DE19710919A1

DE19710919A1 - System for changing the gear ratio in a multi-step transmission

Info

Publication number: DE19710919A1
Application number: DE19710919A
Authority: DE
Inventors: Helmut Denz; Hong Dr Zhang
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1996-06-29
Filing date: 1997-03-15
Publication date: 1998-01-08

Abstract

The invention relates to a system for varying the gear ratio for a multi-step transmission in which while varying the gear ratio a mass of inertia is accelerated or decelerated. Said mass of inertia, substantially comprising engine components and the converter has, for example, to be accelerated during downshift, whereas it is decelerated during upshift. At least two different strategies which can be selected are provided to alter the gear ratio. The object of the invention is that, first of all, a first value representing the engine output moment, and a second value representing the moment requirement for acceleration or deceleration of the centrifugal mass are determined. To determine the engine output moment during the actual shift, said moment is derived from the current load signal and values dependent on the throttle angle.

Description

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung geht aus von einem System zur Änderung der Ge triebeübersetzung bei einem Stufengetriebe mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.The invention is based on a system for changing the Ge Gear ratio in a multi-step transmission with the features the preamble of claim 1.

Aus dem Stand der Technik, wie er beispielsweise durch die EP,A1,0 001 298 (entspricht US-PS 4,228,700) repräsentiert wird, ist es bekannt, beim Gangwechsel eines Automatik stufengetriebes die entsprechenden Gangschaltventile abhän gig davon anzusteuern, ob ein Schubbetrieb oder ein Zugbe trieb des Motors vorliegt. Durch die Verknüpfung eines er kannten Zug- oder Schubbetriebes mit der Gangschaltart (Hoch- oder Rückschaltvorgang) kann eine Schaltstrategie derart ausgewählt werden, daß eine möglichst getriebe schonende und komfortable Anpassung der Motordrehzahl an den neuen Getriebegang stattfinden kann. Insbesondere ist daran gedacht, daß zu Beginn des Umschaltvorgangs die Umschaltung der erforderlichen Gangschaltventile positiv überschneidend erfolgt und zwar bei Lasthoch- und Schubrückschaltung zu Be ginn des Umschaltvorgangs und bei Schubhoch- und Lastrück schaltung am Ende des Umschaltvorgangs.From the prior art, as for example by the EP, A1.0 001 298 (corresponds to US Pat. No. 4,228,700) it is known when changing gears of an automatic stage transmission depend on the corresponding gear shift valves to control whether a pushing operation or a train drive of the motor is present. By linking one he known train or push operation with the gear shift type (Upshift or downshift) can be a shift strategy be selected so that a gearbox as possible gentle and comfortable adjustment of the engine speed to the new gear can take place. In particular, that's about it thought that at the beginning of the switching process the switching of the required gear shift valves overlap positively takes place at load upshift and thrust downshift to Be start of the switching process and in the event of a push-up and load return switching at the end of the switching process.

Aus der DE-OS 42 32 974 (entspricht GB-PS 2,271,198) und der DE-OS 42 39 711 ist ein Modell zur Abschätzung des soge nannten indizierten Motormoments abhängig von der Motordreh zahl, der Motorlast, des Zündwinkels, der Zündungsausblend stufen und des Verlustmomentes abhängig von Motordrehzahl, Motorlast, Motortemperatur und Verbraucher (beispielsweise Klimakompressor) bekannt. In der DE-OS 44 07 475 wird dieses Motormomentenmodell zur Abschätzung des indizierten Motor moments um die Lambdaabhängigkeit, d. h. um die Abhängigkeit von der Kraftstoff-Luft-Gemischzusammensetzung, ergänzt. Aus diesen Schriften ist es also bekannt, zu jedem Betriebszeit punkt das momentane Motorausgangsmoment genau zu berechnen.From DE-OS 42 32 974 (corresponds to GB-PS 2,271,198) and DE-OS 42 39 711 is a model for estimating the so-called called indicated engine torque depending on the engine speed number, the engine load, the ignition angle, the ignition suppression stages and the loss torque depending on engine speed, Engine load, engine temperature and consumers (for example Air conditioning compressor). In DE-OS 44 07 475 this is Engine torque model to estimate the indexed engine moments around the lambda dependence, d. H. about dependence of the fuel-air mixture composition. Out it is known from these writings, at all times point to precisely calculate the current engine output torque.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der ge nauen und einfachen Auswahl der Umschaltestrategien bei der Änderung von Getriebeübersetzung bei Stufengetrieben.The object of the present invention is the ge precise and simple selection of the switching strategies at the Change of gear ratio in multi-stage gearboxes.

Dieser Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 ge löst.This object is ge by the features of claim 1 solves.

Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention

Wie schon erwähnt geht die Erfindung aus von einem System zur Änderung der Getriebeübersetzung bei einem Stufenge triebe, bei dem während einer Änderung der Getriebeüber setzung eine Schwungmasse beschleunigt oder verzögert wird. Die Schwungmasse, im wesentlichen bestehend aus Motorkompo nenten und dem Wandler, muß beispielsweise bei Rückschalt vorgängen beschleunigt werden, während die Schwungmasse bei Hochschaltvorgängen verzögert wird. Zur Veränderung der Ge triebeübersetzung sind wenigstens zwei auswählbare unter schiedliche Strategien vorgesehen. As already mentioned, the invention is based on a system to change the gear ratio in a step gear drives, during which during a change in the transmission setting a flywheel is accelerated or decelerated. The flywheel, consisting essentially of engine compo nenten and the converter, for example, when switching back operations are accelerated while the flywheel mass Upshifts are delayed. To change the Ge Gear ratio are at least two selectable under different strategies provided.

Der Kern der Erfindung besteht darin, daß zunächst ein das Motorausgangsmoment repräsentierender erster Wert und ein den Momentenbedarf zur Beschleunigung oder Verzögerung der Schwungmasse repräsentierender zweiter Wert erfaßt wird. Zur Änderung der Getriebeübersetzung wird dann eine der oben er wähnten Strategien abhängig von einem Vergleich des erfaßten ersten Wertes mit dem erfaßten zweiten Wertes ausgewählt.The essence of the invention is that first a First output value representing engine output torque and a the torque required to accelerate or decelerate the Inertia representing the second mass is detected. For Changing the gear ratio will then be one of the above mentioned strategies depending on a comparison of the recorded selected first value with the detected second value.

Wie schon erwähnt sind aus dem Stand der Technik Verfahren bekannt, unterschiedliche Umschaltstrategien zur Änderung der Getriebeübersetzung je nach einem erkannten Schub- oder Zugbetrieb des Fahrzeugmotors auszuwählen. Diese Schub-Zug-Er kennung geschieht dabei abhängig von dem momentan erfaßten Drosselklappenwinkel. Dieses Verfahren ist jedoch ungenau und die Applikation ist relativ aufwendig. Die vorliegende Erfindung hat den Vorteil, daß sehr genau erkannt wird, ob es sich bei der einzuleitenden Getriebeumschaltung um eine Schub- oder Zugschaltung handelt. Darüber hinaus ist das er findungsgemäße System relativ einfach zu applizieren. Weiterhin haben andere Funktionen der Motorsteuerung, bei spielsweise ein Aufheizen des Katalysators, keinen Einfluß auf die erfindungsgemäße Schub- oder Zugerkennung.As already mentioned, processes are from the prior art known, different switching strategies for change the gear ratio depending on a detected thrust or Train operation of the vehicle engine to select. This push-pull-Er identification happens depending on the currently recorded Throttle valve angle. However, this procedure is inaccurate and the application is relatively complex. The present Invention has the advantage that it is recognized very precisely whether the gear change to be initiated is a Push or pull switching is. Beyond that, he is system according to the invention is relatively easy to apply. Also have other engine control functions, at for example heating the catalyst, no influence to the thrust or train detection according to the invention.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vor gesehen, daß als Änderungsart der Getriebeübersetzungsände rung erfaßt wird, ob eine Änderung zu einer längeren Getrie beübersetzung (Hochschaltvorgang) oder zu einer kürzeren Ge triebeübersetzung (Rückschaltvorgang) vorliegt und die Strategien abhängig von dieser erfaßten Änderungsart ausge wählt wird. Dieser Ausführungsform zielt darauf ab, daß neben dem erfindungsgemäßen Momentenvergleich zusätzlich die Schaltungsart zur Auswahl der Umschaltstrategien herange zogen wird. Abhängig von dem erfindungsgemäßen Vergleich des erfaßten ersten mit dem erfaßten zweiten Wert wird erkannt, ob ein Schubvorgang oder ein Zugvorgang vorliegt, wobei je nach erkanntem Zug- oder Schubbetrieb die geeignete Schalt strategie ausgewählt wird.In an advantageous embodiment of the invention is before seen that as a change type of gear ratio changes tion is detected whether a change to a longer transmission transmission (upshift) or to a shorter Ge transmission ratio (downshift) and the Strategies depending on the change type entered is chosen. This embodiment aims to in addition to the comparison of moments according to the invention also the Circuit type to select the switching strategies is pulled. Depending on the comparison of the invention detected first with the detected second value is recognized whether there is a pushing operation or a pulling operation, whereby each the appropriate switching after detected train or push operation strategy is selected.

Zur Erfassung des zweiten Wertes, der den Momentenbedarf zur Beschleunigung oder Verzögerung der Schwungmasse repräsen tiert, kann vorgesehen sein, daß eine Zeitdauer für die Änderung der Getriebeübersetzung vorgegeben wird. In diesem Fall wird zur Erfassung des zweiten Wertes (Momentenbedarf zur Beschleunigung oder Verzögerung der Schwungmasse) die Differenz zwischen der Motor- und/oder Getriebeeingangsdreh zahl vor und nach der Änderung der Getriebeübersetzung be stimmt. Diese so bestimmte Differenz wird mit der vorgegebe nen Zeitdauer und dem Trägheitsmoment der Schwungmasse und/oder mit dem Trägheitsmoment eines zwischen Fahrzeug motor und Getriebe angeordneten Drehmomentwandlers zur Bildung des Momentenbedarfs verknüpft.To record the second value, which is the torque requirement for Represent acceleration or deceleration of the flywheel animals, it can be provided that a time period for the Change the gear ratio is specified. In this Case is used to record the second value (torque requirement to accelerate or decelerate the flywheel) Difference between the engine and / or transmission input rotation number before and after changing the gear ratio Right. This difference determined in this way is specified with the NEN duration and the moment of inertia of the flywheel and / or with the moment of inertia between a vehicle Motor and gearbox arranged torque converter Formation of the need for moments linked.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß der Vergleich des erfaßten ersten Wertes (Motorausgangsmoment) mit dem erfaßten zweiten Wert (Momentenbedarf zur Beschleunigung oder Verzögerung der Schwungmasse) mit einer vorgebbaren Hysterese versehen ist. Diese Hysterese kann dabei abhängig von der erfaßten Ände rungsart (Hoch- und Rückschaltvorgang) vorgegeben werden.In a further advantageous embodiment of the invention it is provided that the comparison of the detected first value (Engine output torque) with the detected second value (Torque required to accelerate or decelerate the Flywheel) is provided with a predeterminable hysteresis. This hysteresis can depend on the detected changes type (upshift and downshift).

Soll ein Getriebeumschaltvorgang eingeleitet werden, so ent spricht das Motorausgangsmoment zu diesem Zeitpunkt nicht genau dem Motorausgangsmoment, das bei dem tatsächlichen Ge triebeumschaltvorgang vorliegen wird. Dies kommt insbeson dere durch Totzeiten beim Ab- bzw. Aufbau des Hydraulik drucks an den Getriebekupplungen zustande. Zur genauen Aus wahl der Schaltstrategie ist aus diesem Grund ein in die Zu kunft prädiziertes Motorausgangsmoment gewünscht, um diese Totzeiten beim Auf- bzw. Abbau des Hydraulikdrucks an den Getriebekupplungen zu kompensieren. Aus diesem Grund wird in einer vorteilhaften Ausgestaltung als erster Wert für die Motorausgangsleistung ein prädiziertes Motorausgangsmoment ermittelt, wobei die Prädiktion von dem aktuellen Motoraus gangsmoment, das bei Einleiten des Umschaltwunsches vor liegt, ausgeht. Um das prädizierte Motorausgangsmoment, das Motorausgangsmoment beim tatsächlichen Schaltvorgang, zu be stimmen, kann dieses aus dem aktuellen Lastsignal und drosselklappenwinkelabhängigen Größen prädiziert werden.If a gear change process is to be initiated, then ent the engine output torque does not speak at this time exactly the engine output torque, which at the actual Ge drive switching process will be present. This comes in particular due to dead times when dismantling or assembling the hydraulics pressure on the gearbox couplings. For the exact end For this reason, the selection of the switching strategy is a factor in the Zu predicted engine output torque desired to this Dead times when the hydraulic pressure builds up or down at the To compensate transmission clutches. For this reason, in an advantageous embodiment as the first value for the Engine output power is a predicted engine output torque determined, the prediction from the current engine initial torque that occurs when the changeover request is initiated lies, goes out. To the predicted engine output torque that Engine output torque during the actual switching process, to be correct, this can from the current load signal and Throttle angle-dependent sizes are predicted.

Zur Ermittlung des prädizierten Motorausgangsmoments können die Motorlast und/oder die Motordrehzahl repräsentierende Werte erfaßt werden. Insbesondere kann vorgesehen sein, daß die Änderung der Motorlast innerhalb einer vorgebbaren Prädiktionszeit erfaßt wird.To determine the predicted engine output torque representing engine load and / or engine speed Values are recorded. In particular, it can be provided that the change in the engine load within a predeterminable Prediction time is recorded.

Alternativ können Werte erfaßt werden, die die Druck- und die Temperaturänderung vor der Drosselklappe des Fahrzeug motors repräsentieren. Hierbei ist insbesondere vorgesehen, daß ein Lastsignal, das aus der erfaßten Motordrehzahl und der erfaßten Stellung der Drosselklappe ermittelt wird, mit den erfaßten Werten korrigiert wird. In dieser Ausführungs form wird also zur Ermittlung des prädizierten Motoraus gangsmoments das aus der Drosselklappenstellung und der Mo tordrehzahl berechnete, mit dem Druck und der Temperatur vor der Drosselklappe korrigierte Motorlastsignal herangezogen.Alternatively, values can be recorded that represent the pressure and the temperature change in front of the vehicle's throttle valve represent motors. In particular, it is provided that that a load signal resulting from the detected engine speed and the detected position of the throttle valve is determined with the recorded values is corrected. In this execution form is used to determine the predicted engine stop gear moment from the throttle valve position and the Mo door speed calculated with the pressure and temperature before the throttle valve corrected engine load signal is used.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind den Unteran sprüchen zu entnehmen.Further advantageous configurations are the Unteran to take sayings.

Zeichnungdrawing

Die Fig. 1a bis 1d zeigen Blockschaltbilder verschiedener Ausführungsformen der Erfindung. Die Fig. 2 stellt ein Ab laufdiagramm der Erfindung dar, während die in der Fig. 3 gezeigte Abbildung zur Verdeutlichung des Hysteresever haltens dient. FIGS. 1A to 1D show block diagrams of various embodiments of the invention. Fig. 2 illustrates a chart which Ab of the invention, while the picture shown in FIG. 3 serves to illustrate the Hysteresever holding.

AusführungsbeispielEmbodiment

Die Erfindung soll im folgenden anhand von verschiedenen Ausführungsbeispielen erläutert werden.The invention is intended in the following with the aid of various Exemplary embodiments are explained.

In den eingangs erwähnten Anmeldungen DE-OS 42 39 711 und DE-OS 42 32 974 wird ein Modell zur Abschätzung des indi zierten Motormoments Mi_mot,ist abhängig von der Motordrehzahl, der Motorlast, dem Zündwinkel und den Ausblendungsstufen vorgestellt. Weiterhin ist es bekannt, das Verlustmoment M_mot,verl abhängig von der Motordrehzahl, der Motorlast, der Motortemperatur sowie abhängig von Verbrauchern (z. B. einem Klimakompressor) zu ermitteln. In der eingangs erwähnten DE-OS 44 07 475 wird das Motormomentenmodel zur Abschätzung des indizierten Motormoments um die sogenannte Lambda-Abhängig keit ergänzt. Dies bedeutet, daß zur Abschätzung des indi zierten Motormoments auch die Kraftstoff-Luft-Zusammen setzung berücksichtigt wird. Das Motorausgangsmoment M_mot, das im Falle eines Schaltgetriebes auch Kupplungsmoment ge nannt wird, ergibt sich durch Abziehen des o. g. Motorver lustmoments vom indizierten Motormoment wie folgt:In the applications mentioned DE-OS 42 39 711 and DE-OS 42 32 974, a model for estimating the indi ced engine torque Mi _{mot is presented} depending on the engine speed, the engine load, the ignition angle and the masking levels. Furthermore, it is known to determine the loss torque M _{mot, depend} on the engine speed, the engine load, the engine temperature and on consumers (e.g. an air conditioning compressor). In the aforementioned DE-OS 44 07 475, the engine torque model for estimating the indicated engine torque is supplemented by the so-called lambda dependency. This means that the fuel-air composition is also taken into account for the estimation of the indicated engine torque. The engine output torque M _mot , which is also called clutch torque in the case of a manual transmission, is obtained by subtracting the above-mentioned engine loss torque from the indicated engine torque as follows:

M_mot = M_mot,ist - M_mot,verl (1).M _mot = M _{mot, is} - M _{mot, verl} (1).

Die Fig. 1a bis 1d zeigen Übersichtsblockschaltbilder von verschiedenen Ausgestaltungen der Erfindung, wobei gleiche Blöcke mit denselben Bezugszeichen markiert sind. Figs. 1a to 1d show high level block diagrams of various embodiments of the invention, wherein like blocks are marked with the same reference numerals.

Der Fahrzeugmotor 101 wird durch die Motorsteuerung 109 ge steuert bzw. geregelt. Die Motordrehzahl N_mot wird durch den Drehzahlsensor 102 erfaßt. Der zwischen dem Fahrzeugmotor 101 und dem Automatikgetriebe 105 angebrachte Drehmomenten wandler 103 kann durch Schließen der Kupplung 103a über brückt werden. Die Getriebeeingangsdrehzahl N_T des Getriebes 105 wird durch den Drehzahlsensor 104 gemessen. Die Getrie beausgangsdrehzahl N_ab wird durch den Drehzahlsensor 106 er faßt und an die im Block 107 schematisch gezeigten Fahr zeugräder weitergeleitet.The vehicle engine 101 is controlled by the engine controller 109 . The engine speed N _mot is detected by the speed sensor 102 . The torque converter 103 attached between the vehicle engine 101 and the automatic transmission 105 can be bridged by closing the clutch 103 a. The transmission input speed N _{T of} the transmission 105 is measured by the speed sensor 104 . The transmission output speed N _from is detected by the speed sensor 106 and passed on to the driving wheels shown schematically in block 107 .

Die Umschaltvorgänge des Getriebes 105 werden durch die Schaltventile 105′ getätigt. Diese Schaltventile werden durch die Schaltstrategie St von dem Getriebesteuergerät 108 beaufschlagt. Die Hoch- bzw. Rückschaltvorgänge werden im allgemeinen in der Getriebesteuerung 108 abhängig von der Motorlast (nicht dargestellt) und der Getriebeausgangsdreh zahl N_ab getätigt. Weiterhin erhält die Getriebesteuerung 108 die Motordrehzahl N_mot und die Getriebeeingangsdrehzahl N_T sowie das Motormoment M_mot von der Motorsteuerung 109.The switching operations of the transmission 105 are made by the switching valves 105 '. These shift valves are acted upon by shift control strategy St from transmission control unit 108 . The upshifts or downshifts are generally made in the transmission controller 108 depending on the engine load (not shown) and the transmission output speed N _ab . The transmission control 108 also receives the engine speed N _mot and the transmission input speed N _T as well as the engine torque M _mot from the engine control 109 .

Während eines Rückschaltvorgangs muß im Falle eines Zugbe triebs des Fahrzeugmotors die Motordrehzahl direkt vom Fahr zeugmotor hochgetrieben werden. Der Drehzahlunterschied ΔN vor und nach einem Rückschaltvorgang ergibt sich bei einer geschlossenen Wandlerkupplung 103a aus dem Gangsprung zwischen dem neuen Gang i_neu und dem alten Gang i_alt:During a downshift, the engine speed must be driven directly from the vehicle engine in the event of a train operation of the vehicle engine. The speed difference ΔN before and after a downshift process results in a closed converter clutch 103 a from the gear jump between the new gear i _new and the old gear i _old :

ΔN = N_mot,alt _* (i_neu/i_alt-1) (2).ΔN = N _{mot, old} _* (i _new / i _old -1) (2).

wobei:in which:

ΔN: Differenz zwischen der Motordrehzahl vor und nach dem Schaltvorgang.
N_mot,alt: Motordrehzahl vor dem Verlassen des alten Synchron punktes.
i_neu: Getriebeübersetzung des neuen Gangs.
i_alt: Getriebeübersetzung des alten Gangs.ΔN: difference between the engine speed before and after the shift.
N _{mot, old} : engine speed before leaving the old synchronization point.
i _new : gear ratio of the new gear.
i _old : gear ratio of the old gear.

Im Falle einer offenen Wandlerkupplung 103a muß die Gleichung 2 noch entsprechend um den Wandlerschlupf (Verhältnis von Motordrehzahl zur Getriebeeingangsdrehzahl) vor und nach eines Schaltvorgangs korrigiert werden.In the case of an open converter clutch 103 a, equation 2 still has to be corrected accordingly by the converter slip (ratio of engine speed to transmission input speed) before and after a shift.

Gegeben sei die Schaltzeit T_schalt, innerhalb der die Motor drehzahl N_mot von dem Synchronpunkt des alten Getriebegangs auf den Synchronpunkt des neuen Getriebegangs angestiegen sein soll. Damit ergibt sich eine Soll-Beschleunigung der Schwungmasse:Given the shift time T _switching within which the engine speed N _mot of the synchronization point of the old gear ratio to the synchronous point of the new transmission gear should be increased. This results in a target acceleration of the flywheel:

dN/dt = ΔN/T_schalt (3).dN / dt = ΔN / T _switch (3).

Der Momentenbedarf M_schwung zur Beschleunigung der Schwung masse ergibt sich:The moment _requirement M _swing to accelerate the swing mass results:

M_schwung = β _* (2π _* dN/dt) (4).M _swing = β _* (2π _* dN / dt) (4).

wobei β die Summe aus dem Trägheitsmoment der Schwungmasse und dem Trägheitsmoment des Drehmomentenwandlers ist.where β is the sum of the moment of inertia of the flywheel and the moment of inertia of the torque converter.

Erfindungsgemäß wird für eine Rückschaltung die Schaltstra tegie "Zug" erkannt, wenn das Motorausgangsmoment M_mot größer als der Momentenbedarf M_schwung zur Beschleunigung des Träg heitsmoments ist. In diesem Fall wird die Umschaltstrategie "Zugrückschaltung" ausgewählt.According to the invention for a downshift, the switching strategy "train" is recognized when the engine output torque M _{mot is} greater than the torque _requirement M _swing to accelerate the moment of inertia. In this case, the "train downshift" switchover strategy is selected.

Ist das Motorausgangsmoment M_mot kleiner als der Momentenbe darf M_schwung, so wird auf "Schub" erkannt und die Umschalt strategie "Schubrückschaltung" ausgewählt. Bei der Er mittlung des Motorausgangsmomentes M_mot bleibt eine Motor momentenreduktion während der Getriebeumschaltung, ein soge nannter Getriebesteuerungsmotoreingriff, unberücksichtigt. If the engine output torque M _{mot is} less than the torque _requirement M _swing , "overrun" is recognized and the switchover strategy "overrun downshift" is selected. When determining the engine output torque M _mot , engine torque reduction during transmission changeover, a so-called transmission control engine intervention, is disregarded.

In der folgenden Formel 5 ist über den erfindungsgemäßen Vergleich hinaus noch eine Momenten-Hysterese bei der Schub-Zug-Erkennung für Rückschaltung eingearbeitet.In the following formula 5 is about the invention Compare also a moment hysteresis at the Push-pull detection incorporated for downshifting.

M_mot < M_schwung: "Zugrückschaltung"
M_mot < (M_schwung - M_hysr): "Schubrückschaltung" (5).M _mot <M _swing : "train downshift"
M _mot <(M _swing - M _hysr ): "Thrust downshift" (5).

wobei M_hysr die Momenten-Hysterese bei der Schub-Zug-Er kennung für Rückschaltung ist.where M _{hysr is} the torque hysteresis in the push-pull detection for downshifting.

Bei einem Hochschaltvorgang wird die Schub-Strategie für die Getriebesteuerung verwendet, wenn das Motorausgangsmoment M_mot kleiner ist als der Momentenbedarf M_schwung (s. Gleichung 4), wobei der Momentenbedarf M_schwung in diesem Falle negativ ist:During an _{upshift, the overrun} strategy is used for transmission control when the engine output torque M _{mot is} less than the torque _requirement M _swing (see equation 4), the torque _requirement M _{swing being negative} in this case:

M_mot < M_schwung: "Schubhochschaltung"
M_mot < (M_schwung + M_hysh): "Zughochschaltung" (6).M _mot <M _swing : "thrust upshift"
M _mot <(M _swing + M _hysh ): "train upshift" (6).

wobei M_hysh die Momenten-Hysterese bei der Schub-Zug-Er kennung für Hochschaltung ist.where M _{hysh is} the torque hysteresis in the push-pull detection for upshifting.

Die oben beschriebene Vorgehensweise zur Ermittlung der Schaltstrategie ist in der Fig. 2 aufgeführt.The procedure described above for determining the switching strategy is shown in FIG. 2.

Hierzu werden im Schritt 201 die Parameter F_HYSH und F_HYSR auf den Wert Null gesetzt. Im Schritt 202 wird abgefragt, ob es sich bei dem anstehenden Schaltvorgang um eine Hoch schaltvorgang handelt. Ist dies nicht der Fall, so wird im Schritt 203 abgefragt, ob ein Rückschaltvorgang beabsichtigt ist. Ist auch dies nicht der Fall, so ist offensichtlich kein Schaltvorgang beabsichtigt, woraufhin wieder zum Schritt 201 zurückgegangen wird. For this purpose, the parameters F_HYSH and F_HYSR are used in step 201 set to zero. In step 202 it is queried whether the upcoming shift is a high switching operation. If this is not the case, the Step 203 queries whether a downshift is intended is. If this is not the case, it is obvious no switching operation is intended, whereupon the Step 201 is returned.

Wird im Schritt 203 festgestellt, daß ein Rückschaltvorgang beabsichtigt wird, so wird im Schritt 204 ermittelt, ob der Parameter F_HYSR den Wert Null aufweist. Ist dies der Fall, so wird im Schritt 205 überprüft, ob das Motorausgangsmoment M_mot größer als der Momentenbedarf M_schwung ist. Ist dies der Fall, so wird über den Schritt 206 (Parameter F_HYSR wird auf den Wert Eins gesetzt) im Schritt 214 die Schaltstrate gie St "Zugrückschaltung" gewählt. Ist dies nicht der Fall, so wird über den Schritt 207 (Parameter F_HYSR wird auf den Wert Null gesetzt) im Schritt 209 die Schaltstrategie St "Schubrückschaltung" gewählt.If it is determined in step 203 that a downshift is intended, step 204 determines whether the parameter F_HYSR has the value zero. If this is the case, it is checked in step 205 whether the engine output torque M _{mot is} greater than the torque _requirement M _swing . If this is the case, step 206 (parameter F_HYSR is set to the value one) in step 214 is used to select the switching strategy St "pull downshift". If this is not the case, then step 207 (parameter F_HYSR is set to the value zero) in step 209 selects the switching strategy St “overrun downshift”.

Wird im Schritt 204 festgestellt, daß Parameter F_HYSR (in dem vorher durchlaufenen Schritt 206) den Wert Eins aufweist, so wird im Schritt 208 überprüft, ob das Motorausgangsmoment M_mot größer ist als der Momentenbedarf M_schwung abzüglich dem obenerwähnten Hysteresewert M_hysr. Ist dies der Fall, so wird über den Schritt 206 (Parameter F_HYSR wird auf den Wert Eins gesetzt) im Schritt 214 die Schaltstrategie St "Zugrückschaltung" gewählt. Ist dies nicht der Fall, so wird über den Schritt 207 (Parameter F_HYSR wird auf den Wert Null gesetzt) im Schritt 209 die Schaltstrategie St "Schub rückschaltung" gewählt.If it is determined in step 204 that parameters F_HYSR having (in the previously traversed step 206) the value one, it is checked in step 208 whether the engine output torque M _mot is greater than the torque demand M _schwung minus the above-mentioned hysteresis M _hysr. If this is the case, step 206 (parameter F_HYSR is set to the value one) is used in step 214 to select the shift strategy St “train downshift”. If this is not the case, then step 207 (parameter F_HYSR is set to the value zero) in step 209 selects the switching strategy St “overrun downshift”.

Wird im Schritt 202 festgestellt, daß ein Hochschaltvorgang beabsichtigt wird, so wird im Schritt 210 ermittelt, ob der Parameter F_HYSH den Wert Null aufweist. Ist dies der Fall, so wird im Schritt 211 überprüft, ob das Motorausgangsmoment Met kleiner als der Momentenbedarf M_schwung ist. Ist dies der Fall, so wird über den Schritt 213 (Parameter F_HYSH wird auf den Wert Eins gesetzt) im Schritt 215 die Schaltstrate gie St "Schubhochschaltung" gewählt. Ist dies nicht der Fall, so wird über den Schritt 212 (Parameter F_HYSH wird auf den Wert Null gesetzt) im Schritt 216 die Schaltstrate gie St "Zughochschaltung" gewählt. If it is determined in step 202 that an upshift is intended, step 210 determines whether the parameter F_HYSH has the value zero. If this is the case, it is checked in step 211 whether the engine output torque Met is less than the torque _requirement M _swing . If this is the case, step 213 (parameter F_HYSH is set to the value one) in step 215 selects the switching strategy St "thrust upshift". If this is not the case, then step 212 (parameter F_HYSH is set to the value zero) in step 216 selects the switching strategy St "train upshifting".

Wird im Schritt 210 festgestellt, daß Parameter F_HYSH (in dem vorher durchlaufenen Schritt 213) den Wert Eins aufweist, so wird im Schritt 213 überprüft, ob das Motorausgangsmoment M_mot kleiner ist als der Momentenbedarf M_schwung zuzüglich dem obenerwähnten Hysteresewert M_hysh. Ist dies der Fall, so wird über den Schritt 213 (Parameter F_HYSH wird auf den Wert Eins gesetzt) im Schritt 215 die Schaltstrategie St "Schubhochschaltung" gewählt. Ist dies nicht der Fall, so wird über den Schritt 212 (Parameter F_HYSH wird auf den Wert Null gesetzt) im Schritt 216 die Schaltstrategie St "Zughochschaltung" gewählt.If it is determined in step 210 that parameter F_HYSH (in the previously performed step 213) has the value one, then in step 213 it is checked whether the engine output torque M _{mot is} less than the torque _requirement M _swing plus the hysteresis _value M _hysh mentioned above. If this is the case, the shift strategy St “thrust upshift” is selected in step 215 via step 213 (parameter F_HYSH is set to the value one). If this is not the case, then step 212 (parameter F_HYSH is set to the value zero) in step 216 selects the switching strategy St “train upshift”.

Der Momentenbedarf M_schwung zur Beschleunigung der Schwung masse wird dabei nach den Gleichungen 2, 3 und 4 berechnet.The torque _requirement M _swing to accelerate the swing mass is calculated according to equations 2, 3 and 4.

Die in der Fig. 3 gezeigten Abbildungen machen den Einfluß der Hysteresen M_hysh und M_hysr deutlich.The illustrations shown in FIG. 3 clearly show the influence of the hysteresis M _hysh and M _hysr .

Das abgeschätzte Motorausgangsmoment M_mot stellt das momentan am Fahrzeugmotor realisierte Ausgangsmoment dar. Für die er findungsgemäße Schub-Zug-Erkennung ist aber ein in Zukunft prädiziertes Motorausgangsmoment gewünscht, um die Totzeit beim Auf- bzw. Abbau des Hydraulikdrucks an den Getriebe kupplungen zu kompensieren. Es sollen hier drei Möglich keiten dargestellt werden, das Motorausgangsmoment zu prädi zieren.The estimated engine output torque M _mot represents the output torque currently realized on the vehicle engine. For the push-pull detection according to the invention, however, an engine output torque predicted in the future is desired in order to compensate for the dead time when the hydraulic pressure on the transmission clutches is built up or reduced. Three possibilities are presented here to predict the engine output torque.

1. Möglichkeit1st possibility

Das zur Berechnung des indizierten Motormoments verwendete Füllungssignal t_l wird in die Zukunft prädiziert:The charge signal t _l used to calculate the indicated engine torque is predicted in the future:

t_l,pr = t_l + (t_prae _* dt_lw/dt) (7).t _{l, pr} = t _l + (t _prae _* dt _lw / dt) (7).

wobei:in which:

t_l: momentane Füllung
t_l,pr: prädiziertes Füllungssignal
t_prae: Prädikationszeithorizont
t_lw: aus Drosselklappenwinkel (α_Dk) und Motordrehzahl (N_mot) nach dem vorgegebenen Funktion F(α_Dk, N_mot) be rechnete Ersatzfüllung
dt_lw/dt: Gradient der Ersatzfüllungt _l : current filling
t _{l, pr} : predicted fill signal
t _prae : prediction time horizon
t _lw : Throttle valve angle (α _Dk ) and engine speed (N _mot ) calculated according to the specified function F (α _Dk , N _mot )
dt _lw / dt: gradient of the substitute fill

Das so berechnete Füllungssignal t_l,pr wird zu der aus dem eingangs erwähnten Stand der Technik an sich bekannten Be rechnung des indizierten Motormoments und weiter zur Berech nung des tatsächlichen Motorausgangsmoments M_mot an der Stelle von t_l verwendet. Der Prädiktionshorizont t_prae ist abhängig von der Art der Schaltung (beispielsweise abhängig davon, ob eine Getriebeumschaltung vom zweiten in den dritten oder vom dritten in den zweiten Getriebegang statt findet).The filling signal t _{l, pr} calculated in this way is used for the calculation of the indicated engine torque, which is known per se from the prior art mentioned at the outset, and for calculating the actual engine output torque M _mot at the location of t _l . The prediction horizon t _prae depends on the type of gear shift (for example, depending on whether a gear change from second to third or from third to second gear takes place).

Diese Ausführungsform ist in der Fig. 1c zusehen. Die in der Gleichung 7 benötigten Größen werden von der Motorsteue rung 109′′ dem Block 111 zugeführt. Der Prädiktionshorizont t_prae wird dem Block 111 von der Getriebesteuerung 108 je nach Schaltungsart zugeleitet. Gemäß der Gleichung 7 wird das prädizierte Füllungssignal berechnet, woraufhin mittels des aus dem eingangs erwähnten Stand der Technik bekannten Modells im Block 112 das Motorausgangsmoment M_mot zu dem Zeitpunkt berechnet wird, zu dem der Gangwechsel im Getriebe 105 tatsächlich stattfindet.This embodiment can be seen in FIG. 1c. The quantities required in equation 7 are supplied by the motor control 109 '' to the block 111 . The prediction horizon t _prae is supplied to the block 111 by the transmission control 108 depending on the type of shift. The predicted filling signal is calculated in accordance with equation 7, whereupon the engine output torque M _{mot is} calculated in block 112 using the model known from the prior art mentioned at the beginning, when the gear change in transmission 105 actually takes place.

2. Möglichkeit2nd possibility

Zu dem momentan berechneten Ist-Motorausgangsmoment M_mot,ist (ohne den oben erwähnten Getriebemotoreingriff) wird ein Korrekturterm hinzugefügt:A correction term is added to the currently calculated actual engine output torque M _{mot, ist} (without the gear motor intervention mentioned above):

M_mot,pr = M_mot,ist + (ΔM_i,opt/Δt_l) _* dt_lw/dt _* t_prae (8).M _{mot, pr} = M _{mot, is} + (ΔM _{i, opt} / Δt _l ) _* dt _lw / dt _* t _prae (8).

wobei:in which:

M_mot,pr: um den Prädikationszeithorizont t_prae in die Zu kunft prädiziertes Motorausgangsmoment
ΔM_i,opt/Δt_l: Änderung des indizierten Getriebeeingangs- bzw. Motorausgangsmoments pro Änderung der Füllung
t_prae: Prädikationszeithorizont
t_lw: aus Drosselklappenwinkel (α_Dk) und Motordrehzahl (N_mot) nach dem vorgegebenen Funktion F(α_Dk, N_mot) berechnete Ersatzfüllung
dt_lw/dt: Gradient der ErsatzfüllungM _{mot, pr} : around the prediction time horizon t _prae into the future predicted engine output torque
ΔM _{i, opt} / Δt _l : change of the indicated transmission input or engine output torque per change of the filling
t _prae : prediction time horizon
t _lw : _{replacement filling calculated} from the throttle valve angle (α _Dk ) and engine speed (N _mot ) according to the specified function F (α _Dk , N _mot )
dt _lw / dt: gradient of the substitute fill

Diese Vorgehensweise ist in der Fig. 1b dargestellt. Die in der Gleichung 8 benötigten Größen werden dem Block 110 von der Motorsteuerung 109′ und der Getriebesteuerung 108 zur Verfügung gestellt. Das so korrigierte Motorausgangsmoment wird wie in der Fig. 2 zu sehen ist in der Getriebesteue rung 108 zur Auswahl der Schub- oder Zugschaltstrategle ver wendet.This procedure is shown in Fig. 1b. The quantities required in equation 8 are made available to block 110 by engine control 109 'and transmission control 108 . The engine output torque corrected in this way is, as can be seen in FIG. 2, used in the transmission control 108 for the selection of the overrun or pull shift strategy.

3. Möglichkeit3rd possibility

Eine relativ einfache Möglichkeit ist in der Fig. 1d zu sehen. Hier wird zur Ermittlung des prädizierten Motoraus gangsmoment ein Ersatzfüllungssignal t_lw unter Berücksichti gung der Druck- und Temperaturänderung ΔT und Δp vor der Drosselklappe zur Berechnung als vorauseilendes Fahrer wunschmoment herangezogen. Hierbei ist insbesondere vorge sehen, daß zur Ermittlung des prädizierten Motorausgangs moments das aus der Drosselklappenstellung und der Motor drehzahl berechnete, mit dem Druck und der Temperatur vor der Drosselklappe korrigierte Motorlastsignal herangezogen. Diese Variante ist zwar relativ einfach, hat jedoch den Nachteil, daß der Prädiktionsvorhalt nicht variabel wählbar ist.A relatively simple possibility can be seen in FIG. 1d. In order to determine the predicted engine output torque, a substitute fill signal t _lw , taking into account the pressure and temperature changes ΔT and Δp in front of the throttle valve, is used for calculation as the anticipated driver's desired torque. It is particularly provided that the engine speed signal calculated from the throttle valve position and the engine speed, corrected with the pressure and the temperature in front of the throttle valve, is used to determine the predicted engine output moments. Although this variant is relatively simple, it has the disadvantage that the prediction reserve cannot be selected variably.

Claims

1. System zur Änderung der Getriebeübersetzung bei einem Stufengetriebe, bei dem während einer Änderung der Getriebe übersetzung eine Schwungmasse beschleunigt oder verzögert wird und zur Veränderung der Getriebeübersetzung wenigstens zwei auswählbare unterschiedliche Strategien vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß

- ein das Motorausgangsmoment repräsentierender erster Wert (M_mot) und ein den Momentenbedarf zur Beschleunigung oder Verzögerung der Schwungmasse repräsentierender zweiter Wert (M_schwung) erfaßt wird und
- eine der Strategien abhängig von einem Vergleich des er faßten erster Wertes (M_mot) mit dem erfaßten zweiter Wert (M_schwung) ausgewählt wird.

1. System for changing the gear ratio in a multi-step transmission, in which a flywheel is accelerated or decelerated during a change in the gear ratio and at least two selectable different strategies are provided for changing the gear ratio, characterized in that

- A first value representing the engine output torque (M _mot ) and a second value representing the torque _requirement for accelerating or decelerating the flywheel mass (M _swing ) are recorded and
- One of the strategies is selected depending on a comparison of the recorded first value (M _mot ) with the recorded second value (M _swing ).

2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Änderungsart erfaßt wird, ob eine Änderung zu einer längeren Getriebeübersetzung (Hochschaltvorgang) oder zu einer kürze ren Getriebeübersetzung (Rückschaltvorgang) vorliegt und eine der Strategien abhängig von dieser erfaßten Änderungs art ausgewählt wird. 2. System according to claim 1, characterized in that as Change type is recorded whether a change to a longer one Gear ratio (upshift) or for a short ren gear ratio (downshift) and one of the strategies depending on this detected change type is selected.

3. System nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß abhängig von dem Vergleich des erfaßten ersten Wertes (M_mot) mit dem erfaßten zweiter Wert (M_schwung) erkannt wird, ob ein Schub- oder ein Zugbetrieb vorliegt, und je nach er kanntem Zug- oder Schubbetrieb die geeignete Strategie aus gewählt wird.3. System according to claim 1 or 2, characterized in that depending on the comparison of the detected first value (M _mot ) with the detected second value (M _swing ) is detected whether a push or _pull operation is present, and depending on it Known train or push operation the appropriate strategy is selected.

4. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erfassung des zweiten Wertes (M_schwung) eine Zeitdauer (T_schalt) für die Änderung der Getriebeübersetzung vorgegeben wird.4. System according to claim 1, characterized in that for detecting the second value (M _swinging) a period (T _switch) for the change of the transmission ratio is specified.

5. System nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erfassung des zweiten Wertes (M_schwung) die Differenz (ΔN) zwischen der Motor- und/oder Getriebeeingangsdrehzahl (N_T) vor und nach der Änderung der Getriebeübersetzung bestimmt wird.5. System according to claim 4, characterized in that for the detection of the second value (M _swing ) the difference (ΔN) between the engine and / or transmission input speed (N _T ) is determined before and after the change in the gear ratio.

6. System nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erfassung des zweiten Wertes (M_schwung) die bestimmte Diffe renz (ΔN) mit der vorgegebenen Zeitdauer (T_schalt) und dem Trägheitsmoment der Schwungmasse und/oder mit dem Trägheits moment eines zwischen Fahrzeugmotor und Getriebe angeordne ten Drehmomentenwandlers verknüpft wird.6. System according to claim 5, characterized in that for the detection of the second value (M _swing ), the specific difference (ΔN) with the predetermined time period (T _switching ) and the moment of inertia of the flywheel mass and / or with the moment of inertia between the vehicle engine and gearbox arranged torque converter is linked.

7. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Vergleich des erfaßten ersten Wertes (M_mot) mit dem erfaßten zweiten Wert (M_schwung) mit einer vorgebbaren Hysterese (M_hysh, M_hysr) versehen ist.7. System according to claim 1, characterized in that the comparison of the detected first value (M _mot ) with the detected second value (M _swing ) is provided with a predeterminable hysteresis (M _hysh , M _hysr ).

8. System nach Anspruch 2 und 7 dadurch gekennzeichnet, daß die Hysterese (M_hysh, M_hysr) abhängig von der erfaßten Ände rungsart vorgegeben wird. 8. System according to claim 2 and 7, characterized in that the hysteresis (M _hysh , M _hysr ) is specified depending on the detected change type.

9. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als erster Wert (M_mot) ausgehend von einem das aktuelle Motoraus gangsmoment repräsentierenden Wert ein prädiziertes Motor ausgangsmoment (M_mot,pr) ermittelt wird.9. System according to claim 1, characterized in that a predicted engine output torque (M _{mot, pr} ) is determined as the first value (M _mot ) starting from a value representing the current engine output torque.

10. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Ermittlung des prädizierten Motorausgangsmoments (M_mot,pr)

- Werte erfaßt werden, die die Motorlast und/oder die Ände rung der Motorlast repräsentieren, wobei insbesondere die Änderung der Motorlast innerhalb einer vorgebbaren Prädik tionszeit (t_prae) erfaßt wird, und/oder
- Werte (ΔT und Δp) erfaßt werden, die die Druck- und/oder die Temperaturänderung vor der Drosselklappe des Fahrzeug motors repräsentieren, wobei insbesondere ein Lastsignal (α/N_mot), das aus der erfaßten Motordrehzahl (N_mot) und der erfaßten Stellung (α) der Motordrosselklappe ermittelt wird, mit den erfaßten Werten (ΔT und Δp) korrigiert wird.

10. System according to claim 1, characterized in that for determining the predicted engine output torque (M _{mot, pr} )

- Values are recorded which represent the engine load and / or the change in the engine load, in particular the change in the engine load being recorded within a predeterminable prediction time (t _prae ), and / or
- Values (.DELTA.T and .DELTA.p) are detected, which represent the pressure and / or the temperature change in front of the throttle valve of the vehicle engine, in particular a load signal (α / N _mot ), which from the detected engine speed (N _mot ) and the detected Position (α) of the engine throttle valve is determined, is corrected with the detected values (ΔT and Δp).