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Thesis

Druckregelung einer Traktionskupplung

MPS-Authors
http://pubman.mpdl.mpg.de/cone/persons/resource/persons86225

Schmidt,  M.
Systems and Control Theory, Max Planck Institute for Dynamics of Complex Technical Systems, Max Planck Society;

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Citation

Schmidt, M. (2006). Druckregelung einer Traktionskupplung. Diploma Thesis, Otto-von-Guericke Universität, Magdeburg.


Cite as: http://hdl.handle.net/11858/00-001M-0000-0013-9A11-1
Abstract
Herkömmliche Ansteuerungen von Traktionskupplungen in automatisierten Getrieben basieren auf dem Grundprinzip des offenen Regelkreises. Das durch eine Kupplung übertragbare Drehmoment ist ungefähr proportional zum Kupplungsdruck. Gangwechsel G1 -> G2 werden durch rampenförmige Druckreduzierung an Kupplung 1 und Druckerhöhung an Kupplung 2 realisiert. Die Schaltzeit beträgt ca. 1 s. Die Qualität eines Gangwechsels wird ex post anhand des Drehzahlverlaufs bewertet. Mit einer Adaptionsroutine kann der nächste Gangwechsel optimiert werden. In neueren Getrieben, z.B. VW DSG, ist ein geschlossener Druckregelkreis realisiert. Hierdurch werden schnelle Gangwechsel und ein ruckelfreier Anfahrvorgang erreicht. Das System besteht aus einem digitalen Regler (control unit), einer elektrischen Endstufe (PWM unit) zur Ansteuerung eines Magnetventils (VFS), einem Schieberventil (hydraulic amplifier), einer Traktionskupplung (clutch) und einem Drucksensor (P/U) für den Steuerdruck.Der Reglerausgang steuert mittels elektrischer Endstufe das elektrohydraulische Magnetventil. Es erzeugt einen geringen Steuerdruck bei geringem Volumenstrom. Das Schieber-ventil verstärkt den Steuerdruck zu Kupplungsdruck. Eine Kupplung (Federspeicher, c hubabhängig) bildet die Last. Die Regelung besteht aus einer Rückführung des Steuerdrucks und Differenzbildung mit einer Sollwerttrajektorie. Wesentliche Systemzustandsgrößen wie z.B. die Hubpositionen der beiden Ventile sind nicht messbar. Störgrößen sind neben dem Messrauschen die Batteriespannung, die Versorgung für den Vorsteuerdruck und der Systemdruck. Simulation mit verifizierten Modellen ermöglicht ein schnelles Kennen lernen des Systemverhaltens. Parallel erfolgt Einarbeitung in den Prüfstandsbetrieb und in die Programmierumgebung für den Echtzeitregler. Hierfür bestehen bereits einfache lineare Regler. Sie sind robust über den gesamten Arbeitsbereich und bereits verifiziert. Die Bedienoberfläche entspricht National Instruments Standard und enthält arithmetische und logische Funktionen. Nach sorgfältiger Analyse der relevanten Streckeneigenschaften wählen Sie mindestens eine geeignete höhere Reglerstruktur, z.B. basierend auf einem Beobachter, auf unscharfen Mengen oder dem Adaptionsprinzip, in Verbindung mit jeweils mindestens einem geeigneten Güte-/Stabilitätskriterium aus. Optimale Parametrierung in allen Arbeitspunkten weisen Sie durch Verifikation nach. Mit vollständiger Dokumentation schließen Sie die Arbeit ab.