AT508077B1 - METHOD FOR OPERATING A MOTOR VEHICLE HAVING A LASER SWITCH - Google Patents
METHOD FOR OPERATING A MOTOR VEHICLE HAVING A LASER SWITCH Download PDFInfo
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Description
österreichisches Patentamt AT508 077B1 2012-01-15Austrian Patent Office AT508 077B1 2012-01-15
Beschreibung [0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines ein Lastschalt-Wendegetriebe aufweisenden Kraftfahrzeuges, wobei das Lastschalt-Wendegetriebe eine erste und eine zweite Richtungskupplung aufweist, wobei die beiden durch Schaltkupplungen gebildeten Richtungskupplungen bei zumindest einem Umschaltvorgang durch eine vorzugsweise hydraulische Betätigungseinrichtung über einen Regler angesteuert werden.Description: The invention relates to a method for operating a motor vehicle having a powershift reversing transmission, wherein the powershift reversing transmission has a first and a second directional coupling, wherein the two directional clutches formed by clutches in at least one switching operation by a preferably hydraulic actuator via a Controllers are controlled.
[0002] Die AT 506.868 A1 beschreibt eine Getriebeanordnung für Nutzfahrzeuge mit einem mehrstufigen, unter Last schaltbaren Power-Shift-Getriebe und einem mehrstufigen Lastschalt-Wendegetriebe mit zwei Richtungskupplungen. Ein ähnliches Lastschalt-Wendegetriebe (Po-wer-Shuttle-Getriebe) ist aus der EP 1 013 967 A2 bekannt.The AT 506.868 A1 describes a gear assembly for commercial vehicles with a multi-stage, switchable under load power shift gearbox and a multi-stage power shift reversing gearbox with two directional couplings. A similar power shift reversing transmission (Po-wer-Shuttle transmission) is known from EP 1 013 967 A2.
[0003] In zahlreichen Fahrzeugen im Bereich von Land- und Baumaschinen befinden sich Lastschalt-Wendegetriebe. Diese verfügen im Allgemeinen über zwei unabhängige Richtungskupplungen, welche das Fahren in Vorwärts- und Rückwärtsrichtung erlauben. Mit diesen ist es weiters möglich, eine Fahrtrichtung zu aktivieren, bevor die Richtungskupplung der Gegenrichtung noch vollständig gelöst wurde. Dadurch kann der Wechsel der Fahrtrichtung vollzogen werden, ohne dass es zwischendurch zu einer Unterbrechung des Kraftflusses kommt.In numerous vehicles in the field of agricultural and construction machinery are power shift reversing gearboxes. These generally have two independent directional couplings which allow forward and reverse travel. With these, it is also possible to activate a direction of travel before the directional coupling of the opposite direction has been completely resolved. As a result, the change of the direction of travel can be completed without there being an interruption of the power flow in between.
[0004] Bekannte Lastschalt-Wendegetriebe benützen elektrohydraulische Regelsysteme mit Proportionalventilen für die Steuerung dieser beiden Richtungskupplungen. Während des Wechsels der Fahrtrichtung wird durch Steuerung beider Richtungskupplungen oder Steuerung einer Richtungskupplung und Regelung der anderen Richtungskupplung das Antriebsmoment von einer Richtungskupplung auf die andere übertragen. Nachteilig ist, dass das Umschaltverhalten abhängig ist von äußeren Bedingungen. Dabei kann es beispielsweise bei herkömmlichen Regelsystemen, die nur auf der Geschwindigkeit basieren, zu Problemen bei einem Richtungswechsel unter Schub, zum Beispiels bei Bergabfahrt, kommen, da das Fahrzeug aufgrund des sich immer mehr reduzierenden Kupplungsmomentes an der öffnenden Kupplung frei zu rollen beginnt.Known power shift reversing gear use electro-hydraulic control systems with proportional valves for the control of these two directional couplings. During the change of direction, the drive torque is transferred from one directional coupling to the other by controlling both directional couplings or control of a directional coupling and control of the other directional clutch. The disadvantage is that the switching behavior is dependent on external conditions. In the case of conventional control systems, for example, which are based only on speed, problems with a change in direction under thrust, for example when driving downhill, can occur because the vehicle starts to roll freely on the opening clutch due to the increasingly reducing clutch torque.
[0005] Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren vorzuschlagen, mit welchem ein konstantes Umschaltverhalten des Fahrzeuges unter verschiedenen externen Bedingungen erreicht werden kann.The object of the invention is to propose a method with which a constant switching behavior of the vehicle under different external conditions can be achieved.
[0006] Erfindungsgemäß wird dies dadurch erzielt, dass während des Umschaltvorganges zu jedem Zeitpunkt jeweils eine Richtungskupplung in einem offenen Regelkreis und die andere Richtungskupplung in einem geschlossenen Regelkreis angesteuert wird, wobei die Entscheidung, welche der beiden Richtungskupplungen im geschlossenen und welche im offenen Regelkreis gesteuert wird, in Abhängigkeit zumindest eines Betriebsparameters getroffen wird.According to the invention, this is achieved in that during the switching at any time in each case a directional clutch in an open loop and the other directional clutch is driven in a closed loop, the decision of which of the two directional clutches in the closed and which controlled in the open loop is taken in response to at least one operating parameter.
[0007] Dabei kann vorgesehen sein, dass die Entscheidung, welche der beiden Richtungskupplungen im geschlossenen und welche im offenen Regelkreis gesteuert wird, in Abhängigkeit davon getroffen wird, ob das übertragene Kupplungsmoment einen definierten Momen-tengrenzwert überschreitet und/oder dass die Entscheidung, welche der beiden Richtungskupplungen im geschlossenen und welche im offenen Regelkreis gesteuert wird, in Abhängigkeit davon getroffen wird, ob ein definierter Grenzwert für die Fahrzeuggeschwindigkeit und/oder die Fahrzeugbeschleunigung überschritten wird.It can be provided that the decision of which of the two directional clutches in the closed and which is controlled in the open loop, is made depending on whether the transmitted clutch torque exceeds a defined Momen tengrenzwert and / or that the decision which the two directional clutches in the closed and which is controlled in the open loop, is made in response to whether a defined limit for the vehicle speed and / or the vehicle acceleration is exceeded.
[0008] Das Kupplungsmoment kann basierend auf dem Motormoment, basierend auf der Motordrehzahl und dem Signal zur Ansteuerung der Antriebsmaschine, basierend auf einer Mo-mentenmessstelle zwischen der Antriebsmaschine und dem Getriebe und/oder basierend auf dem Abrissmoment einer öffnenden Richtungskupplung ermittelt werden.The clutch torque may be determined based on the engine torque based on the engine speed and the drive motor drive signal based on a torque measurement point between the prime mover and the transmission and / or based on the breakaway torque of an opening directional clutch.
[0009] Der Momentengrenzwert kann in Abhängigkeit von fahrzeugspezifischen Größen, vorzugsweise auf Basis des Motormomentes am Beginn des Umschaltvorganges, errechnet werden. Dabei wird ein gleichmäßiger Momentenverlauf und somit eine konstante Verzögerung oder Beschleunigung während des Reversiervorganges angestrebt. 1 /10 österreichisches Patentamt AT508 077 B1 2012-01-15 [0010] Vorzugsweise ist vorgesehen, dass während des Umschaltvorganges dynamisch ein Wechsel zwischen offenem und geschlossenem Regelkreis erfolgt. Dadurch kann eine flexible Anpassung an wechselnde äußere Bedingungen realisiert werden.The torque limit can be calculated as a function of vehicle-specific variables, preferably on the basis of the engine torque at the beginning of the switching operation. In this case, a uniform torque curve and thus a constant deceleration or acceleration is sought during the reversing process. [0010] It is preferably provided that a change takes place dynamically between the open and the closed control loop during the switching process. As a result, a flexible adaptation to changing external conditions can be realized.
[0011] Die Regelung der Richtungskupplung im geschlossenen Regelkreis erfolgt vorteilhafter Weise in Abhängigkeit von zumindest einer Sollgeschwindigkeit, welche mit der tatsächlichen Fahrzeuggeschwindigkeit verglichen wird. Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass die im geschlossenen Regelkreis angesteuerte Richtungskupplung in Abhängigkeit von einer Sollbeschleunigung geregelt wird, welche mit der tatsächlichen Fahrzeugbeschleunigung verglichen wird.The control of the directional clutch in the closed loop is advantageously carried out in dependence on at least one target speed, which is compared with the actual vehicle speed. Alternatively or additionally, it can be provided that the directional clutch controlled in the closed loop is regulated as a function of a desired acceleration, which is compared with the actual vehicle acceleration.
[0012] Im Rahmen der Erfindung ist vorgesehen, dass im Falle, wenn während eines Umkehrvorganges die tatsächliche Fahrzeuggeschwindigkeit und/oder die tatsächliche Beschleunigung kleiner ist als der entsprechende Sollwert, vorzugsweise ein erster Sollwert, in einem weiteren Schritt das aktuelle Kupplungsmoment mit dem Momentengrenzwert verglichen wird, und dass die Schließkraft an der öffnenden Richtungskupplung reduziert wird, wenn das aktuelle Kupplungsmoment größer ist als der Momentengrenzwert, und dass die Schließkraft an der schließenden Kupplung erhöht wird, wenn das aktuelle Kupplungsmoment kleiner ist als der Momentengrenzwert. Weiters kann vorgesehen sein, dass im Falle, wenn während eines Umkehrvorganges die tatsächliche Fahrzeuggeschwindigkeit und/oder die tatsächliche Beschleunigung größer ist als der entsprechende Sollwert, vorzugsweise ein zweiter Sollwert, das aktuelle Kupplungsmoment mit dem Momentengrenzwert verglichen wird, wobei die Schließkraft an der schließenden Richtungskupplung reduziert wird, wenn das aktuelle Kupplungsmoment größer ist als der Momentengrenzwert, und wobei die Schließkraft an der öffnenden Richtungskupplung erhöht wird, wenn das aktuelle Kupplungsmoment kleiner ist als der Momentengrenzwert.In the context of the invention, it is provided that in the case when during a reversal process, the actual vehicle speed and / or the actual acceleration is smaller than the corresponding setpoint, preferably a first setpoint, in a further step, the current clutch torque compared with the torque limit and that the closing force at the opening directional clutch is reduced when the current clutch torque is greater than the torque limit, and that the closing force at the closing clutch is increased when the actual clutch torque is less than the torque limit. Furthermore, it can be provided that in the case when during a reversal process, the actual vehicle speed and / or the actual acceleration is greater than the corresponding setpoint, preferably a second setpoint, the current clutch torque is compared with the torque limit, wherein the closing force at the closing directional clutch is reduced when the current clutch torque is greater than the torque limit, and wherein the closing force is increased at the opening directional clutch, when the current clutch torque is smaller than the torque limit.
[0013] Um ein zu häufiges Umschalten zwischen dem offenen und geschlossenen Regelkreis zu vermeiden, ist vorgesehen, dass die Regelung der Richtungskupplungen unter Einbeziehung einer Hysterese-Funktion zumindest einer Regelgröße erfolgt, wobei untere erste Sollwerte der Regelgröße für fallende, und obere zweite Sollwerte für steigende aktuelle Werte der Regelgröße gelten, wobei vorzugsweise die Regelgröße die Fahrzeuggeschwindigkeit, die Fahrzeugbeschleunigung und/oder das Kupplungmoment ist.In order to avoid too frequent switching between the open and closed loop, it is provided that the control of directional couplings taking into account a hysteresis function of at least one controlled variable, wherein lower first setpoint values of the controlled variable for falling, and upper second setpoints for increasing current values of the controlled variable apply, wherein preferably the controlled variable is the vehicle speed, the vehicle acceleration and / or the clutch torque.
[0014] Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Figuren näher erläutert.The invention will be explained in more detail below with reference to the figures.
[0015] Es zeigen [0016] Fig. 1 eine Getriebeeinheit mit einem Lastschalt-Wendegetriebe zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, [0017] Fig. 2 [0018] Fig. 3 [0019] Fig. 4 [0020] Fig. 5 eine schematische Darstellung des Lastschalt-Wendegetriebes, ein Diagramm zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens, ein Diagramm zur Erläuterung eines Umkehrvorganges, ein Geschwindigkeits-Zeit-Diagramm und Fig. 6 ein Momenten-Zeit-Diagramm.1 shows a gear unit with a powershift reversing transmission for carrying out the method according to the invention; FIG. 2 FIG. 3 FIG. 4 FIG Representation of the powershift reversing gear, a diagram for explaining the method according to the invention, a diagram for explaining a reversal process, a speed-time diagram and Fig. 6 is a torque-time diagram.
[0021] Fig. 1 zeigt eine Getriebeanordnung 1 mit einem mehrstufigen, unter Last schaltbaren Power-Shift-Getriebe 2 und einem mehrstufigen Lastschalt-Wendegetriebe 3. Das Power-Shift-Getriebe 2 besteht aus einer Antriebswelle 4, einer dazu parallelen Zwischenwelle 5 und mehreren Paaren 6, 7, 8 von ständig miteinander in Eingriff stehenden Zahnrädern, wobei jeweils ein Zahnrad jedes Paares 6, 7, 8 antriebsmäßig fest mit einer Welle 4, 5 verbunden ist und das andere Zahnrad dieses Paares über eine von einem Strömungsmediumdruck (Hydraulikdruck) betätigbare Schaltkupplung A, B, C, D an die andere Welle 5, 4 ankuppelbar ist. Das vierstufige Power-Shift-Getriebe 2 ist am Getriebeeingang der Getriebeanordnung 1 angeordnet und wird für beide Fahrtrichtungen genützt. Es besteht aus drei Stirnradstufen 6, 7, 8 und vier Schaltkupplungen A, B, C, D. Durch Öffnen und Schließen von entsprechenden Kombinationen der Schaltkupplungen A, B, C, D werden mit den drei Stirnradstufen 6, 7, 8 vier lastschaltbare Gänge realisiert. 2/10 österreichisches Patentamt AT508 077 B1 2012-01-15 [0022] Das Lastschalt-Wendegetriebe 3 ist mit zwei als hydraulische Schaltkupplungen ausgebildete Richtungskupplungen F, R versehen, die vorwärts (F) und rückwärts (R) wahlweise durch einen Strömungsmediumdruck (Hydraulikdruck) aktivierbar sind. Das Lastschalt-Wendegetriebe 3 ist als mehrstufiges Gruppengetriebe ausgebildet, und zwar für unterschiedliche Geschwindigkeitsbereich für Vorwärts und Rückwärts.Fig. 1 shows a transmission assembly 1 with a multi-stage, switchable under load power shift transmission 2 and a multi-stage power shift reversing gearbox 3. The power shift transmission 2 consists of a drive shaft 4, an intermediate intermediate shaft 5 and a plurality of pairs 6, 7, 8 of continuously meshing gears, one gear of each pair 6, 7, 8 being drivingly connected to a shaft 4, 5 and the other gear of this pair being connected to one of a fluid pressure (hydraulic pressure) operable clutch A, B, C, D to the other shaft 5, 4 can be coupled. The four-stage power-shift transmission 2 is arranged on the transmission input of the transmission assembly 1 and is used for both directions of travel. It consists of three spur gear stages 6, 7, 8 and four clutches A, B, C, D. By opening and closing of corresponding combinations of the clutches A, B, C, D are with the three spur gears 6, 7, 8 four powershift gears realized. The powershift reverse gear 3 is provided with two designed as hydraulic clutches directional clutches F, R, the forward (F) and backward (R) optionally by a flow medium pressure (hydraulic pressure ) are activated. The powershift reverse gear 3 is designed as a multi-stage group transmission, for different speed range for forward and reverse.
[0023] Die Schaltkupplungen A, B, C, D, F, R sind durch hydraulisch betätigbare Lamellenkupplungen gebildet. Die Richtungskupplungen F, R des Lastschalt-Wendegetriebes 3 sind konzentrisch zur Kupplungswelle 9 des Lastschalt-Wendegetriebes 3 angeordnet. Die Kupplungswelle 9 ist mit der Zwischenwelle 5 über eine Verbindungszahnradstufe 10 verbunden, wobei ein erstes Zahnrad 11 der Verbindungszahnradstufe 10 mit der Zwischenwelle 5 und ein zweites Zahnrad 12 der Verbindungszahnradstufe 10 mit der Kupplungswelle 9 über die Richtungskupplungen F, R drehverbindbar ist. Das physisch vom Power-Shift-Getriebe 2 getrennte Lastschalt-Wendegetriebe 3 weist zwei anfahrtaugliche Lamellenkupplungen auf und ermöglicht einen lastschaltbaren Reversierfahrvorgang ohne Zugkraftunterbrechung. Der Retourgang des Lastschalt-Wendegetriebes 3 nutzt dabei das gleiche Abtriebsrad 11 wie der Vorwärtsgang, wobei der Kraftfluss über ein Vorgelege 15 zum Retourrad 16 erfolgt, das mit der Kupplungsglocke 17 der Retour-Richtungskupplung R verbunden ist.The clutches A, B, C, D, F, R are formed by hydraulically actuated multi-plate clutches. The directional clutches F, R of the powershift reversing transmission 3 are arranged concentrically to the clutch shaft 9 of the powershift reversing transmission 3. The coupling shaft 9 is connected to the intermediate shaft 5 via a connecting gear stage 10, wherein a first gear 11 of the connecting gear stage 10 with the intermediate shaft 5 and a second gear 12 of the connecting gear stage 10 with the coupling shaft 9 via the directional couplings F, R is drehverbindbar. The power-shift transmission 2, which is physically separate from the power-shift transmission 2, has two drive-compatible multi-plate clutches and allows a reversing operation without power interruption. The return gear of the powershift reversing transmission 3 uses the same output gear 11 as the forward gear, the power flow via a countershaft 15 to the return wheel 16, which is connected to the clutch bell 17 of the return direction clutch R.
[0024] Fig. 2 zeigt eine schematische Darstellung des Lastschalt-Wendegetriebes 3, für welches das beschriebene Verfahren anwendbar ist. Dabei ist mit Bezugszeichen 18 eine Antriebsmaschine und mit 19 eine Abtriebsachse bezeichnet. Über eine Momentenmesseinrich-tung 20 kann das Kupplungsmoment MK basierend auf dem Motormoment ME,akt der Antriebsmaschine 18 bestimmt werden. Ein Drehzahlsensor 21 dient zur Ermittlung der Fahrzeuggeschwindigkeit. Die gemessenen Daten werden einer elektronischen Steuereinheit 22 zugeführt, welche über ein erstes Proportionalventil 23 für die erste Richtungskupplung F und ein zweites Proportionalventil 24 für die zweite Richtungskupplung R das Lastschalt-Wendegetriebe 3 betätigt.Fig. 2 shows a schematic representation of the powershift reversing transmission 3, for which the method described is applicable. In this case, reference numeral 18 designates a drive machine and 19 an output shaft. Via a torque measuring device 20, the clutch torque MK can be determined based on the engine torque ME, act of the engine 18. A speed sensor 21 is used to determine the vehicle speed. The measured data are supplied to an electronic control unit 22, which actuates the power shift reversing gear 3 via a first proportional valve 23 for the first directional clutch F and a second proportional valve 24 for the second directional clutch R.
[0025] Ähnlich wie bekannte Verfahren, sieht das erfindungsgemäße Verfahren ebenfalls eine Vorsteuerung vor, um den Wechsel der Richtungskupplungen durchzuführen. Darüber hinausgehend gibt es vier Eingriffsmöglichkeiten zur Regelung beider Richtungskupplungen F, R. Dies sind: [0026] - Erhöhung der Schließkraft an der schließenden Richtungskupplung durch Erhöhen des hydraulischen Druckes; [0027] - Reduktion der Schließkraft an der schließenden Richtungskupplung durch Verminde rung des hydraulischen Druckes; [0028] - Erhöhung der Schließkraft an der öffnenden Richtungskupplung durch Erhöhen des hydraulischen Druckes und [0029] - Reduktion der Schließkraft an der öffnenden Richtungskupplung durch Vermindern des hydraulischen Betätigungsdruckes.Similar to known methods, the method according to the invention also provides a pilot control in order to carry out the change of the directional couplings. In addition, there are four possible ways of controlling both directional clutches F, R. These are: - increasing the closing force on the closing directional coupling by increasing the hydraulic pressure; - Reduction of the closing force at the closing directional coupling by Verminde tion of the hydraulic pressure; Increasing the closing force at the opening directional clutch by increasing the hydraulic pressure; and [0029] Reducing the closing force at the opening directional clutch by decreasing the hydraulic actuating pressure.
[0030] Wesentlich ist, dass der Regler 25 zwar beide Richtungskupplungen F, R ansteuert, aber zu jedem Zeitpunkt der hydraulische Betätigungsdruck nur an einer der beiden Richtungskupplungen F, R durch den Regler 25 verändert wird. Zur Ermittlung der Regelgröße werden beispielsweise folgende Eingangsgrößen verwendet: [0031] a) gemessene Fahrzeuggeschwindigkeit vakt: Dieser Wert wird mit dem Geschwindig keitssensor 21 ermittelt.It is essential that the controller 25 Although both directional clutches F, R controls, but at any time of the hydraulic actuating pressure only at one of the two directional clutches F, R is changed by the controller 25. To determine the controlled variable, the following input variables are used, for example: a) Measured vehicle speed vakt: This value is determined by the speed sensor 21.
[0032] b) berechneter Soll-Geschwindigkeitsverlauf vs(t): Zu Beginn des Vorganges zum Rich tungswechsel wird ein Soll-Geschwindigkeitsverlauf ermittelt. Eingangsgrößen dafür können zum Beispiel die aktuelle Geschwindigkeit vakt und die Stellung des Fahrpedals sein. Eine Anpassung dieses Soll-Geschwindigkeitsverlaufes vs(t) während des Umkehrvorganges ist möglich.B) calculated desired speed course vs (t): At the beginning of the process to Rich change direction a target speed curve is determined. Input variables for this can be, for example, the current speed vakt and the position of the accelerator pedal. An adaptation of this desired speed curve vs (t) during the reversal process is possible.
[0033] c) aktuelle Motormoment ME,akt der Antriebsmaschine 18: Herkömmliche Brennkraftma- 3/10 österreichisches Patentamt AT508 077B1 2012-01-15 schinen können diesen Wert an die elektronische Steuereinheit 22 übermitteln.C) Current engine torque ME, act of the prime mover 18: Conventional internal combustion engine can transmit this value to the electronic control unit 22.
[0034] d) Momentengrenzwert MG: Dieser Grenzwert kann als fixer Wert oder durch eine Be rechnung aus weiteren Eingangsgrößen ermittelt werden. Während des Umkehrvorganges wird ständig die aktuelle gemessene Fahrzeuggeschwindigkeit vakt mit dem Soll-Geschwindigkeitsverlauf vs(t) verglichen. Ist die tatsächliche Beschleunigung in die neue Fahrtrichtung zu gering, ändert sich also die gemessene Fahrzeuggeschwindigkeit langsamer als es dem Soll-Geschwindigkeitsverlauf vs(t) entspricht, so kann das Regelsystem auf zwei Arten eingreifen: [0035] · Erhöhung des Druckes an schließender Kupplung [0036] · Reduktion des Druckes an öffnender Kupplung [0037] In einer weiteren Berechnung wird das aktuelle Motormoment ME,akt mit dem Momentengrenzwert Mg verglichen. Ist das aktuelle Moment ME,akt der Antriebsmaschine 18 größer als der Momentengrenzwert MG, so reagiert der Regler 25 durch Reduktion des hydraulischen Betätigungsdruckes an der öffnenden Richtungskupplung. Ist das aktuelle Motormoment ME,akt kleiner als der Momentengrenzwert Mc, so erfolgt eine Erhöhung des hydraulischen Betätigungsdruckes an der schließenden Richtungskupplung.D) torque limit MG: This limit can be determined as a fixed value or by a loading calculation from other input variables. During the reversal process, the current measured vehicle speed vakt is constantly compared with the desired speed curve vs (t). If the actual acceleration in the new direction of travel is too low, ie if the measured vehicle speed changes more slowly than it corresponds to the desired speed profile vs (t), then the control system can intervene in two ways: Increasing the pressure at closing clutch [0035] 0036] Reduction of the pressure at the opening clutch In a further calculation, the current engine torque ME, akt is compared with the torque limit value Mg. If the current moment ME, act of the prime mover 18 is greater than the torque limit MG, the controller 25 responds by reducing the hydraulic actuation pressure at the opening directional clutch. If the current engine torque ME, akt smaller than the torque limit Mc, so there is an increase in the hydraulic actuation pressure at the closing directional clutch.
[0038] Im alternativen Fall, dass sich die gemessene Fahrzeuggeschwindigkeit vak, schneller ändert, als es dem Soll-Geschwindigkeitsverlauf vs(t) entspricht, wird erneut das aktuelle Motormoment ME,akt mit dem Momentengrenzwert MG verglichen. Hierbei wird folgende Vorgehensweise umgesetzt: [0039] Ist das aktuelle Motormoment ME,akt an der Antriebsmaschine 18 größer als der Momentengrenzwert Mg, reagiert der Regler 25 durch eine Reduktion des hydraulischen Betätigungsdruckes an der schließenden Richtungskupplung. Ist jedoch das aktuelle Motormoment ME>akt kleiner als der Momentengrenzwert MG, erfolgt eine Erhöhung des hydraulischen Betätigungsdruckes an der öffnenden Richtungskupplung.In the alternative case, that the measured vehicle speed vak, changes faster than it corresponds to the target speed course vs (t), the current engine torque ME, akt is again compared with the torque limit MG. Here, the following procedure is implemented: If the current engine torque ME, akt on the prime mover 18 is greater than the torque limit Mg, the controller 25 responds by reducing the hydraulic actuation pressure at the closing directional clutch. If, however, the current engine torque ME> act is smaller than the torque limit value MG, an increase in the hydraulic actuating pressure takes place at the opening directional clutch.
[0040] Ein Umschaltvorgang ist in Fig. 3 schematisch dargestellt. Mit 30 ist der Beginn des Umschaltvorganges bezeichnet. Es wird überprüft, ob das beispielsweise aus dem aktuellen Motormoment ME,akt ermittelte aktuelle Kupplungsmoment MK über einem Momentengrenzwert MG liegt, und ob die aktuelle Beschleunigung aak, über der Sollbeschleunigung as liegt. Ist beides der Fall, so wird in Schritt 31 eine Druckregelung an der öffnenden Richtungskupplung durch Druckreduktion und eine Steuerung an der schließenden Richtungskupplung vorgenommen. Ist das Kupplungsmoment M« größer als der Momentengrenzwert MG und ist die Fahrzeugbeschleunigung aak, kleiner als die Sollbeschleunigung as, so wird eine Druckregelung an der schließenden Richtungskupplung durch Druckreduktion vorgenommen und eine Steuerung an der öffnenden Richtungskupplung durchgeführt. Dieser Schritt ist mit Bezugszeichen 32 angedeutet. Wird festgestellt, dass das Kupplungsmoment MK kleiner als der Momentengrenzwert Mg und die aktuelle Fahrzeugbeschleunigung aakt größer als die Sollbeschleunigung as ist, so wird im Schritt 33 eine Druckregelung an der schließenden Richtungskupplung durch Druckerhöhung sowie eine Steuerung an der öffnenden Richtungskupplung durchgeführt. Wird schließlich festgestellt, dass das Kupplungsmoment MK kleiner als der Momentengrenzwert Mg und die aktuelle Fahrzeugbeschleunigung aakt kleiner als die Sollbeschleunigung as ist, so wird in einem Schritt 34 eine Druckregelung an der öffnenden Richtungskupplung durch Druckerhöhung, sowie eine Steuerung an der schließenden Richtungskupplung durchgeführt. Diese Abfragen werden solange wiederholt, bis die Differenzdrehzahl nK an der schließenden Kupplung >0 ist. Wird kein Drehzahlunterschied mehr festgestellt, so wird in Schritt 35 der Umschaltvorgang beendet.A switching operation is shown schematically in Fig. 3. 30 denotes the beginning of the switching process. It is checked whether the current clutch torque MK determined, for example, from the current engine torque ME, akt is above a torque limit value MG, and whether the current acceleration aak is above the target acceleration as. If both are the case, then in step 31, pressure control is performed on the opening directional clutch by pressure reduction and control on the closing directional clutch. If the clutch torque M << is greater than the torque limit MG and the vehicle acceleration aak is less than the target acceleration as, pressure control is performed on the closing direction clutch by pressure reduction and control is performed on the opening direction clutch. This step is indicated by reference numeral 32. If it is determined that the clutch torque MK is smaller than the torque limit value Mg and the actual vehicle acceleration aakt is greater than the setpoint acceleration as, then in step 33 pressure regulation is performed on the closing directional clutch by pressure increase and control on the opening direction clutch. Finally, if it is determined that the clutch torque MK is smaller than the torque limit Mg and the actual vehicle acceleration aakt is less than the target acceleration as, pressure control at the opening direction clutch by pressure increase and control at the closing direction clutch are performed at a step 34. These interrogations are repeated until the differential speed nK at the closing clutch is> 0. If no speed difference is detected, the switching process is terminated in step 35.
[0041] In den Fig. 4, 5 und 6 ist ein Umkehrvorgang von vorwärts nach rückwärts beispielhaft dargestellt. Dabei werden einerseits die aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit vakt und andererseits das aktuelle Kupplungsmoment MK, welches auf der Basis des aktuellen Motormoment ME/ akt der Antriebsmaschine ermittelt wird, gemessen, und andererseits der zeitliche Verlauf der Soll-Geschwindigkeit vs(t) ermittelt. Ist die gemessene Fahrzeuggeschwindigkeit vakt kleiner als die 4/10 österreichisches Patentamt AT508 077 B1 2012-01-15In Figs. 4, 5 and 6, a reversal process from forward to backward is exemplified. On the one hand, the current vehicle speed vakt and on the other hand, the current clutch torque MK, which is determined on the basis of the current engine torque ME / akt the prime mover, measured, and on the other hand determines the time course of the target speed vs (t). If the measured vehicle speed is less than the 4/10 Austrian Patent Office AT508 077 B1 2012-01-15
Soll-Geschwindigkeit vs(t), ändert sich die gemessene Geschwindigkeit also langsamer, als es dem Soll-Geschwindigkeitsverlauf vs(t) entspricht, so kann das Regelsystem auf zwei Arten eingreifen: [0042] · Erhöhung der Schließkraft und somit des übertragenen Drehmomentes an der schlie ßenden Richtungskupplung F oder [0043] · Reduktion des Schließdruckes und somit des übertragenen Drehmomentes an derTarget speed vs (t), the measured speed thus changes slower than it corresponds to the target speed curve vs (t), the control system can intervene in two ways: Increasing the closing force and thus the transmitted torque the closing directional clutch F or reduction of the closing pressure and thus of the transmitted torque at the
öffnenden Richtungskupplung Ropening directional clutch R
[0044] Die Entscheidung über eine dieser beiden Maßnahmen erfolgt durch Vergleichen des gemessenen Kupplungsmomentes MK mit dem Momentengrenzwert MG, welcher am Beginn des Umschaltvorganges auf der Basis des Motormomentes ME,0 errechnet wird. Ist das gemessene Kupplungsmoment MK kleiner als der Momentengrenzwert MG, so wird in Schritt 41 eine Erhöhung der Schließkraft der schließenden zweiten Richtungskupplung R durchgeführt. Ist die gemessene aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit vakt kleiner als die Soll-Geschwindigkeit vs(t), das Kupplungsmoment MK aber größer als der Momentengrenzwert MG, so wird in einem Schritt 42 eine Reduzierung der Schließkraft bei der öffnenden ersten Richtungskupplung R durchgeführt.The decision on one of these two measures is made by comparing the measured clutch torque MK with the torque limit MG, which is calculated at the beginning of the switching operation on the basis of the engine torque ME, 0. If the measured clutch torque MK is smaller than the torque limit value MG, an increase in the closing force of the closing second directional clutch R is performed in step 41. If the measured current vehicle speed vakt is smaller than the setpoint speed vs (t), but the clutch torque MK is greater than the torque limit value MG, a reduction of the closing force is performed in the opening first directional clutch R in a step 42.
[0045] Wird andererseits innerhalb der geschwindigkeitssensitiven Regelung 40 festgestellt, dass die gemessene aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit vakt größer als die Soll-Geschwindigkeit vs(t) ist, sich die gemessene Geschwindigkeit also schneller ändert, als es dem Soll-Geschwindigkeitsverlauf vs(t) entspricht, so kann das Regelsystem auf zwei Arten eingreifen: [0046] · Reduktion der Schließkraft und somit des übertragenen Drehmomentes an der schlie ßenden Richtungskupplung F oder [0047] · Erhöhen des Schließdruckes und somit des übertragenen Drehmomentes an derIf, on the other hand, it is determined within the speed-sensitive control 40 that the measured current vehicle speed vakt is greater than the setpoint speed vs (t), the measured speed therefore changes faster than corresponds to the desired speed course vs (t), Thus, the control system can intervene in two ways: • Reduction of the closing force and thus the torque transmitted to the closing directional coupling F F or • Increasing the closing pressure and thus the transmitted torque at the
öffnenden Richtungskupplung Ropening directional clutch R
[0048] Auch hier kann die Entscheidung über eine dieser beiden Maßnahmen durch Vergleichen des gemessenen Kupplungsmomentes MK mit dem Momentengrenzwert MG erfolgen, welcher am Beginn des Umschaltvorganges auf der Basis des Motormomentes MEO errechnet wird. Ist das gemessene Kupplungsmoment MK größer als der Momentengrenzwert MG ist, so wird in Schritt 43 eine Reduktion der Schließkraft an der schließenden zweiten Richtungskupplung R durchgeführt. In Schritt 44 wird eine Anhebung der Schließkraft an der öffnenden ersten Richtungskupplung F veranlasst, sobald die gemessene aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit vak, größer als die Soll-Geschwindigkeit vs(t) und das gemessene Kupplungsmoment MK kleiner als der Momentengrenzwert MG ist.Again, the decision can be made on one of these two measures by comparing the measured clutch torque MK with the torque limit MG, which is calculated at the beginning of the switching operation on the basis of the engine torque MEO. If the measured clutch torque MK is greater than the torque limit value MG, a reduction of the closing force at the closing second directional clutch R is performed in step 43. In step 44, an increase in the closing force at the opening first directional clutch F is caused as soon as the measured current vehicle speed vak, greater than the target speed vs (t) and the measured clutch torque MK is less than the torque limit MG.
[0049] In Fig. 5 ist die Geschwindigkeit vakt des Fahrzeuges in der neuen Fahrtrichtung, sowie die Soll-Geschwindigkeit vs über der Zeit t aufgetragen. Wie ersichtlich ist, kann eine Hysterese-Funktion für die Soll-Geschwindigkeit vs eingesetzt werden, wobei ansteigende aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeiten vak, mit einer oberen Soll-Geschwindigkeit vSo und abfallende aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeiten vakt mit einer unteren Soll-Geschwindigkeit vSu verglichen werden. Analog zur Fahrzeuggeschwindigkeit vakt können auch entsprechende untere und obere Soll-Beschleunigungen aSu, aso für die aktuelle Fahrzeugbeschleunigung aakt verwendet werden.In Fig. 5 the speed vakt of the vehicle in the new direction, and the target speed vs over the time t is plotted. As can be seen, a hysteresis function can be used for the target speed vs, wherein increasing current vehicle speeds vak, vkt with a target upper speed vSo and declining current vehicle speeds vakt are compared with a lower target speed vSu. Analogously to the vehicle speed vakt, corresponding lower and upper desired accelerations aSu, aso can also be used for the current vehicle acceleration aakt.
[0050] Herkömmliche Regelungssysteme, die nur auf der Geschwindigkeit basieren, führen zu Problemen bei einem Richtungswechsel unter Schub, z.B. bei der Fahrt bergab. Hier kann es dazu kommen, dass das Fahrzeug bergab frei zu rollen beginnt, da sich der Druck an der öffnenden Richtungskupplung aufgrund der Regelung immer weiter reduziert. Dagegen wird beim beschriebenen Verfahren bei geringerer Motorlast die schließende Richtungskupplung mit mehr Druck beaufschlagt und somit der Kraftschluss des Fahrzeuges sichergestellt.Conventional control systems based only on speed lead to problems with a change of direction under thrust, e.g. when driving downhill. Here it can happen that the vehicle starts to roll freely downhill, because the pressure at the opening direction clutch due to the regulation continues to reduce. In contrast, in the described method at lower engine load, the closing direction clutch is pressurized with more pressure and thus ensures the adhesion of the vehicle.
[0051] Weiters verzögert ein Fahrzeug bei einem Wendemanöver unter Last oft sehr abrupt, da an der gesteuerten auslegenden Richtungskupplung der Betätigungsdruck zu schnell reduziert wird. Mit dem beschriebenen Verfahren wird unter diesen Bedingungen der Druck der öffnenden Kupplung wieder erhöht, wodurch das Fahrzeug langsamer verzögert.Furthermore, in a turning maneuver under load, a vehicle often decelerates very abruptly, as the actuation pressure at the controlled interpretive directional coupling is reduced too quickly. With the method described under these conditions, the pressure of the opening clutch is increased again, whereby the vehicle slows down more slowly.
[0052] Um ein zu häufiges Umschalten zwischen dem offenen und geschlossenen Regelkreis 5/10Too frequent switching between the open and closed loop 5/10
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