DE102011102400B4 - Method for smoothing a transmission input shaft speed signal of a transmission - Google Patents
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Abstract
Verfahren zur Glättung eines Getriebeeingangswellendrehzahlsignals (100) eines Getriebes, insbesondere eines Doppelkupplungsgetriebes (2), bei welchem das Getriebeeingangswellendrehzahlsignal (100) einem Filter zugeführt wird, welches eine Prädiktionsgewichtung (102) in Abhängigkeit von einer Schlupfdrehzahl (101) einer Kupplung (3, 6) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass bei Erkennung einer Schwingung des Getriebeeingangswellendrehzahlsignals (100) die Prädiktionsgewichtung (102) unabhängig von der Schlupfdrehzahl (101) eingestellt wird, wobei vorzugsweise nach einem Abklingen der Schwingung die Prädiktionsgewichtung (102) wieder in Abhängigkeit der Schlupfdrehzahl (101) bestimmt wird.Method for smoothing a transmission input shaft speed signal (100) of a transmission, in particular of a dual clutch transmission (2), in which the transmission input shaft speed signal (100) is fed to a filter, which a prediction weighting (102) as a function of a slip speed (101) of a clutch (3, 6 ), characterized in that when an oscillation of the transmission input shaft speed signal (100) is detected, the prediction weighting (102) is set independently of the slip speed (101), the prediction weighting (102) preferably again depending on the slip speed (101) after the oscillation has subsided ) is determined.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Glättung eines Getriebeeingangswellendrehzahlsignals eines Getriebes, insbesondere eines Doppelkupplungsgetriebes, bei welchem das Getriebeeingangswellendrehzahlsignal einem Filter zugeführt wird, welches eine Prädiktionsgewichtung in Abhängigkeit von einer Schlupfdrehzahl einer Kupplung aufweist.The invention relates to a method for smoothing a transmission input shaft speed signal of a transmission, in particular a dual clutch transmission, in which the transmission input shaft speed signal is fed to a filter which has a prediction weighting as a function of a slip speed of a clutch.
In modernen Kraftfahrzeugen werden zunehmend automatisierte Kupplungen eingesetzt. Der Einsatz solcher Kupplungen hat nicht nur den Vorteil verbesserten Fahrkomforts, sondern führt erfahrungsgemäß dazu, dass häufiger in Gängen mit langer Übersetzung gefahren wird, wodurch der Kraftstoffverbrauch und die Umweltbelastung vermindert werden.Automated clutches are increasingly used in modern motor vehicles. The use of such clutches not only has the advantage of improved driving comfort, but experience has shown that driving in gears with a long gear ratio is more frequent, which reduces fuel consumption and environmental pollution.
Aus der
Aus der berechneten Ableitung des gleitenden Mittelwertes und aus einer im vorangegangenen Interrupt berechneten geglätteten Ableitung des Differenzsignals wird mit einem PT1-Filter eine geglättete Ableitung des Drehzahlsignals berechnet. Aus einem im vorangegangenen Interrupt berechneten, gefilterten Drehzahlsignal und aus der geglätteten Ableitung wird ein Prognosedrehzahlsignal für den laufenden Interrupt berechnet, wobei aus dem Rohsignal und dem im vorangegangenen Interrupt gefilterten Drehzahlsignal ein gewichteter Mittelwert berechnet wird und abschließend aus dem gewichteten Mittelwert und aus dem Prognosedrehzahlsignal das gefilterte Drehzahlsignal bestimmt wird. Das gefilterte Drehzahlsignal wird für die Schlupfregelung der Kupplung verwendet.A smooth derivative of the speed signal is calculated with a PT1 filter from the calculated derivation of the moving average value and from a smoothed derivative of the difference signal calculated in the previous interrupt. A predicted speed signal for the current interrupt is calculated from a filtered speed signal calculated in the previous interrupt and from the smoothed derivation, a weighted average value being calculated from the raw signal and the speed signal filtered in the previous interrupt and finally from the weighted average value and from the predicted speed signal filtered speed signal is determined. The filtered speed signal is used to control the clutch slip.
Die Prognosedrehzahl stellt dabei eine Prädiktionsgewichtung des Filters dar und ist eine Funktion der Schlupfdrehzahl, wobei die Prädiktionsgewichtung für kleine Schlupfdrehzahlen Null oder zumindest sehr klein wird und ab einer bestimmten Schlupfgrenze einen Sättigungswert erreicht. Diese Abhängigkeit ist sinnvoll, da bei kleiner Schlupfdrehzahl keine starken Schwingungen der Getriebeeingangsdrehzahl auftreten und durch eine niedrige Prädiktionsgewichtung der vom Filter verursachte Signalverzug klein gehalten wird. Kommt es allerdings zu einer Schwingung der Getriebeeingangswelle, bei der der Schlupf eine ausreichende Amplitude entwickelt, so wird die Prädiktionsgewichtung ebenfalls zu einer Schwingung angeregt. Aufgrund dieser Schwingung der Prädiktionsgewichtung kann der Filter die Schwingung der Getriebeeingangsdrehzahl nicht eliminieren.The prediction speed represents a prediction weighting of the filter and is a function of the slip speed, the prediction weighting becoming zero or at least very small for low slip speeds and reaching a saturation value above a certain slip limit. This dependency makes sense, since no strong vibrations of the transmission input speed occur at low slip speeds and the signal delay caused by the filter is kept small by a low prediction weighting. If, however, the transmission input shaft vibrates and the slip develops a sufficient amplitude, the prediction weighting is also excited to vibrate. Because of this oscillation of the prediction weighting, the filter cannot eliminate the oscillation of the transmission input speed.
Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, bei welchem die Schwankung der Filterparameter zuverlässig unterbunden wird.The invention is therefore based on the object of specifying a method in which the fluctuation of the filter parameters is reliably prevented.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass bei Erkennung einer Schwingung des Getriebeeingangswellendrehzahlsignals die Prädiktionsgewichtung unabhängig von der Schlupfdrehzahl eingestellt wird, wobei vorzugsweise nach einem Abklingen der Schwingung die Prädiktionsgewichtung wieder in Abhängigkeit der Schlupfdrehzahl bestimmt wird. Dies hat den Vorteil, dass zuverlässig verhindert wird, dass im Fall von Rupfschwingungen des Getriebeeingangswellendrehzahlsignals bei kleinem Schlupf ein Filterparameter ebenfalls zu schwingen beginnt. Dadurch wird die Wirksamkeit des Filters verbessert.According to the invention, the object is achieved in that when an oscillation of the transmission input shaft speed signal is detected, the prediction weighting is set independently of the slip speed, with the prediction weighting preferably being determined again as a function of the slip speed after the oscillation has subsided. This has the advantage that it is reliably prevented that a filter parameter also starts to oscillate in the event of chatter oscillations of the transmission input shaft speed signal with a small slip. This improves the effectiveness of the filter.
Vorteilhafterweise wird die Prädiktionsgewichtung auf einen konstanten Wert eingestellt. Somit wird sicher verhindert, dass das gefilterte Getriebeeingangswellendrehzahlsignal der Schwingung des ungefilterten Getriebeeingangswellendrehzahlsignals mehr oder weniger nachfährt.The prediction weighting is advantageously set to a constant value. This reliably prevents the filtered transmission input shaft speed signal from tracking the oscillation of the unfiltered transmission input shaft speed signal to a greater or lesser extent.
In einer Ausgestaltung stellt die Prädiktionsgewichtung einen Faktor zur Gewichtung des gefilterten Getriebeeingangswellendrehzahlsignals dar.In one embodiment, the prediction weighting represents a factor for weighting the filtered transmission input shaft speed signal.
In einer Variante wird die Prädiktionsgewichtung auf einen konstanten Wert >50 %, vorzugsweise >70 %, eingestellt. Durch die Einstellung auf solch einen konstant hohen Wert wird sichergestellt, dass eine Schwingung eines Filterparameters unterbunden wird.In a variant, the prediction weighting is set to a constant value> 50%, preferably > 70%, set. Setting this to such a constantly high value ensures that oscillation of a filter parameter is prevented.
Eine nicht-erfindungsgemäße Weiterbildung betrifft ein Verfahren zur Erkennung einer Schwingung eines elektrischen Signals, bei welchem ein Vorzeichenwechsel der Abweichung des elektrischen Signals von einem Referenzsignal detektiert wird, die Extremwerte der positiven und der negativen Abweichung des elektrischen Signals vom Referenzsignal bestimmt werden, wobei nach Erkennung eines positiven und/oder negativen Extremwertes eine zugehörige Teilamplitude auf den erkannten Extremwert festgelegt wird und aus der Summe der auf dem positiven Extremwert gehaltenen Teilamplitude und dem Betrag der auf dem negativen Teilwert gehaltenen Teilamplitude eine Schwingbreite des elektrischen Signals bestimmt wird. Dies hat den Vorteil, dass Schwingungen eines beliebigen elektrischen Signals erkannt werden können. Ist kein natürliches Referenzsignal, bspw. ein gefiltertes oder ungefiltertes Signal, gegeben und lässt sich dieses auch nicht konstruieren, so kann unter Umständen statt des interessierenden Signals auch dessen Zeitableitung betrachtet werden.A development not according to the invention relates to a method for detecting an oscillation of an electrical signal, in which a change in sign of the deviation of the electrical signal from a reference signal is detected, the extreme values of the positive and the negative deviation of the electrical signal from the reference signal are determined, after detection of a positive and / or negative extreme value, an associated partial amplitude is set to the recognized extreme value and an amplitude of the electrical signal is determined from the sum of the partial amplitude kept at the positive extreme value and the magnitude of the partial amplitude kept at the negative partial value. This has the advantage that vibrations of any electrical signal can be detected. If there is no natural reference signal, for example a filtered or unfiltered signal, and if this cannot be constructed, then instead of the signal of interest, its time derivative can also be considered under certain circumstances.
Vorteilhafterweise aber nicht-erfindungsgemäß wird auf eine Schwingung des elektrischen Signals erkannt, wenn die Schwingbreite des elektrischen Signals einen vorgegebenen Schwellwert überschreitet. Dabei werden insbesondere die festgestellten Extremwerte (Amplituden) berücksichtigt, um die Schwingbreite zuverlässig zu bestimmen.Advantageously, but not according to the invention, an oscillation of the electrical signal is recognized when the oscillation range of the electrical signal exceeds a predetermined threshold value. In particular, the established extreme values (amplitudes) are taken into account in order to reliably determine the amplitude.
In einer nicht-erfindungsgemäßen Ausgestaltung wird eine Zeit zwischen zwei aufeinander folgenden Vorzeichenwechseln des elektrischen Signals bestimmt, welche als halbe Periodendauer der Schwingung des elektrischen Signals betrachtet wird, und aus welcher die Frequenz des elektrischen Signals bestimmt wird. Dabei kann die Frequenz der Schwingung zuverlässig ab dem zweiten beobachteten Vorzeichenwechsel der Frequenz der Schwingung berechnet werden. Die Frequenz kann zur Glättung noch schwach gefiltert werden, beispielsweise mit einem PT1-Filter.In an embodiment not according to the invention, a time is determined between two successive sign changes of the electrical signal, which is regarded as half the period of the oscillation of the electrical signal, and from which the frequency of the electrical signal is determined. The frequency of the oscillation can be reliably calculated from the second observed change in sign of the frequency of the oscillation. The frequency can be filtered weakly for smoothing, for example with a PT1 filter.
In einer nicht-erfindungsgemäßen Weiterbildung ist das Referenzsignal von einem Abgrenzbereich umgeben, wobei nur Abweichungen des elektrischen Signals vom Referenzsignal detektiert werden, welche außerhalb des Abgrenzbereiches liegen. Dieser Abgrenzbereich dient zur Rauschunterdrückung und wird um das Referenzsignal gelegt, so dass kleine Abweichungen des elektrischen Signales nicht sofort zu einer Schwingungserkennung führen. Nur Schwingungen, die über den Abgrenzbereich hinaus reichen, werden als signifikant betrachtet. Dadurch wird die Anzahl der zu verarbeitenden Signale auf ein überschaubares Maß reduziert.In a further development not according to the invention, the reference signal is surrounded by a delimitation area, only deviations of the electrical signal from the reference signal which lie outside the delimitation area are detected. This delimitation area is used for noise suppression and is placed around the reference signal so that small deviations in the electrical signal do not immediately lead to vibration detection. Only vibrations that go beyond the delimited area are considered significant. This reduces the number of signals to be processed to a manageable level.
In einer nicht-erfindungsgemäßen Variante beginnt die Messung der Abweichung und/oder der Zeit zwischen zwei aufeinander folgenden Vorzeichenwechseln, wenn das elektrische Signal den Abgrenzbereich um das Referenzsignal verlässt. Als Schwingungen werden dabei nur Zeitverläufe der Signalabweichung erkannt, bei denen die Signalabweichung den Abgrenzbereich innerhalb einer vorgegebenen Zeitspanne zweimal vollständig durchläuft.In a variant not according to the invention, the measurement of the deviation and / or the time between two successive sign changes begins when the electrical signal leaves the boundary area around the reference signal. Only time curves of the signal deviation are recognized as oscillations in which the signal deviation completely passes through the delimitation area twice within a predetermined time span.
In einer nicht-erfindungsgemäßen Weiterbildung wird die Zeit zwischen zwei aufeinander folgenden Vorzeichenwechseln des elektrischen Signals mittels eines Zählers bestimmt, wobei insbesondere bei Erreichung eines Maximalwertes des Zählers, ohne dass ein Vorzeichenwechsel des elektrischen Signals eingetreten ist, die gemessene Zeit verworfen wird. Somit kann sicher festgestellt werden, wann die Schwingung des elektrischen Signals abgeklungen ist.In a further development not according to the invention, the time between two successive sign changes of the electrical signal is determined by means of a counter, the measured time being discarded in particular when a maximum value of the counter is reached without the sign of the electrical signal having changed. It can thus be reliably determined when the oscillation of the electrical signal has subsided.
Die Erfindung lässt zahlreiche Ausführungsformen zu. Eine davon soll anhand der in der Zeichnung dargestellten Figuren näher erläutert werden.The invention allows numerous embodiments. One of these will be explained in more detail with reference to the figures shown in the drawing.
Es zeigt:
-
1 : Schematische Darstellungen eines Antriebsstranges -
2 : Darstellung einer Schwingung einer Getriebeeingangswellendrehzahl in Abhängigkeit der Schlupfdrehzahl nach dem Stand der Technik -
3 : Darstellung der Schwingung der Getriebeeingangswellendrehzahl unter Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens -
4 : Prinzip der Bestimmung der Schwingungsamplitude -
5 : Prinzip der Bestimmung der Schwingungsdauer
-
1 : Schematic representations of a drive train -
2 : Representation of an oscillation of a transmission input shaft speed as a function of the slip speed according to the prior art -
3 : Representation of the vibration of the transmission input shaft speed using the method according to the invention -
4th : Principle of determining the oscillation amplitude -
5 : Principle of determining the period of oscillation
Gleiche Merkmale sind mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.The same features are identified by the same reference symbols.
Gegenüberliegend zur ersten Getriebeeingangswelle
Die Drehzahlsensoren
In
In
Im Weiteren soll nun näher erläutert werden, wie das Vorhandensein einer Schwingung bei dem Drehzahlsignal
Zum Zeitpunkt
Zum Zeitpunkt
Analog zum Ablauf der beschriebenen Situationen zu den Zeitpunkten
Wie aus
In
Die vorgestellte Methode ermöglicht die Erkennung von Schwingungen eines beliebigen Signals um ein Referenzsignal herum. Wird eine Schwingung erkannt, liefert sie Amplitude und Periodendauer dieser Schwingung.The presented method enables the detection of oscillations of any signal around a reference signal. If an oscillation is detected, it provides the amplitude and period of this oscillation.
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 11
- AntriebsmotorDrive motor
- 22
- DoppelkupplungsgetriebeDouble clutch
- 33
- erste Kupplung des Doppelkupplungsgetriebesfirst clutch of the double clutch transmission
- 44th
- erste Getriebeeingangswellefirst transmission input shaft
- 55
- erstes Teilgetriebefirst partial transmission
- 66th
- zweite Kupplung des Doppelkupplungsgetriebessecond clutch of the dual clutch transmission
- 77th
- zweite Getriebeeingangswellesecond transmission input shaft
- 88th
- zweites Teilgetriebesecond partial transmission
- 99
- Differenzialdifferential
- 1010
- GelenkwellePTO shaft
- 1111th
- GelenkwellePTO shaft
- 1212th
- Antriebsraddrive wheel
- 1313th
- Antriebsraddrive wheel
- 1414th
- erster Kupplungsaktorfirst clutch actuator
- 1515th
- zweiter Kupplungsaktorsecond clutch actuator
- 1616
- SteuergerätControl unit
- 1717th
- Drehzahlsensor der ersten GetriebeeingangswelleSpeed sensor of the first transmission input shaft
- 1818th
- Drehzahlsensor der zweiten GetriebeeingangswelleSpeed sensor of the second transmission input shaft
- 1919th
- Drehzahlsensor des AntriebsmotorsSpeed sensor of the drive motor
- 2020th
- Filterfilter
- 2121
- Zählercounter
- 2222nd
- AntriebsausgangswelleDrive output shaft
- 100100
- Signal der GetriebeeingangswellendrehzahlTransmission input shaft speed signal
- 101101
- Signal der SchlupfdrehzahlSignal of the slip speed
- 102102
- PrädikationsgewichtungPredication weighting
- 103103
- Drehzahlsignal des AntriebsmotorsSpeed signal of the drive motor
- 104104
- gefiltertes Drehzahlsignal der Getriebeeingangswellefiltered speed signal of the transmission input shaft
- 105105
- Amplitude des Signals der GetriebeeingangswellendrehzahlAmplitude of the signal of the transmission input shaft speed
- 200200
- SignalabweichungSignal deviation
- 201201
- AbgrenzbereichDelimitation area
- 202202
- positive kurzfristige Amplitudepositive short-term amplitude
- 203203
- erster positiver Extremwert der Signalabweichungfirst positive extreme value of the signal deviation
- 204204
- positive langfristige Amplitudepositive long-term amplitude
- 205205
- negative kurzfristige Amplitudenegative short term amplitude
- 206206
- erster negativer Extremwert der Signalabweichungfirst negative extreme value of the signal deviation
- 207207
- negative langfristige Amplitudenegative long-term amplitude
- 208208
- SchwingbreiteStress range
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R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES GMBH & CO. KG, DE Free format text: FORMER OWNER: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES AG & CO. KG, 91074 HERZOGENAURACH, DE Effective date: 20140214 Owner name: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES AG & CO. KG, DE Free format text: FORMER OWNER: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES AG & CO. KG, 91074 HERZOGENAURACH, DE Effective date: 20140214 |
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