed in the method according to the invention, which can be used as a control variable in a corresponding control circuit in which the variator contact force F An is set as the manipulated variable. It is of crucial importance that the substitute variable, hereinafter called synthetic variator slip S Var_s , has a largely proportional behavior to the real slip S Var in the variator.
Dabei ist davon auszugehen, dass der Begriff "Übersetzung" in Bezug auf den Variator eines
stufenlos verstellbaren Getriebes nicht eindeutig ist. Es ist notwendig, zwischen der
"geometrischen Variatorübersetzung", kurz geometrische Übersetzung iVar_g genannt, und
der "Drehzahlübersetzung des Variators", kurz Drehzahlübersetzung iVar_n genannt, zu
unterscheiden. Die geometrische Übersetzung iVar_g wird durch die relative Position der
Keilscheiben beider Scheibensätze zueinander bestimmt und entspricht dem Quotienten der
resultierenden mittleren Laufradien des Umschlingungsmittels bezüglich beider
Scheibensätze:
It can be assumed that the term "translation" is not clear in relation to the variator of a continuously variable transmission. It is necessary to distinguish between the "geometrical variator ratio", abbreviated geometrical ratio i Var_g , and the "speed ratio of the variator", abbreviated speed ratio i Var_n . The geometric translation i Var_g is determined by the relative position of the wedge disks of both sets of pulleys to each other and corresponds to the quotient of the resulting mean running radii of the belt with respect to both sets of pulleys:
Die Drehzahlübersetzung iVar_n berechnet sich dagegen durch die Division von
Variatoreingangsdrehzahl nSS1 und Variatorausgangsdrehzahl nSS2:
The speed ratio i Var_n , on the other hand, is calculated by dividing the variator input speed n SS1 and the variator output speed n SS2 :
In den Fig. 3b bis 3d ist der Einfluss der Modulation der Variatoranpresskraft FAn (Fig. 3a) auf die Drehzahlübersetzung iVar_n für unterschiedliche Anpressfälle bei konstantem Drehmoment sowie konstanter Sollübersetzung iVar_Soll in Abhängigkeit von der Zeit t dargestellt. Dazu ist jeweils auf der Abszisse der Diagramme gemäß den Fig. 3a bis 3d die Zeit t aufgetragen. In Figs. 3b to 3d the influence of the modulation of the Variatoranpresskraft F is on (Fig. 3a) t shown on the speed ratio i for different Var_n Anpressfälle at constant torque and constant nominal ratio i Var_Soll in function of time. For this purpose, the time t is plotted on the abscissa of the diagrams according to FIGS . 3a to 3d.
Die Fig. 3a zeigt in dem Diagramm den Verlauf der modulierten Variatoranpresskraft FAn in Abhängigkeit von der Zeit t. Bei den dargestellten Modulationssignalen entspricht TModulation der Periodendauer des Modulationssignals. Die Fig. 3b zeigt den Fall einer hohen Überanpressung. Wie aus dem Diagramm ersichtlich ist, sind hier die geometrische Übersetzung iVar_g und die Drehzahlübersetzung iVar_n identisch, so dass iVar_n = iVar_Soll ist. FIG. 3a shows in the diagram the course of the modulated Variatoranpresskraft F on a function of the time t. In the illustrated modulation signals T modulation corresponds to the period of the modulation signal. FIG. 3b shows the case of a high overpressure. As can be seen from the diagram, the geometric ratio i Var_g and the speed ratio i Var_n are identical here, so that i Var_n = i Var_Soll .
Bei einer Unteranpressung stellt sich der Fall hingegen anders dar. Während ein zunehmender Schlupf SVar im Variator die geometrische Übersetzung iVar_g nicht beeinflusst, steigt dabei im Zugbetrieb die Drehzahlübersetzung iVar_n an. Die Fig. 3c zeigt den Fall einer leichten Überanpressung, bei der die vorhandene Anpressung dem Anpressbedarf nahe kommt. Die Drehzahlübersetzung iVar_n weicht hier nur geringfügig von der geometrischen Übersetzung iVar_g ab. Bei der in Fig. 3d dargestellten gemäßigten Unteranpressung sind die Abweichungen der Drehzahlübersetzung iVar_n von der geometrischen Übersetzung iVar_g wesentlich größer. In the case of underpressure, on the other hand, the situation is different. While increasing slip S Var in the variator does not influence the geometric ratio i Var_g , the speed ratio i Var_n increases during train operation. The Fig. 3c shows the case of a slight overpressure, wherein the existing contact pressure comes close to the Anpressbedarf. The speed ratio i Var_n deviates only slightly from the geometric ratio i Var_g . In the case of the moderate underpressure shown in FIG. 3d, the deviations of the speed ratio i Var_n from the geometric ratio i Var_g are significantly larger.
Insgesamt ist anhand der in den Fig. 3a bis 3d dargestellten Diagramme zu erkennen,
dass in Abhängigkeit von der Größe der Variatoranpresskraft FAn die Drehzahlübersetzung
iVar_n sich ändert. Auf Basis dieser Erkenntnis kann der Schlupf SVar im Variator als
Abweichung der geometrischen Übersetzung iVar_g von der Drehzahlübersetzung iVar_n
definiert werden, wobei sich normiert auf die geometrische Übersetzung iVar_g folgender
Zusammenhang ergibt:
Overall, the diagrams shown in FIGS . 3a to 3d show that the speed ratio i Var_n changes as a function of the magnitude of the variator contact force F An . Based on this finding, the slip S Var in the variator can be defined as a deviation of the geometric transmission ratio i Var_g of the speed ratio i Var_n, wherein normalized to the geometric transmission ratio i Var_g the following relationship results:
Diese ermittelten Zusammenhänge führen zu nachfolgend genannten Erkenntnissen. Bei einer Modulation der Variatoranpresskraft FAn ändert sich demzufolge der Schlupf SVar im Variator im Bereich hoher Überanpressung (Fig. 3b) nicht, da die Drehzahlübersetzung iVar_n gleich der geometrischen Übersetzung iVar_g und der Schlupf SVar im Variator somit gleich Null ist. These correlations lead to the following findings. When the variator contact pressure F An is modulated, the slip S Var in the variator does not change in the area of high overpressure ( FIG. 3b), since the speed ratio i Var_n is equal to the geometric ratio i Var_g and the slip S Var in the variator is therefore zero.
Im Bereich des Anpressbedarfes sowie bei gemäßigter Unteranpressung (Fig. 3d) hat die Modulation der Variatoranpresskraft FAn hingegen einen davon abweichenden, charakteristischen Einfluss auf den Verlauf der Drehzahlübersetzung iVar_n und somit auf den Schlupf SVar im Variator. Dieser Einfluss hängt stark von der Amplitude des Modulationssignales FMod (Fig. 2) und vom Verhältnis der Kolbenflächen der hydraulischen Druckstellglieder des Anpresssystems ab. Ein möglicher Verlauf der Drehzahlübersetzung iVar_n als Reaktion auf eine Modulation der Variatoranpresskraft FAn (Fig. 3a) ist in den Fig. 3b bis 3d in Abhängigkeit vom jeweiligen Anpressfall dargestellt. In the area of the pressure requirement and with moderate underpressure ( Fig. 3d), the modulation of the variator contact force F An, on the other hand, has a different, characteristic influence on the course of the speed ratio i Var_n and thus on the slip S Var in the variator. This influence strongly depends on the amplitude of the modulation signal F Mod ( Fig. 2) and on the ratio of the piston areas of the hydraulic pressure actuators of the pressure system. A possible course of the speed ratio i Var_n in response to a modulation of the variator contact force F An ( FIG. 3a) is shown in FIGS . 3b to 3d as a function of the respective contact case.
Erkennbar in der Fig. 3c ist, dass die Drehzahlübersetzung iVar_n im Falle eines leichten
Überanpressungsbetriebes während der modulationsbedingten Unteranpressungsphase
sinkt. Damit weicht die Drehzahlübersetzung iVar_n, die als Regelgröße des
Übersetzungsregelkreises verwendet wird, von ihrem Sollwert ab und es entsteht ein
modulationsbedingter Übersetzungsregelfehler eÜbers, der sich nach folgender Gleichung
errechnet:
eÜbers = iVar_Soll - iVar_n.
It can be seen in FIG. 3c that the speed ratio i Var_n decreases in the case of a slight overpressure operation during the modulation-related underpressure phase. Thereby deviating the speed ratio i Var_n used as a control variable of the translation loop from its nominal value and there is a modulation-related translation control error e Translator, which is calculated by the following equation:
e = i Translator Var_Soll - i Var_n.
Dieser Übersetzungsregelfehler eÜbers kann bei geeigneter Auslegung des Modulationssignales während der darauf folgenden neutralen Phase wieder zu Null geregelt werden. With a suitable design of the modulation signal, this translation control error e Uber can be regulated back to zero during the subsequent neutral phase.
Führt die modulationsbedingte Anpresskraftabsenkung, wie es in der Fig. 3d dargestellt ist, zu einer Unteranpressung von Scheibensätzen und Umschlingungsmittel, das heißt zu einem deutlichen Schlupf SVar im Variator, dann kann dies anhand des charakteristischen Ansteigens der Drehzahlübersetzung iVar_n erkannt werden. Demnach kann festgestellt werden, dass anhand des Verlaufes des modulationsbedingten Übersetzungsregelfehlers eÜbers eine Information über die Variatoranpresskraft FAn und damit letztlich auch über den Schlupf SVar im Variator gewonnen werden kann. If the modulation-related lowering of the contact pressure, as shown in FIG. 3d, leads to underpressure of the pulley sets and the belt means, that is to say a significant slip S Var in the variator, then this can be recognized from the characteristic increase in the speed ratio i Var_n . Accordingly, it can be found that information about the Translator Variatoranpresskraft F can be obtained, and thus to ultimately on the slip S Var in the variator means of the course of the modulation-related translation control error e.
Im Rahmen der Erfindung bestehen mehrere Möglichkeiten, den modulationsbedingten Verlauf des Übersetzungsregelfehlers eÜbers auszuwerten und daraus einen synthetischen Variatorschlupf SVar zu bilden, wovon nachfolgend drei bevorzugte Varianten genannt werden. In the context of the invention, several possibilities, the modulation-related course of the translation control error e consist evaluate Translator and be formed into a synthetic variator slip S Var, which subsequently three preferred variants are mentioned.
Eine Möglichkeit besteht darin, den synthetischen Variatorschlupf SVar_s nach einem extremwertbasierenden Kriterium zu bilden. Dabei wird während der gesamten Modulationssignalperiode oder Zeitbereichen davon der maximale Übersetzungsregelfehler eÜbers-max oder sein Betrag ermittelt und als synthetischer Variatorschlupf SVar_s verwendet. One possibility is to form the synthetic variator slip S Var_s according to an extreme value-based criterion. The maximum translation control error e Uber -max or its amount is determined during the entire modulation signal period or time ranges thereof and used as a synthetic variator slip S Var_s .
Eine andere Möglichkeit besteht in dem korrelationsbasierenden Kriterium. Hierbei werden alle Abtastwerte des Regelfehlerverlaufes mit Hilfe einer an sich bekannten Korrelationsfunktion mit den zeitlich entsprechenden Daten eines zuvor festgelegten Referenzsignalverlaufes auf Übereinstimmung verglichen. Der resultierende Wert der Korrelationsfunktion wird als synthetischer Variatorschlupf SVar_s verwendet. Another possibility is the correlation-based criterion. Here, all the samples of the control error curve are compared using a correlation function known per se to match the temporally corresponding data of a previously defined reference signal curve. The resulting value of the correlation function is used as a synthetic variator slip S Var_s .
Eine weitere Möglichkeit bildet das integrale Kriterium. Dabei werden die Abtastwerte des Übersetzungsregelverlaufes oder seines Betrages während einer Modulationsperiode oder Zeitbereichen davon aufintegriert und gegebenenfalls mit einem Anpassfaktor versehen. The integral criterion is another possibility. The samples of the Translation rule course or its amount during a modulation period or Time ranges of which are integrated and, if necessary, provided with an adjustment factor.
Dieser integrale Wert wird als synthetischer Variatorschlupf SVar_s verwendet. Für die praktische Anwendung ist diese Möglichkeit zu bevorzugen. This integral value is used as a synthetic variator slip S Var_s . This option should be preferred for practical use.
Neben der Modulation der Variatoranpresskraft FAn ist es auch möglich, zusätzlich das Verstellsystem des CVT-Getriebes in den Modulationsprozess mit einzubeziehen. Diese Verfahrensweise kann beispielsweise so vorgenommen werden, dass während der modulationsbedingten Absenkungsphasen für die beiden Scheibensätze unterschiedliche Summenkräfte verwendet werden, welche sich gemäß der bereits getroffenen Ausführungen jeweils aus einem Anpressanteil (Ansteuergröße 1) und einem Verstellanteil (Ansteuergröße 2) zusammensetzen. Nach dieser Verfahrensweise könnte beispielsweise der antriebsseitige Scheibensatz um 10% stärker abgesenkt werden als der abtriebsseitige Scheibensatz. Bei entsprechenden Kolbenflächenverhältnissen der Druckstellglieder könnte diese Wahl während der modulationsbedingten Absenkphasen zu einer zusätzlichen, systematischen Übersetzungsverstellung führen. Dabei ändert sich nicht nur die Drehzahlübersetzung iVar_n, sondern auch die geometrische Übersetzung iVar_g. Mit einer solchen Verfahrensweise kann erreicht werden, dass der Verlauf von Drehzahlübersetzung iVar_n und Übersetzungsregelfehler eÜbers zusätzlich verändert wird. Vorteilhafterweise kann dadurch ein geringerer schwankender Verlauf der Drehzahlübersetzung IVar_n (Fig. 3c) erreicht werden. In addition to modulating the variator contact pressure F An , it is also possible to include the adjustment system of the CVT transmission in the modulation process. This procedure can be carried out, for example, in such a way that different total forces are used for the two pulley sets during the modulation-related lowering phases, which, according to the explanations already made, each consist of a pressure component (control variable 1) and an adjustment component (control variable 2). According to this procedure, for example, the drive-side disc set could be lowered by 10% more than the output-side disc set. Given corresponding piston area ratios of the pressure actuators, this choice could lead to an additional, systematic gear ratio adjustment during the modulation-related lowering phases. Not only the speed ratio i Var_n changes , but also the geometric ratio i Var_g . With such a procedure that the course of the speed ratio i Var_n and translation control error e is also changed Translator can be achieved. Advantageously, this allows a lower fluctuating course of the speed ratio I Var_n ( FIG. 3c) to be achieved.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht dementsprechend vor, dass die Modulation der Variatoranpresskraft FAn bei den beiden Scheibensätzen wahlweise mit unterschiedlichen Amplituden vorgenommen werden kann. Die Ermittlung geeigneter Amplituden hierfür ist vorzugsweise in Abhängigkeit der Stützung, das heißt vom Quotienten der Summenkräfte von an- zu abtriebsseitigem Scheibensatz, und/oder deren Änderung möglich. An advantageous embodiment of the invention accordingly provides that the modulation of the variator contact pressure F An can be carried out with different amplitudes in the two disk sets. The determination of suitable amplitudes for this is preferably possible as a function of the support, that is to say from the quotient of the total forces from the set of pulleys on the drive side and / or the change thereof.
Ein weiterer Schritt beim erfindungsgemäßen Verfahren ist die Implementierung einer Regelung, bei der der ermittelte synthetische Variatorschlupf SVar_s als Regelgröße verwendet wird. In Abhängigkeit von der Wahl des Variatorschlupf-Sollwertes ist es möglich, den Variator in leichter Unteranpressung, im Bereich des Anpressbedarfes oder in leichter Überanpressung zu betreiben. A further step in the method according to the invention is the implementation of a control in which the determined synthetic variator slip S Var_s is used as the controlled variable. Depending on the choice of the variator slip setpoint, it is possible to operate the variator with slight underpressure, in the area of the contact pressure requirement or with slight overpressure.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, eine Vorsteuerung mit der Regelung des Schlupfes SVar im Variator zu kombinieren. Vorteilhafterweise kann hierzu ein Vorsteuerkennfeld Anwendung finden. Geeignet ist hierzu beispielsweise ein Adaptionskennfeld, wobei die enthaltenen, betriebspunktabhängigen Werte während des Regelbetriebes ständig neu aktualisiert werden. Hierzu könnte eine Abhängigkeit der Stellgröße des Variatorschlupfreglers von Motormoment und Drehzahlübersetzung iVar_n geschaffen werden. Zur Unterstützung der Regelung des Schlupfes SVar im Variator wird vorteilhafterweise eine Vorsteuerung angewendet, die auf der Verwendung der Drehzahlübersetzung iVar_n und/oder des Variatoreingangsmomentes MSS1 und/oder des Variatorausgangsmomentes MSS2 beruht. Durch die Anwendung einer adaptiven Vorsteuerung kann die Funktion der Regelung des Schlupfes SVar im Variator wesentlich verbessert werden. According to a preferred embodiment of the invention, it is provided to combine a pilot control with the regulation of the slip S Var in the variator. A pilot control map can advantageously be used for this. An adaptation characteristic map is suitable for this purpose, for example, in which the contained, operating point-dependent values are constantly updated during normal operation. For this purpose, a dependency of the manipulated variable of the variator slip controller on the engine torque and speed ratio i Var_n could be created. To support the regulation of the slip S Var in the variator, a precontrol is advantageously used, which is based on the use of the speed ratio i Var_n and / or the variator input torque M SS1 and / or the variator output torque M SS2 . By using an adaptive feedforward control, the function of regulating the slip S Var in the variator can be significantly improved.
Die Erfindung ermöglicht es, dass die Berechnung eines synthetischen Variatorschlupfes SVar_s nicht zwangsläufig auf einer Auswertung des modulationsabhängigen Verlaufes der Drehzahlübersetzung iVar_n basieren muss. Alternativ ist beispielsweise auch die Auswertung des Verlaufes der Stellgröße des Übersetzungsreglers möglich. Wenn ein erheblicher Schlupf SVar im Variator während der modulationsbedingten Druckabsenkungsphasen auftritt, führt das bereits zu einer Veränderung der Drehzahlübersetzung iVar_n und somit zu einem entsprechend hohen Übersetzungsregelfehler eÜbers. Der Übersetzungsregler funktioniert in der Weise, dass er diesen Übersetzungsregelfehler eÜbers zu Null regelt. Damit stellen auch der Stellgrößenhub des Übersetzungsreglers beziehungsweise der Stellgrößenverlauf während der modulationsbedingten Druckabsenkungsphasen ein Maß für den synthetischen Variatorschlupf SVar_s dar. The invention makes it possible that the calculation of a synthetic variator slip S Var_s does not necessarily have to be based on an evaluation of the modulation- dependent course of the speed ratio i Var_n . Alternatively, it is also possible, for example, to evaluate the course of the manipulated variable of the transmission controller. If a significant slip occurs in the S Var variator during the modulation-induced pressure reduction phases, which already leads to a change of the speed ratio i Var_n and thus a correspondingly high translation control error e trans. The transmission regulator works in such a way that it regulates this transmission regulation error e overs to zero. The manipulated variable stroke of the transmission controller or the manipulated variable curve during the modulation- related pressure reduction phases thus also represent a measure of the synthetic variator slip S Var_s .
Eine Regelung des Schlupfes SVar im Variator kann mit hoher Wahrscheinlichkeit nicht kontinuierlich angewendet werden, da zu erwarten ist, dass der Anpressbedarf des Variators in instationären Betriebsphasen nicht zuverlässig und schnell genug ermittelt werden kann, um den Anforderungen gerecht zu werden. Deshalb ist es vorteilhaft, durch geeignete Überwachungsfunktionen den Betriebsbereich, in dem die Regelung des Schlupfes SVar im Variator wirksam sein soll, zu begrenzen und in den anderen Betriebsbereichen rein gesteuert zu fahren. Ein gesteuerter Betrieb kann beispielsweise ebenfalls mit Hilfe des bereits beschriebenen Vorsteuerkennfeldes geschehen, dessen Werte im Bedarfsfall noch mit einem Sicherheitsfaktor modifiziert werden können, um eine hinreichende Anpressung zu gewährleisten. Als mögliche Begrenzungskriterien für das Eingreifen von Überwachungsfunktionen kommen insbesondere Übersetzungen im Underdrive-Bereich, also nahe der Anfahrübersetzung, schnelle Änderungen der Übersetzungen, Anfahrten, schnelle Motorlasterhöhungen, Bremsungen, Einwirkungen von abtriebsseitigen Laststößen wie Fahren über Schlaglöcher, über Bahnschienen, gegen Bordsteinkanten, Aquaplaningphasen und Fahrten über eine vereiste Fahrbahn mit Rutschphasen sowie Rückwärtsfahren in Frage. Die Kennwerte der Vorsteuerung des gesteuerten Betriebes können vorteilhafterweise optional auch in Phasen des geregelten Betriebes verwendet werden. It is highly likely that regulation of the slip S Var in the variator cannot be used continuously, since it is to be expected that the pressure requirement of the variator in unsteady operating phases cannot be determined reliably and quickly enough to meet the requirements. It is therefore advantageous, by means of suitable monitoring functions, to limit the operating range in which the regulation of the slip S Var is to be effective in the variator and to drive it in a purely controlled manner in the other operating ranges. Controlled operation can also be carried out, for example, with the help of the pilot control map already described, the values of which can be modified if necessary with a safety factor in order to ensure sufficient contact pressure. Possible limiting criteria for the intervention of monitoring functions are, in particular, translations in the underdrive area, i.e. close to the start-up ratio, rapid changes in the translations, starts, rapid engine load increases, braking, effects of output-side load surges such as driving over potholes, over rail tracks, against curbs, aquaplaning phases and Driving over an icy road with slipping phases and reversing in question. The characteristic values of the pilot control of the controlled operation can advantageously also optionally be used in phases of the controlled operation.
Durch die erfindungsgemäße Regelung des Schlupfes SVar im Variator eines stufenlos
verstellbaren Getriebes werden hohe Überanpressungen sowie zu geringe Anpressungen in
jedem Übersetzungsbereich weitestgehend vermieden, so dass der Verschleiß des
Getriebes reduziert wird. Gleichzeitig hat die Vermeidung von zu hohen Überanpressungen
beziehungsweise von zu geringen Anpressungen eine Kraftstoffeinsparung des Motors zur
Folge. Außerdem stellt die Regelung auf der Basis eines synthetischen Variatorschlupfes
SVar_s eine kostengünstige und genaue Anpresskraftregelung für stufenlos verstellbare
Getriebe dar.
BEZUGSZEICHENLISTE
10 erster Betriebspunkt
20 zweiter Betriebspunkt
eÜbers Übersetzungsregelfehler
eÜbers-max maximaler Übersetzungsregelfehler
FAn Variatoranpresskraft
FMod Anpresskraftabsenkung
iVar_Soll Sollübersetzung
iVar_g geometrische Übersetzung
iVar_n n Drehzahlübersetzung
MSS1 Variatoreingangsmoment
MSS2 Variatorausgangsmoment
nSS1 Variatoreingangsdrehzahl
nSS2 Variatorausgangsdrehzahl
SVar Schlupf im Variator
SVar_s synthetischer Variatorschlupf
S1 resultierende Variatorschlupfänderung im ersten Betriebspunkt
S2 resultierende Variatorschlupfänderung im zweiten Betriebspunkt
TModulation Periodendauer des Modulationssignals mit zwei unterschiedlichen Pegeln
t Zeit
By regulating the slip S Var according to the invention in the variator of a continuously variable transmission, high overpressures and underpressures in each transmission range are largely avoided, so that the wear on the transmission is reduced. At the same time, avoiding excessive pressures or too little pressures results in fuel savings for the engine. In addition, the control based on a synthetic variator slip S Var_s represents a cost-effective and precise contact pressure control for continuously variable transmissions. REFERENCE SIGN LIST 10 first operating point
20 second operating point
e About translation rule error
e Uber-max maximum gear ratio error
F On variator contact pressure
F Mod reduction of contact pressure
i Var_Soll target ratio
i Var_g geometric translation
i Var_n n speed ratio
M SS1 variator input torque
M SS2 variator output torque
n SS1 variator input speed
n SS2 variator output speed
S Var slip in the variator
S Var_s synthetic variator slip
S 1 resulting variator slip change at the first operating point
S 2 resulting variator slip change at the second operating point
T Modulation Period of the modulation signal with two different levels
t time
Claims (15)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE2001130057 DE10130057A1 (en) | 2001-06-21 | 2001-06-21 | Regulating slip in variable drive of continuously adjustable gearbox involves synthetic variable drive slip with substantially proportional relationship to real slip in all operating regions |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| DE2001130057 DE10130057A1 (en) | 2001-06-21 | 2001-06-21 | Regulating slip in variable drive of continuously adjustable gearbox involves synthetic variable drive slip with substantially proportional relationship to real slip in all operating regions |
Publications (1)
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|---|---|
| DE10130057A1 true DE10130057A1 (en) | 2003-01-02 |
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| DE2001130057 Withdrawn DE10130057A1 (en) | 2001-06-21 | 2001-06-21 | Regulating slip in variable drive of continuously adjustable gearbox involves synthetic variable drive slip with substantially proportional relationship to real slip in all operating regions |
Country Status (1)
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| DE (1) | DE10130057A1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| NL1022242C2 (en) * | 2002-12-23 | 2004-06-24 | Doornes Transmissie Bv | Operating method for continuously variable transmission, interrupting normal transmission operation by adaptation phase in which axial clamping force is reduced to level at which movement between pulleys and drive belt occurs |
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| WO2004057216A1 (en) * | 2002-12-23 | 2004-07-08 | Van Doorne's Transmissie B.V. | Method for operating a continuously variable transmission |
-
2001
- 2001-06-21 DE DE2001130057 patent/DE10130057A1/en not_active Withdrawn
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
| 8120 | Willingness to grant licenses paragraph 23 | ||
| R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee | ||
| R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |
Effective date: 20150101 |