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DE102007015999A1 - Delay controlling method for motor vehicle, involves recognizing and/or determining driving condition of vehicle, and influencing engine reference speeds and change of transmission ratio based on recognition - Google Patents

Delay controlling method for motor vehicle, involves recognizing and/or determining driving condition of vehicle, and influencing engine reference speeds and change of transmission ratio based on recognition Download PDF

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DE102007015999A1
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Johann Dr. Holl
Martin Klaffenböck
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ZF Friedrichshafen AG
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Abstract

The method involves recognizing and/or determining driving condition of a motor vehicle. Engine reference speeds and change of a transmission ratio are selectively influenced based on the driving condition recognition. The effect on the engine reference speed and the change of the transmission ratio takes place when a regulation is implemented. The transmission ratio or the change of the transmission ratio is used as an adjusting variable, and the engine speed is used as a reference variable during vehicle delay.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Verzögerungssteuerung eines Kraftfahrzeugs, umfassend ein Stufenlosgetriebe, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The The present invention relates to a method for delay control a motor vehicle, comprising a continuously variable transmission, according to the Preamble of claim 1.

Die Geschwindigkeitsreduktion eines Kraftfahrzeuges, welches ein Stufenlosgetriebe umfasst, kann prinzipiell durch eine Verringerung der Motordrehzahl, durch eine kontinuierliche Rückverstellung der Getriebeübersetzung sowie durch die Kombination von Motordrehzahlabsenkung und Getriebeverstellung erfolgen.The Speed reduction of a motor vehicle, which is a continuously variable transmission In principle, by reducing the engine speed, by a continuous return adjustment of the gear ratio as well as through the combination of engine speed reduction and transmission adjustment respectively.

Speziell im automatisierten Fahrmodus von Kraftfahrzeugen mit Stufenlosgetriebe wird angestrebt, den Fahrerwunsch nach einer Reduktion der Fahrzeuggeschwindigkeit in Abhängigkeit vom Fahrzustand des Fahrzeuges gezielt und automatisiert durch einen kombinierten Eingriff auf die Motorsolldrehzahl und die Getriebeübersetzung umzusetzen.specially in the automated driving mode of motor vehicles with continuously variable transmission is aimed at the driver's request for a reduction in vehicle speed targeted depending on the driving condition of the vehicle and automated by a combined intervention on the engine target speed and implement the gear ratio.

Hierbei stellt der Fall, dass sich das Fahrzeug während der Anforderung nach einer Geschwindigkeitsreduktion im Schubbetrieb befindet, eine besonders zu beachtende Situation dar, da einerseits die Trägheit des Motors auf den Fahrzeugabtrieb indirekt proportional mit dem Quadrat der Getriebeübersetzung wirkt und andererseits ein Bremsmoment, welches beispielsweise durch eine Retarderanlage erzeugt wird, indirekt proportional zur Getriebeübersetzung wirkt.in this connection represents the case that the vehicle is during the request after a speed reduction in overrun mode, a particularly noteworthy situation, because on the one hand the inertia of the engine on the vehicle output indirectly proportional to the Square of the gear ratio acts and on the other hand a braking torque, which, for example, by a retarder is generated, indirectly proportional to the transmission ratio acts.

In derartigen Fahrsituationen ist es wünschenswert, eine zu aggressive Rückverstellung der Getriebeübersetzung zu vermeiden, um kritische Fahrsituationen zu vermeiden. Eine derartige Situation kann beispielsweise bei Fahr ten mit einem oder mehreren Anhängern auftreten, wenn durch eine starke Rückverstellung der Getriebeübersetzung ein Einknicken des Hängerfahrzeuges verursacht wird. Andererseits soll das Fahrzeug im Zugbetrieb möglichst schnell zum Stillstand kommen.In Such driving situations, it is desirable to one aggressive return adjustment of the gear ratio to avoid critical driving situations. Such Situation may, for example, when driving with one or more Trailers occur when due to a strong return adjustment the gear ratio buckling of the trailer vehicle is caused. On the other hand, the vehicle should as possible in train operation quickly come to a halt.

Aus dem Stand der Technik ist bekannt, dass Getriebesteuerungssysteme von Fahrzeugen mit Stufenlosgetrieben den Fahrerwunsch nach einer Verzögerung des Fahrzeuges abhängig von der Motordrehzahl und der Fahrgeschwindigkeit in eine Änderung der Getriebeübersetzung gesteuert umsetzen. Mangels messtechnischer Verfügbarkeit einer Messung des Momentes am Abtrieb lässt sich jedoch der Fahrzustand geringfügiger Schubbetrieb" nicht eindeutig ermitteln. Erschwerend kommt hinzu, dass durch den Vorgang der Fahrzeugverzögerung das Fahrzeug beinahe immer in Schubbetrieb versetzt wird – selbst dann, wenn die Verzögerung während des Zugbetriebs eingeleitet wurde.Out It is known in the art that transmission control systems of vehicles with continuously variable transmissions the driver's request for a delay of the vehicle depending on the engine speed and the driving speed controlled in a change in the transmission ratio implement. Lack of metrological availability of a measurement However, the moment of the output can be the driving condition slight overrun "can not be clearly determined. To make matters worse, that by the process of vehicle deceleration the vehicle is almost always put into push mode - even then if the delay during the train operation was initiated.

Serienfahrzeuge mit einem Stufenlosgetriebe werden aus diesem Grunde auch mit einer manuellen Möglichkeit ausgestattet, die Getriebeübersetzung – ähnlich einem herkömmlichen Schaltgetriebe – konstant zu halten. Dadurch kann der Fahrer die Getrieberückverstellung aktiv beeinflussen und gefährliche Fahrzustände weitgehend vermeiden.production cars with a continuously variable transmission are for this reason also with a equipped manual possibility, the gear ratio - similar a conventional manual transmission - constant to keep. This allows the driver to change the gearbox actively influence and dangerous driving conditions largely avoided.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Verzögerungssteuerung eines Kraftfahrzeugs umfassend ein Stufenlosgetriebe anzugeben, durch dessen Durchführung die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile weitgehend vermieden werden.Of the The present invention is based on the object, a method for deceleration control of a motor vehicle to specify a continuously variable transmission, by its implementation the disadvantages known from the prior art largely avoided become.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Weitere erfindungsgemäße Ausgestaltungen und Vorteile gehen aus den Unteransprüchen hervor.These The object is solved by the features of claim 1. Further embodiments and advantages of the invention are apparent from the dependent claims.

Demnach wird ein Verfahren zur Verzögerungssteuerung eines Kraftfahrzeugs umfassend ein Stufenlosgetriebe vorgeschlagen, im Rahmen dessen der Fahrzustand erkannt bzw. bestimmt wird und anhand der Fahrzustandserkennung gezielt auf die Motorsolldrehzahl und die Änderung der Getriebeübersetzung eingewirkt wird.Therefore is a method for deceleration control of a motor vehicle comprising a continuously variable transmission proposed in the context of the driving state is detected or determined and based on the driving condition detection targeted to the engine speed and the change of the Gear ratio is acted upon.

Die Einwirkung auf die Motorsolldrehzahl und die Änderung der Getriebeübersetzung erfolgt dadurch, dass während der Fahrzeugverzögerung eine Regelung unter Verwendung der Getriebeübersetzung oder der Änderung der Getriebeübersetzung als Stellgröße und der Motordrehzahl als Sollgröße durchgeführt wird, wobei die Sollwerte für die Motordrehzahl durch eine Solltrajektorie vorgegeben werden.The Influence on the engine speed and the change of the engine speed Gear ratio is achieved by that during the vehicle deceleration using a regulation the gear ratio or the change of Gear ratio as manipulated variable and the engine speed is carried out as a target size is, with the setpoints for the engine speed by a Target trajectory can be specified.

Im Rahmen einer ersten Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, zur Erkennung bzw. Bestimmung des Fahrzustandes das Abtriebsmoment und somit der Fahrzustand durch einen Störgrößenbeobachter zu ermitteln. Ein Störgrößenbeobachter ist beispielsweise aus der DE 198 47 205 84 und der DE 102 006055724 A1 der Anmelderin bekannt. Hierbei wird das Abtriebsmoment unter Verwendung des Störgrößenbeobachters mittels ermittelter Drehzahlen abgeschätzt. Diese Drehzahlen können die Antriebsdrehzahl und die Abtriebsdrehzahl des Getriebes des Fahrzeugs sein.In the context of a first embodiment of the invention, it is proposed to determine the output torque and thus the driving state by a disturbance observer to detect or determine the driving state. A Störgrößenbeobachter is for example from the DE 198 47 205 84 and the DE 102 006055724 A1 the applicant known. Here, the output torque is estimated using the disturbance observer by means of determined speeds. These speeds may be the input speed and the output speed of the transmission of the vehicle.

Alternativ dazu kann das Abtriebsmoment unter der Voraussetzung einer konstanten Leistungsabnahme von Nebenverbrauchern sowie der Kenntnis der Trägheit des Antriebsstranges aus der zeitlichen Änderung der Motordrehzahl in Abhängigkeit der Motorsolldrehzahl ermittelt werden.alternative For this purpose, the output torque on the assumption of a constant Performance decrease of secondary consumers as well as the knowledge of inertia of the drive train from the time change of the engine speed be determined depending on the engine target speed.

Eine Regelung unter Verwendung der Getriebeübersetzung oder der Änderung der Getriebeübersetzung als Stellgröße sorgt gemäß der Erfindung während der Fahrzeugverzögerung dafür, dass sich die Motordrehzahl gemäß einer vorgegebenen Solltrajektorie ändert. Dadurch wird erreicht, dass die Ver stellung des Getriebes in Abhängigkeit von der Last erfolgt; dies bedeutet, dass im Schubbetrieb eine moderate und im Zugbetrieb hingegen eine sehr dynamische Fahrzeugverzögerung erreicht wird.A control using the gear ratio or the change of the gear Translation as a control variable ensures according to the invention during the vehicle deceleration that the engine speed changes according to a predetermined desired trajectory. This ensures that the United position of the transmission takes place in dependence on the load; this means that a moderate vehicle deceleration is achieved in overrun mode and a very dynamic vehicle deceleration in traction mode.

Zusätzlich kann die vorzugebende Solltrajektorie für die Motordrehzahl als Funktion einer Fahrerbedieneingabe erfolgen bzw. generiert werden oder modifiziert werden; die oben genannten Eingriffe des Fahrers auf die Getriebeübersetzung stellen somit keinen Widerspruch zur erfindungsgemäßen Regelung dar und können im Bedienkonzept integriert sein.additionally can be specified target trajectory for the engine speed be carried out or generated as a function of a driver operating input or modified; the above-mentioned interventions of the driver on the gear ratio thus make no contradiction to control the invention and can be integrated in the operating concept.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung können die Brems- und/oder Retardersysteme des Fahrzeugs zur unterstützenden Verzögerung des Fahrzeuges eingesetzt werden. Bremssysteme, Retardersysteme, wie beispielsweise Wirbelstrombremsen oder hydraulische Retarder, bewirken im Antriebsstrang ein verzögerndes Last-Moment, das in das Regelungskonzept integriert wird. Motorbremssysteme erfordern jedoch, um ihre Wirkung optimal zu erbringen, den Betrieb des Motors in einem bestimmten Drehzahlbereich.According to one Advantageous development of the invention, the brake and / or retarder systems of the vehicle to assist Delay of the vehicle to be used. Brake systems, Retarder systems, such as eddy current brakes or hydraulic Retarder cause in the drive train a decelerating load moment, the is integrated into the control concept. Require engine braking systems however, to optimally effect their operation, the operation of the engine in a certain speed range.

Aus diesem Grunde wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, bei Verwendung einer Motorbremse zur unterstützenden Verzögerung des Fahrzeuges die Vorgabe der Solltrajektorie zur Steuerung der Motordrehzahl an diesen Wertebereich bzw. Drehzahlbereich anzupassen. Bei einer mehrstufigen Motorbremse können mehrere unterschiedliche Motordrehzahlbereiche abgerufen werden bzw. kann die Vorgabe der Solltrajektorie zur Steuerung der Motordrehzahl an den jeweiligen optimalen Drehzahlbereich in Abhängigkeit vom Fahrerwunsch angepasst werden; die Wirkung der Motorbremse wird durch die Ansteuerung des Getriebes durch den Fahrer zusätzlich beeinflusst.Out For this reason, the invention proposes when using a motor brake for assistive deceleration the specification of the desired trajectory for controlling the Adjust the motor speed to this value range or speed range. In a multi-stage engine brake can have several different Motor speed ranges can be retrieved or the default of the Target trajectory for controlling the engine speed to the respective optimal speed range depending on the driver's request be adjusted; the effect of the engine brake is by the control of the transmission additionally influenced by the driver.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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.This list The documents listed by the applicant have been automated generated and is solely for better information recorded by the reader. The list is not part of the German Patent or utility model application. The DPMA takes over no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • - DE 1984720584 [0012] - DE 1984720584 [0012]
  • - DE 102006055724 A1 [0012] DE 102006055724 A1 [0012]

Claims (10)

Verfahren zur Verzögerungssteuerung eines Kraftfahrzeugs, umfassend ein Stufenlosgetriebe, dadurch gekennzeichnet, dass der Fahrzustand erkannt bzw. bestimmt wird und dass anhand der Fahrzustandserkennung gezielt auf die Motorsolldrehzahl und die Änderung der Getriebeübersetzung eingewirkt wird.Method for delay control of a motor vehicle, comprising a continuously variable transmission, characterized in that the driving state is detected or determined and that is acted on the basis of the driving condition detection targeted to the engine target speed and the change of the transmission ratio. Verfahren zur Verzögerungssteuerung eines Kraftfahrzeugs, umfassend ein Stufenlosgetriebe, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einwirkung auf die Motorsolldrehzahl und die Änderung der Getriebeübersetzung dadurch erfolgt, dass während der Fahrzeugverzögerung eine Regelung unter Verwendung der Getriebeübersetzung oder der Änderung der Getriebeübersetzung als Stellgröße und der Motordrehzahl als Sollgröße durchgeführt wird, wobei die Sollwerte für die Motordrehzahl durch eine Solltrajektorie vorgegeben werden.Method for deceleration control of a motor vehicle, comprising a continuously variable transmission, according to claim 1, characterized that the action on the engine target speed and the change the gear ratio is done by that during the vehicle deceleration using a regulation the gear ratio or the change of Gear ratio as manipulated variable and the engine speed is carried out as a target value, wherein the setpoint values for the engine speed by a desired trajectory be specified. Verfahren zur Verzögerungssteuerung eines Kraftfahrzeugs, umfassend ein Stufenlosgetriebe, nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die vorzugebende Solltrajektorie für die Motordrehzahl als Funktion einer Fahrerbedieneingabe erfolgt bzw. generiert oder modifiziert wird.Method for deceleration control of a motor vehicle, comprising a continuously variable transmission, according to claim 2, characterized in that the target trajectory for the engine speed is to be specified as Function of a driver input is made or generated or modified becomes. Verfahren zur Verzögerungssteuerung eines Kraftfahrzeugs, umfassend ein Stufenlosgetriebe, nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Brems- und Retardersysteme des Fahrzeugs zur unterstützenden Verzögerung des Fahrzeuges eingesetzt werden.Method for deceleration control of a motor vehicle, comprising a continuously variable transmission, according to claim 1, 2 or 3, characterized characterized in that the braking and retarder systems of the vehicle for supporting deceleration of the vehicle be used. Verfahren zur Verzögerungssteuerung eines Kraftfahrzeugs, umfassend ein Stufenlosgetriebe, nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das von Bremssystemen und/oder Retardersystemen des Fahrzeugs erzeugte verzögernde Last-Moment in das Regelungskonzept integriert wird.Method for deceleration control of a motor vehicle, comprising a continuously variable transmission, according to claim 4, characterized in that that of brake systems and / or retarder systems of the vehicle generated delaying load moment in the control concept is integrated. Verfahren zur Verzögerungssteuerung eines Kraftfahrzeugs, umfassend ein Stufenlosgetriebe, nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass bei Verwendung einer Motorbremse des Fahrzeugs zur unterstützenden Verzögerung des Fahrzeuges die Vorgabe der Solltrajektorie für die Motordrehzahl an den Drehzahlbereich angepasst wird, welcher eine optimale Wirkung der Motorbremse gewährleistet.Method for deceleration control of a motor vehicle, comprising a continuously variable transmission, according to claim 4 or 5, characterized characterized in that when using an engine brake of the vehicle for supporting deceleration of the vehicle the specification of the target trajectory for the engine speed at the speed range is adjusted, which has an optimal effect the engine brake ensures. Verfahren zur Verzögerungssteuerung eines Kraftfahrzeugs, umfassend ein Stufenlosgetriebe, nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer mehrstufigen Motorbremse die Vorgabe der Solltrajektorie zur Steuerung der Motordrehzahl an den jeweiligen optimalen Drehzahlbereich in Abhängigkeit vom Fahrerwunsch angepasst wird.Method for deceleration control of a motor vehicle, comprising a continuously variable transmission, according to claim 6, characterized in the case of a multi-stage engine brake, the specification of the desired trajectory for controlling the engine speed to the respective optimum speed range is adjusted depending on the driver's request. Verfahren zur Verzögerungssteuerung eines Kraftfahrzeugs, umfassend ein Stufenlosgetriebe, nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Erkennung bzw. Bestimmung des Fahrzustandes dadurch erfolgt, dass das Abtriebsmoment und somit der Fahrzustand durch einen Störgrößenbeobachter ermittelt wird.Method for deceleration control of a motor vehicle, comprising a continuously variable transmission, according to one of the preceding claims, characterized in that the detection or determination of the driving condition characterized in that the output torque and thus the driving condition determined by a disturbance observer becomes. Verfahren zur Verzögerungssteuerung eines Kraftfahrzeugs, umfassend ein Stufenlosgetriebe, nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Abtriebsmoment unter Verwendung des Störgrößenbeobachters mittels ermittelter Drehzahlen abgeschätzt wird, wobei die ermittelten Drehzahlen die Antriebsdrehzahl und die Abtriebsdrehzahl des Getriebes des Fahrzeugs sind.Method for deceleration control of a motor vehicle, comprising a continuously variable transmission, according to claim 6, characterized that the output torque using the disturbance observer is estimated by means of determined rotational speeds, wherein the determined speeds, the input speed and the output speed of the transmission of the vehicle. Verfahren zur Verzögerungssteuerung eines Kraftfahrzeugs, umfassend ein Stufenlosgetriebe, nach einem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Erkennung bzw. Bestimmung des Fahrzustandes unter der Voraussetzung einer konstanten Leistungsabnahme von Nebenverbrauchern sowie der Kenntnis der Trägheit des Antriebsstranges aus der zeitlichen Änderung der Motordrehzahl in Abhängigkeit der Motorsolldrehzahl ermittelt wird.Method for deceleration control of a motor vehicle, comprising a continuously variable transmission, according to one of the preceding claims 1 to 7, characterized in that the detection or determination the driving condition under the condition of a constant power decrease of secondary consumers as well as the knowledge of the inertia of the Drivetrain from the time change of the engine speed is determined as a function of the engine target speed.
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