DE102012209755A1 - Method for avoiding or reducing juddering vibrations - Google Patents
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Abstract
Verfahren zur Vermeidung oder Verminderung von Rupfschwingungen in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, der eine automatisierte Reibungskupplung sowie ein automatisiertes Getriebe aufweist, wobei die Reibungskupplung derart betätigt wird, dass sich der Schlupf in der Reibungskupplung mit einer vorgegebenen Schlupfänderungsrate verringert, wenn zu Beginn oder während eines Kriechvorgangs des Fahrzeugs Schlupf in der Reibungskupplung vorliegt und solange sich die Schlupfdrehzahl in einem kritischen Resonanzbereich befindet.A method of avoiding or reducing juddering vibration in a powertrain of a motor vehicle having an automated friction clutch and an automated transmission, wherein the friction clutch is operated such that slip in the friction clutch decreases at a predetermined slip change rate when at the beginning or during a creeping operation the vehicle slip in the friction clutch is present and as long as the slip speed is in a critical resonance range.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren mit den Merkmalen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren mit den Merkmalen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 3 sowie eine Vorrichtung mit den Merkmalen gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 10.The invention relates to a method having the features according to the preamble of
Kriechstrategie zur Vermeidung von schlupfdrehzahlabhängigen Rupfschwingungsanregungen in automatisierten Getrieben mit z.B. trockenen Einfach- oder Mehrfachkupplungen. Creep strategy for avoiding slip-speed-dependent picking vibration excitations in automated transmissions with e.g. dry single or multiple couplings.
Der Stand der Technik weist zahlreiche Antirupfregelungsstrategien auf. Unter anderem ist eine solche auch in der
Antirupfregelungen benötigen einen hochdynamischen, verschleißarmen Aktor um Rupfschwingungen ausregeln zu können. Derartige Aktoren sind relativ komplex und teuer, darüber hinaus sind für alle anderen Funktionen einer Kupplung auch einfachere, weniger dynamische Aktoren ausreichend.Antiskid control systems require a highly dynamic, low-wear actuator to be able to compensate for juddering vibrations. Such actuators are relatively complex and expensive, moreover, simpler, less dynamic actuators are sufficient for all other functions of a clutch.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Kriechstrategie zu entwickeln, die Resonanzbereiche mit Rupfanregungen vermeidet und so den Fahrkomfort erhöht.The object of the present invention is to develop a creep strategy which avoids resonance regions with reed motions and thus increases ride comfort.
Schlupfdrehzahlabhängige Rupfanregungen treten insbesondere dann auf, wenn die Schlupfdrehzahl (also die Differenz Motordrehzahl-Getriebeeingangswellendrehzahl) in Resonanz mit Triebstrangeigenfrequenzen tritt.Slip speed-dependent Rupfanregungen occur in particular when the slip speed (ie the difference engine speed transmission input shaft speed) in resonance with Antriebstrangeigenfrequenzen occurs.
Untenstehend ist in
Im Fahrbetrieb wirken jedoch unterschiedliche Einflussfaktoren auf das Fahrzeug. So beeinflussen Tastpunktveränderungen, Kupplungstemperaturen, Fahrzeuggewicht und Steigungen der Fahrbahn den Verlauf der Schlupfdrehzahl. Ist die Änderungsrate der Schlupfdrehzahl gering und wird infolgedessen die Schlupfdrehzahl lange in resonanzkritischen Drehzahlbereichen gehalten, können Rupfschwingungen angeregt werden. Ein solches Rupfen ist exemplarisch in
In den
Die oben genannte Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 sowie durch ein Verfahren mit den Merkmalen gemäß Anspruch 3 sowie eine Vorrichtung mit den Merkmalen gemäß Anspruch 10 gelöst.The above object is achieved by a method having the features according to
In verfahrenstechnischer Hinsicht wird die Aufgabe durch das nachfolgend beschriebene Verfahren gelöst.In procedural terms, the object is achieved by the method described below.
Erfindungsgemäß ist ein Verfahren zur Vermeidung oder Verminderung von Rupfschwingungen in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, der eine automatisierte Reibungskupplung sowie ein automatisiertes Getriebe aufweist, vorgesehen. Erfindungsgemäß ist dabei vorgesehen, dass die Reibungskupplung derart betätigt wird, dass sich der Schlupf in der Reibungskupplung mit einer vorgegebenen Schlupfänderungsrate Δnslip/Δt verringert, wenn zu Beginn oder während eines Kriechvorgangs des Fahrzeugs Schlupf in der Reibungskupplung vorliegt und solange sich die Schlupfdrehzahl nslip in einem kritischen Resonanzbereich befindet.According to the invention, a method for preventing or reducing juddering vibrations in a drive train of a motor vehicle having an automated friction clutch and an automated transmission is provided. According to the invention it is provided that the friction clutch is actuated such that the slip in the friction clutch with a predetermined slip rate .DELTA.n slip / .DELTA.t reduced when at the beginning or during a creep of the vehicle slip in the friction clutch is present and as long as the slip speed n slip is located in a critical resonance range.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist dabei vorgesehen, dass sich der Schlupf mit mindestens der vorgegebenen Schlupfänderungsrate Δnslip/Δt verringert.In a preferred embodiment of the invention it is provided that the slip reduced with at least the predetermined slip rate .DELTA.n slip / .DELTA.t.
In verfahrenstechnischer Hinsicht wird die Aufgabe auch durch das nachfolgend beschriebene Verfahren gelöst.In terms of process engineering, the object is also achieved by the method described below.
Erfindungsgemäß ist ein Verfahren zur Vermeidung oder Verminderung von Rupfschwingungen in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, der eine automatisierte Reibungskupplung sowie einen Regler zur Regelung eines Öffnungsgrades der Reibungskupplung sowie ein automatisiertes Getriebe aufweist, vorgesehen. Erfindungsgemäß ist dabei vorgesehen, dass dem Regler als eine Reglersollwertvorgabe eine Schlupfänderungsrate Δnslip/Δt vorgegeben wird, wenn zu Beginn oder während eines Kriechvorgangs des Fahrzeugs Schlupf in der Reibungskupplung vorliegt und solange sich die Schlupfdrehzahl nslip in einem kritischen Resonanzbereich befindet.According to the invention, a method is provided for preventing or reducing juddering vibrations in a drive train of a motor vehicle having an automated friction clutch and a controller for controlling an opening degree of the friction clutch and an automated transmission. According to the invention it is provided that the controller is given as a controller setpoint default a slip rate Δn slip / .DELTA.t if there is slip in the friction clutch at the beginning or during a creep of the vehicle and as long as the slip speed n slip is in a critical resonance range.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist dabei vorgesehen, dass dem Regler eine erste Größe als Reglersollwertvorgabe vorgegeben wird, wenn zu Beginn oder während eines Kriechvorgangs des Fahrzeugs sich die Schlupfdrehzahl oberhalb dem kritischen Resonanzbereich befindet und/oder dass dem Regler eine zweite Größe als Reglersollwertvorgabe vorgegeben wird, wenn zu Beginn oder während eines Kriechvorgangs des Fahrzeugs sich die Schlupfdrehzahl unterhalb dem kritischen Resonanzbereich befindet.In a preferred embodiment of the invention, it is provided that the controller is given a first size as a controller setpoint default if at the beginning or during a creep of the vehicle, the slip speed is above the critical resonance range and / or that the controller specified a second size as a controller setpoint is at the beginning or during a creep of the vehicle, the slip speed is below the critical resonance range.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist dabei vorgesehen, dass die erste Größe eine Kupplungsmomentenänderungsrate oder eine Kupplungswegänderungsrate oder eine Kupplungsdruckänderungsrate oder eine Zielkriechgeschwindigkeit ist.In a preferred embodiment of the invention, it is provided that the first quantity is a clutch torque change rate or a clutch travel change rate or a clutch pressure change rate or a target creep speed.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist dabei vorgesehen, dass die zweite Größe eine Zielkriechgeschwindigkeit oder die Beibehaltung einer Schlupfänderungsvorgabe bis oder bis kurz vor Erreichen von Synchron, oder eine Vorgabe einer Kupplungswegänderungsrate oder einer Kupplungsdruckänderungsrate oder einer Kupplungsmomentenänderungsrate bis zum Schlupfabbau oder auch darüber hinaus ist.In a preferred embodiment of the invention, it is provided that the second variable is a target creep speed or the maintenance of a slip change preset until or shortly before reaching synchronous, or a specification of a clutch travel change rate or a clutch pressure change rate or a clutch torque change rate until slip reduction or even beyond.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist dabei vorgesehen, dass der kritische Resonanzbereich der Schlupfdrehzahl nslip zwischen den Schlupfdrehzahlschwellenwerten nslip1 und nslip2 liegt.In a preferred embodiment of the invention, it is provided that the critical resonance range of the slip speed n slip lies between the slip speed threshold values n slip1 and n slip2 .
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist dabei vorgesehen, dass die Schlupfänderungsrate Δnslip/Δt eine Konstante ist.In a preferred embodiment of the invention, it is provided that the slip change rate Δn slip / Δt is a constant.
Alternativ ist in einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, dass die Schlupfänderungsrate Δnslip/Δt eine Funktion der Betriebsbedingungen istAlternatively, in a further preferred embodiment of the invention, it is provided that the slip change rate Δn slip / Δt is a function of the operating conditions
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist dabei vorgesehen, dass die Schlupfänderungsrate Δnslip/Δt größer oder gleich 150 rpm/sIn another preferred embodiment of the invention, it is provided that the slip change rate Δn slip / Δt is greater than or equal to 150 rpm / s
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist dabei vorgesehen, dass die Schlupfänderungsrate Δnslip/Δt und die Schlupfdrehzahlschwellenwerte nslip1 und nslip2 aus Fahrzeugmessungen oder Triebstrangsimulationen ermittelt werden.In a further preferred embodiment of the invention, it is provided that the slip change rate Δn slip / Δt and the slip speed threshold values n slip1 and n slip2 are determined from vehicle measurements or drive train simulations .
In verfahrenstechnischer Hinsicht wird die Aufgabe auch durch das nachfolgend beschriebene Verfahren gelöst.In terms of process engineering, the object is also achieved by the method described below.
Erfindungsgemäß ist eine Vorrichtung zur Vermeidung oder Verminderung von Rupfschwingungen in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, der eine automatisierte Reibungskupplung sowie ein automatisiertes Getriebe aufweist, vorgesehen. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Vorrichtung eines der oben beschriebenen Verfahren ausführt.According to the invention, a device is provided for preventing or reducing juddering vibrations in a drive train of a motor vehicle having an automated friction clutch and an automated transmission. According to the invention, it is provided that the device carries out one of the methods described above.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Vorrichtung einen Regler zur Regelung eines Öffnungsgrades der Reibungskupplung aufweist.In a further preferred embodiment of the invention it is provided that the device has a regulator for controlling an opening degree of the friction clutch.
Die erfindungsgemäßen Verfahren sowie die erfindungsgemäße Vorrichtung haben den Vorteil, dass in resonanzkritischen Schlupfdrehzahlbereichen eine Schlupfänderungsrate eingestellt oder eingeregelt wird, die so hoch ist, dass der kritische Bereich von der Kupplungsaktorik zügig durchfahren wird und damit Rupfschwingungen vermieden oder abgeschwächt werden.The method according to the invention as well as the device according to the invention have the advantage that in slip-critical rotational speed ranges a slip change rate is set or adjusted which is so high that the critical range is rapidly traversed by the clutch actuator and thus chatter vibrations are avoided or mitigated.
Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der nachfolgenden Figuren sowie deren Beschreibung.Further advantages and advantageous embodiments of the invention are the subject of the following figures and their description.
Es zeigen im Einzelnen:They show in detail:
Um Rupfanregungen zu vermeiden oder zu reduzieren sollte eine Kriechstrategie den Verlauf der Schlupfdrehzahl also im kritischen Resonanzbereich so regeln, dass die Änderungsrate der Schlupfdrehzahl ausreichend hoch ist, um damit den kritischen Bereich schnell und steil zu durchfahren. In order to avoid or reduce judder excitations, a creep strategy should regulate the course of the slip speed in the critical resonance range in such a way that the rate of change of the slip speed is sufficiently high in order to drive through the critical range quickly and steeply.
Die vorgeschlagene Kriechstrategie unterteilt die Regelung in drei Regelbereiche I, II und III, um schlupfdrehzahlabhängige Rupfanregungen zu vermeiden:
Die Schlupfdrehzahl nslip befindet sich zum Start des Kriechens im noch unkritischen Drehzahlbereich zwischen Motordrehzahl neng und nslip2. Hier wird dem Kriechregler in bekannter Weise als Sollwertvorgabe eine Kupplungsmomentenänderungsrate (
Die Schlupfdrehzahl nslip erreicht nun den kritischen Resonanzbereich bei nslip2. Nun wird die Reglersollwertvorgabe auf die Vorgabe einer bestimmten Schlupfänderungsrate Δnslip/Δt gesetzt. Ein typischer Wert ist z.B. Δnslip/Δt >= 150 rpm/s (rpm/s: Umdrehungen pro Minute pro Sekunde). Diese Schlupfänderungsrate und die kritischen Drehzahlschwellen nslip2 und nslip1 können aus Fahrzeugmessungen oder Triebstrangsimulationen während der Entwicklung ermittelt werden. Deren Bestimmung bleibt unter Berücksichtigung des technischen Einzelfalls dem Fachmann überlassen.. Die Schlupfänderungsrate ist so zu wählen, dass der kritische Resonanzbereich zügig durchfahren wird, um Anregungen zu vermeiden. Jedoch ist aus Komfortgründen natürlich die Schlupfänderungsrate auf eine maximale Schlupfänderungsrate zu begrenzen, da es sonst zu einem Beschleunigungssprung des Fahrzeugs in Phase II kommt. Die Schlupfänderungsrate kann eine Konstante sein oder aber eine betriebsbedingungsabhängige Funktion.
Verlässt die Schlupfdrehzahl nslip den kritischen Resonanzbereich, kann die Reglersollwertvorgabe z.B. in bekannter Weise wieder auf eine Zielkriechgeschwindigkeit (
In
Es wird eine Kriechstrategie zur Vermeidung von schlupfdrehzahlabhängigen Rupfschwingungsanregungen in automatisierten Getrieben mit z.B. trockenen Einfach- oder Mehrfachkupplungen offenbart. In resonanzkritischen Schlupfdrehzahlbereichen regelt die Kriechstrategie eine Schlupfänderungsrate ein, die so hoch ist, dass der kritische Bereich zügig durchfahren wird und damit Rupfschwingungen vermieden oder abgeschwächt werden.A creep strategy for avoiding slip-speed-dependent judder vibration excitations in automated transmissions with e.g. dry single or multiple couplings disclosed. In slip-critical rotational speed ranges, the creep strategy regulates a slip rate that is so high that the critical range is quickly traversed, thus avoiding or mitigating chatter.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
-
- n(t)n (t)
- Drehzahlrotation speed
- neng n tight
- MotordrehzahlEngine speed
- nips n ips
- GetriebeeingangswellendrehzahlTransmission input shaft speed
- nslip n slip
- SchlupfdrehzahlSlip speed
- nslip1 n slip1
- Schwellenwert der SchlupfdrehzahlThreshold of the slip speed
- nslip2 n slip2
- Schwellenwert der SchlupfdrehzahlThreshold of the slip speed
- nslipfilt n slipfilt
- gefilterte Schlupfdrehzahlfiltered slip speed
- t1, t2, t3 t 1, t 2, t 3
- Zeitpunktetimings
- I, II, IIII, II, III
- RegelbereicheControl ranges
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Legal Events
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Owner name: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES AG & CO. KG, DE Free format text: FORMER OWNER: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES AG & CO. KG, 91074 HERZOGENAURACH, DE Effective date: 20140217 Owner name: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES GMBH & CO. KG, DE Free format text: FORMER OWNER: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES AG & CO. KG, 91074 HERZOGENAURACH, DE Effective date: 20140217 |
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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 |
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R081 | Change of applicant/patentee |
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