DE102005008349B4 - Steuersystem und Verfahren zum Steuern der Betätigung eines Getriebes in einer Normalbetriebsart oder einer Heissbetriebsart - Google Patents
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Abstract
Steuersystem, das zum Steuern der Betätigung eines Getriebes (16) entweder ein Normalbetriebsart- oder ein Heißbetriebsartsignal erzeugt, umfassend: einen Rechner (600), der eine vorhergesagte Temperatur eines Leitrads (32) eines Drehmomentwandlers (14) berechnet; einen Komparator (602), der die vorhergesagte Temperatur mit einer Schwellentemperatur vergleicht; und eine Steuereinheit (604), die auf der Grundlage der vorhergesagten Temperatur und der Schwellentemperatur entweder ein Normalbetriebsart- oder ein Heißbetriebsartsignal erzeugt, wobei die Steuereinheit (604) das Heißbetriebsartsignal erzeugt, wenn die vorhergesagte Temperatur für eine Schwellenzeit für den Eintritt in die Heißbetriebsart höher als die Schwellentemperatur ist, und die Steuereinheit (604) das Normalbetriebsartsignal erzeugt, wenn die vorhergesagte Temperatur für eine Schwellenzeit für den Eintritt in die Normalbetriebsart niedriger als die Schwellentemperatur ist.
Description
- Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Steuersystem und ein Verfahren zum Steuern der Betätigung eines Getriebes in einer Normalbetriebsart oder einer Heißbetriebsart.
- Ein Drehmomentwandler ist eine Fluidkupplungsvorrichtung, die einen sanften Übergang der Motorkraft auf ein Getriebe bewirkt. Ein in dem Drehmomentwandler angeordnetes Leitrad vervielfacht das Drehmoment durch Verändern der Richtung des Ölflusses zwischen einer Pumpe und einer Turbine. Dieser Richtungswechsel erhöht die Fluidträgheitskraft auf die Pumpenanordnung und dadurch das Turbinendrehmoment. Da das Leitrad das Fluid umlenkt, wobei es sich in der Mitte des Fluidkupplungsstroms befindet, nimmt es eine große Wärmeenergiemenge auf, weshalb es als heißestes Element in dem Drehmomentwandler betrachtet wird.
- Um eine Überhitzung zu vermeiden, müssen gewisse Schutzmaßnahmen in die Getriebesteuerung einprogrammiert sein. Im Fall eines Hochtemperaturzustands wird das Getriebe zum Schutz gegen eine Überhitzung in einer Heißbetriebsart betrieben. Drei gebräuchliche Verfahren zum Diagnostizieren der Heißbetriebsart umfassen: das herkömmliche, das geschätzte Leitrad und die Fluidwanne mit Prädiktion. Bei Anwendung des herkömmlichen Verfahrens bestimmen Leitradtemperatur-Schwellenwertkalibrierungen die Heißbetriebsart-Eintritts- und -Austrittskriterien. Das Verfahren des geschätzten Leitrads verwendet Kalibrierungen, die die Zeitspanne steuern, für die ein Getriebe ein bestimmtes Übersetzungsverhältnis aufrechterhalten kann, ohne Temperaturgrenzen zu überschreiten. Das Verfahren der Fluidwanne mit Prädiktion steuert den Eintritt in die Heißbetriebsart auf der Grundlage der Änderungsgschwindigkeit der Fluidwannentemperatur.
- Obwohl diese Verfahren darin wirksam sind, eine Überhitzung des Getriebes zu verhindern, besitzt jedes dennoch gewisse Nachteile. Das herkömmliche Verfahren kann nur für begrenzte Anwendungen verwendet werden, da die meisten Getriebekonfigurationen unter Prüfung bei minimalem Übersetzungsverhältnis die Leitrad- oder Kühlerstrangtemperaturschwellen überschreiten. Das Prädiktionsverfahren ist unter Bedingungen einer starken Wärmeerzeugung zu aggressiv und bei niedrigen Drehzahlen zu ungenau und schützt das Getriebe unter der Funktionalität einer Steuerung des Gangwechsels durch den Fahrer (DSC-Funktionalität) nicht angemessen. Das Verfahren der Fluidwanne mit Prädiktion muss einen eingebauten Sicherheitsfaktor haben, um der Verzögerung zwischen der Wärmeerzeugung und dem Anstieg der Fluidwannentemperatur Rechnung zu tragen. Außerdem erfordert jedes der obigen Verfahren eine große Menge an Zeit und Betriebsmitteln für die Kalibrierung.
- Herkömmliche Steuersysteme und Verfahren zum Steuern der Betätigung eines Getriebes sind aus den Druckschriften
US 5 319 963 A ,DE 697 06 492 T2 ,US 5 050 717 A ,US 6 146 309 A undUS 5 556 349 A bekannt. - Demgemäß stellt die vorliegende Erfindung ein Steuersystem bereit, das zum Steuern der Betätigung eines Getriebes entweder ein Normalbetriebsart- oder ein Heißbetriebsartsignal erzeugt. Das Steuersystem umfasst einen Rechner, der eine vorhergesagte Temperatur eines Leitrats eines Drehmomentwandlers berechnet, und einen Komparator, der die vorhergesagte Temperatur mit einer Schwellentemperatur vergleicht. Eine Steuereinheit erzeugt auf der Grundlage der vorhergesagten Temperatur und der Schwellentemperatur entweder ein Normalbetriebsart- oder ein Heißbetriebsartsignal, wobei die Steuereinheit das Heißbetriebsartsignal erzeugt, wenn die vorhergesagte Temperatur für eine Schwellenzeit für den Eintritt in die Heißbetriebsart höher als die Schwellentemperatur ist, und die Steuereinheit das Normalbetriebsartsignal erzeugt, wenn die vorhergesagte Temperatur für eine Schwellenzeit für den Eintritt in die Normalbetriebsart niedriger als die Schwellentemperatur ist.
- Gemäß einem weiteren Merkmal berechnet der Rechner die vorhergesagte Temperatur auf der Grundlage des Wirkungsverlustes durch den Drehmomentwandler, des Durchflusses durch den Drehmomentwandler, einer Wärmeübergangszahl für Luft und einer Wärmeübergangszahl für durch den Drehmomentwandler strömendes Öl. Der Rechner berechnet den Wirkungsverlust auf der Grundlage eines Übersetzungsverhältnisses, eines an den Drehmomentwandler abgegebenen Eingangsdrehmoments und eines von dem Drehmomentwandler abgegebenen Ausgangsdrehmoments. Der Rechner berechnet das Übersetzungsverhältnis auf der Grundlage eines Motordrehzahlsignals und eines Getriebedrehzahlsignals. Der Rechner berechnet das Eingangsdrehmoment auf der Grundlage eines Motordrehzahlsignals und eines K-Faktors. Der K-Faktor wird anhand des Übersetzungsverhältnisses aus einer Nachschlagtabelle bestimmt.
- Gemäß einem weiteren Merkmal basiert das Ausgangsdrehmoment auf dem Eingangsdrehmoment und einem Drehmomentverhältnis. Das Drehmomentverhältnis wird anhand des Übersetzungsverhältnisses aus einer Nachschlagtabelle bestimmt.
- Gemäß einem nochmals weiteren Merkmal bestimmt der Rechner den Durchfluss anhand eines Öldruckssignals und eines Motordrehzahlsignals aus einer Nachschlagtabelle.
- Gemäß einem nochmals weiteren Merkmal berechnet der Rechner die Wärmeübergangszahl der Luft auf der Grundlage eines Übersetzungsverhältnisses und eines eingerückten Zustands einer Drehmomentwandlerkupplung.
- Die Erfindung wird im Folgenden beispielhaft anhand der Zeichnungen beschrieben; in diesen zeigen:
-
1 einen funktionellen Blockschaltplan eines Fahrzeugs mit einem Automatic-Getriebe, das von einem Motor über einen Drehmomentwandler betätigt wird; -
2 eine schematische Darstellung des Drehmomentwandlers, die ein Energiegleichgewicht zwischen dem Öl im Drehmomentwandler und einer Drehmomentwandlerschale zeigt; -
3 eine schematische Darstellung des Drehmomentwandlers, die ein Energiegleichgewicht zwischen der Drehmomentwandlerschale und der Umgebung des Drehmomentwandlers zeigt; -
4A und4B einen exemplarischen K-Faktor-Graphen bzw. einen exemplarischen Drehmomentverhältnis-Graphen, die jeweils auf einem Übersetzungsverhältnis basieren; -
5 einen Ablaufplan, der die Kühlungssteuerung gemäß der Erfindung zeigt; und -
6 einen Logikablaufplan der Kühlungssteuerung. - In
1 ist zunächst ein Fahrzeug10 schematisch dargestellt. Das Fahrzeug10 besitzt einen Motor12 , einen Drehmomentwandler14 und ein Getriebe16 . Der Motor12 betätigt das Getriebe16 über den Drehmomentwandler14 . Der Drehmomentwandler14 ist eine Fluidkupplung, die es ermöglicht, dass sich der Motor12 nahezu unabhängig vom Getriebe16 drehen kann. Wenn sich der Motor12 langsam oder im Leerlauf dreht, ist das durch den Drehmomentwandler14 an das Getriebe16 weitergeleitete Drehmoment relativ klein. Daher ist nur ein leichter Druck auf das Bremspedal erforderlich, um das Fahrzeug10 zum Stehen zu bringen. Wenn die Motordrehzahl ansteigt, wird mehr Fluid durch den Drehmomentwandler gepumpt und dadurch ein höheres Antriebsmoment auf das Getriebe16 übertragen. - Der Drehmomentwandler
14 umfasst eine Drehmomentwandlerkupplung (TCC, torque converter clutch)18 , die in einen eingerückten und in einen ausgerückten Zustand betätigbar ist. Im ausgerückten Zustand tritt im Drehmomentwandler14 ein Schlupf auf, der dem Getriebe16 eine Antriebsmomentvervielfachung ermöglicht. Im eingerückten Zustand bewirkt die TCC18 eine Direktantriebskupplung zwischen dem Motor12 und dem Getriebe16 , wobei keine Antriebsmomentvervielfachung eintritt. - Das Getriebe
16 ist vorzugsweise ein Automatic-Getriebe, das das Antriebsmoment vom Motor12 über verschiedene Getriebeübersetzungen auf (nicht gezeigte) Räder überträgt. Das Getriebe16 wird hydraulisch betätigt, um mittels der gewünschten Getriebeübersetzung zu arbeiten. Der Hydraulikfluiddruck oder Öldruck betätigt Getriebekomponenten, um ein auf einer Schaltlogik basierendes Schalten zu ermöglichen. Es ist außerdem vorgesehen, dass das Getriebe16 eine Steuerung des Gangwechsels durch den Fahrer (DSC) umfassen kann, bei der ein Fahrer mittels einer (nicht gezeigten) Antippeingabe (tap-up or tap-down input) einen Gangwechsel außerhalb der Schaltlogik befehlen kann. - Gemäß der Kühlungssteuerung der vorliegenden Erfindung steuert eine Steuereinheit
20 den gesamten Betrieb des Fahrzeugs. Ein Motordrehzahlsensor22 erzeugt ein Motordrehzahlsignal, das von der Steuereinheit20 empfangen wird. Ein Getriebedrehzahlsensor24 und ein Getriebe-Öldrucksensor26 erzeugen ein Getriebedrehzahlsignal bzw. ein Öldrucksignal, das von der Steuereinheit20 empfangen wird. Das Getriebedrehzahlsignal gibt die Drehzahl eine (nicht gezeigte) Getriebe-Antriebswelle an, während das Öldrucksignal den Hydraulikdruck, bei dem das Getriebe16 betätigt wird, angibt. - Die Steuereinheit
20 betreibt das Fahrzeug10 auf der Grundlage von Temperaturkriterien entweder in einer Normalbetriebsart oder in einer Heißbetriebsart, wie weiter unten näher besprochen wird. In der Normalbetriebsart steuert die Steuereinheit20 die Getriebeschaltung auf der Grundlage der normalen Schaltlogik und ermöglicht DSC im Fall eines DSC enthaltenden Getriebes. In der Heißbetriebsart modifiziert die Steuereinheit20 den Fahrzeugbetrieb, um den Drehmomentwandler und Getriebekomponenten zu kühlen. Der Fahrzeugbetrieb kann auf verschiedene Art und Weise einschließlich, jedoch nicht darauf begrenzt, des Verhinderns eines Herunterschaltens, eines Betriebs mittels einer alternativen Schaltlogik, des Herabsetzens der Motordrehzahl, des Verhinderns eines starken Herunterschaltens oder des Verhinderns des Wechselns in den 3. Gang oder in den 2. Gang im Fall eines DSC enthaltenden Getriebes modifiziert werden. Auf der Grundlage des bestimmten Getriebes16 mit Drehmomentwandler14 können verschiedene Heißbetriebsartstrategien umgesetzt werden. - In den
2 und3 ist der Drehmomentwandler14 eine Fluidkupplungsvorrichtung, die einen sanften Übergang der Motorkraft auf das Getriebe16 bewirkt. Der Drehmomentwandler14 umfasst eine Schale28 , die ein Volumen an Öl30 und ein Leitrad32 enthält. Das Leitrad32 vervielfacht das Drehmoment durch Verändern der Richtung des Ölflusses zwischen einer Pumpe und einer Turbine (nicht gezeigt). Dieser Richtungswechsel erhöht die Fluid-Trägheitskraft auf die Pumpenanordnung und dadurch das Turbinendrehmoment. Da das Leitrad32 die Fluidströmung umlenkt, wobei es in der Mitte der Fluidkupplung sitzt, nimmt es eine große Wärmeenergiemenge auf. Daher wird das Leitrad32 als heißestes Element innerhalb des Drehmomentwandlers14 betrachtet. - Zum Bestimmen der Leitradtemperatur wird ein mathematisch begründetes Wärmemodell verwendet. Um die Wärmeenergiemenge, der das Leitrad
32 ausgesetzt ist, zu quantifizieren, wird für das Wandlersteuervolumen an Öl30 nach dem ersten thermodynamischen Gesetz wie folgt ein Energiegleichgewicht geschaffen: wobei: - ρoil
- die Dichte des Öls ist;
- Voil
- das Volumen des Öls innerhalb des Drehmomentwandlers ist; und
- cpoil
- die spezifische Wärme des Öls ist.
- Unter Annahme einer transienten Leitung und gleichmäßiger Temperaturgradienten innerhalb des Drehmomentwandlers
14 ist die Geschwindigkeit der Leitradtemperaturänderunggleich der Änderung der Wandlerleistung plus der Änderung der Strömungsenergie des Öls minus der Energieverluste an die Schale28 des Drehmomentwandlers14 . - Die Energieverluste an die Schale
28 des Drehmomentwandlers (z. B. an den Stahl) werden wie folgt berechnet:Q .shell = hoilA(Tout – Tshell) (2) - hoil
- die Wärmeübergangszahl des Öls ist; und
- A
- die Schalen-Mantelfläche ist.
- Die Änderungen der Wärmeenergie des Öls, wenn es durch den Drehmomentwandler
14 strömt, werden wie folgt berechnet:Q .in – Q .out = ṁoilcpoil(Tin – Tout) (3) - ṁoil
- die Öl-Durchflussmenge ist.
-
-
-
-
- mshell
- die Masse der Drehmomentwandlerschale ist; und
- cpshell
- die spezifische Wärme der Schale (die vom Schalenmaterial abhängt) ist.
- Die Verluste, die durch die Wärmekonvektion von der Schale
28 an die Umgebung bedingt sind, lassen sich wie folgt wiedergeben:Q .surr = hairA(Tshell – Tair) (10) - hoil
- die Wärmeübergangszahl des Öls ist;
-
-
-
- Es ist schwierig, dieses System von Differentialgleichungen mittels direkter Verfahren zu lösen. Es gibt zwei getrennte Wärmeflüsse, die gleichzeitig auftreten (vom Öl
30 zur Schale28 und von der Schale28 zur Luft) und voneinander abhängen. Daher werdeniterativ innerhalb des Modells unter Verwendung eines Zeitschritts von einer Sekunde gelöst. Dies beseitigt für beide Gleichungen die zeitliche Abhängigkeit und ermöglicht eine weniger schwierige Annäherung an die Lösung. - Der Wirkungsverlust des Drehmomentwandlers wird ebenfalls auf der Grundlage des Übersetzungsverhältnisses (SR, speed ratio), des Eingangsdrehmoments (τin) und des Ausgangsdrehmoments (τout) bestimmt. Um τin und τout zu berechnen, wird die folgende Annahme getroffen: das Drehmomentwandlerverhalten kann anhand empirisch hergeleiteter Eigenschaften wiedergegeben werden. Die Eigenschaften umfassen den Drehmomentwandler-K-Faktor und das Drehmomentverhältnis (TR, torque ratio), die beide Funktionen von SR sind, wie in den
4A und4B gezeigt ist. Um SR, τin bzw. τout zu bestimmen, werden die folgenden Gleichungen verwendet: wobei: - Nturb die Turbinendrehzahl ist;
- Npump die Pumpendrehzahl ist; und
- Kin der K-Faktor (Npump dividiert durch ist.
- τin wird aus der Pumpendrehzahl (d. h. der Motordrehzahl) und dem K-Faktor berechnet. τout wird aus τin und den bekannten Drehmomentverhältnis-(TR)-Kennlinien für den Drehmomentwandler
14 berechnet. Durch Umsetzen dieser Beziehungen wird der Leistungsverlust über den Drehmomentwandler14 bestimmt zu: - Der Fluiddurchfluss (d. h. die Öl-Durchflussmenge) durch den Drehmomentwandler
14 wird ebenfalls bestimmt. Um die Durchflussmenge des Öls durch den Drehmomentwandler14 zu verstehen, werden jeweils der Öldruck und die Motordrehzahl betrachtet. Genauer gesagt wird die Öl-Durchflussmenge anhand des Öldrucks und der Motordrehzahl aus einer Nachschlagtabelle bestimmt. Die Nachschlagtabelle ist für den bestimmten Getriebetyp kalibriert und auf empirischen Daten begründet. - Die Wärmeübergangszahlen für die Luft (hair) und für das Öl (hoil) basieren auf einem Getriebe-Wärmemodell, dessen genaue Beschreibung außerhalb des Rahmens der vorliegenden Abhandlung liegt. hoil basiert außerdem auf dem eingerückten (locked) oder ausgerückten (unlocked) Zustand der TCC. Zum Bestimmen der Wärmeübergangszahlen werden die folgenden Gleichungen verwendet:
- In
5 wird die Kühlungssteuerung der Erfindung näher beschrieben. Im Schritt100 ermittelt die Kühlungssteuerung, ob das Fahrzeug10 in der Heißbetriebsart arbeitet. Falls das Fahrzeug10 in der Heißbetriebsart arbeitet, fährt die Steuerung mit dem Schritt102 fort. Falls das Fahrzeug10 nicht in der Heißbetriebsart arbeitet, fährt die Steuerung mit dem Schritt104 fort. - Die Steuerung setzt im Schritt
102 einen Zeitgeber auf eins (t = 1). Im Schritt106 berechnet die Steuerung Tout. Genauer gesagt berechnet die Steuerung anfänglich ein momentanes Tshell basierend auf dem vorhergehenden Tout und berechnet das momentane Tout basierend auf dem vorhergehenden Tshell. Im Schritt108 ermittelt die Steuerung, ob das momentane Tout kleiner als ein Heißbetriebsart-Temperaturschwellenwert (THM) ist. Falls Tout kleiner als THM ist, fährt die Steuerung mit dem Schritt110 fort. Falls Tout nicht kleiner als THM ist, verbleibt das Fahrzeug in der Heißbetriebsart, wobei die Steuerung endet. - Die Steuerung ermittelt im Schritt
110 , ob der Zeitgeber einen Zeitgeber-Schwellenwert für den Eintritt in die Normalbetriebsart (tTHRESHNORM) erreicht hat. Falls der Zeitgeber tTHRESHNORM nicht erreicht hat, fährt die Steuerung mit dem Schritt112 fort. Falls der Zeitgeber tTHRESHNORM erreicht hat, fährt die Steuerung mit dem Schritt114 fort. Im Schritt112 erhöht die Steuerung den Zeitgeber um eine Iteration und setzt mit dem Schritt106 fort. Im Schritt114 ist Tout für eine ausreichend große Zeitperiode kleiner als THM gewesen. Daher betreibt die Steuerung das Fahrzeug in der Normalbetriebsart, wobei die Steuerung endet. In dieser Weise stellt die Steuerung sicher, dass Tout für eine Schwellenzeitperiode unterhalb von THM liegt, bevor sie von der Heißbetriebsart in die Normalbetriebsart umschaltet. - Im Schritt
104 setzt die Steuerung einen Zeitgeber auf eins (t = 1). Die Steuerung berechnet Tout auf der Grundlage des oben im Schritt116 beschriebenen Modells. Im Schritt118 ermittelt die Steuerung, ob Tout größer als THM ist. Falls Tout nicht größer als THM ist, endet die Steuerung. Falls Tout größer als THM ist, ermittelt die Steuerung im Schritt120 , ob der Zeitgeberwert gleich einem Schwellenwert (tTHRESHHOT) für den Eintritt in die Heißbetriebsart ist. Falls der Zeitgeberwert nicht gleich tTHRESHHOT ist, fährt die Steuerung mit dem Schritt122 fort. Falls der Zeitgeberwert gleich tTHRESHHOT ist, fährt die Steuerung mit dem Schritt124 fort. Im Schritt122 inkrementiert die Steuerung den Zeitgeber um eine Iteration und fährt mit dem Schritt116 fort. Im Schritt124 betreibt die Steuerung das Fahrzeug in der Heißbetriebsart, wobei die Steuerung endet. In dieser Weise stellt die Steuerung sicher, dass Tout für eine Schwellenzeitperiode oberhalb von THM liegt, bevor sie in die Heißbetriebsart wechselt. - In
6 ist ein Datenfluss der Kühlungssteuerung gezeigt. Ein Rechner600 berechnet das momentane Tshell anhand der früheren Tout, Nturb, Npump und eines TCC-Zustands (TCCSTATE) (z. B. eingerückt oder ausgerückt). Der Rechner berechnet das momentane Tout anhand des momentanen Tshell. Ein Komparator602 empfängt das momentane Tout und THM als Eingaben und vergleicht Tout mit THM. Falls Tout größer als THM ist, sendet der Komparator602 ein Hochpegelsignal an eine Steuereinheit604 . Falls Tout nicht größer als THM ist, sendet der Komparator602 ein Tiefpegelsignal an die Steuereinheit604 . Die Steuereinheit604 besitzt außerdem tTHRESHHOT und tTHRESHNORM als Eingaben. - Die Steuereinheit
604 überwacht die Dauer des Hochpegelsignals und des Tiefpegelsignals. Falls beispielsweise vom Komparator602 ununterbrochen für eine Zeit, die größer als tTHRESHHOT ist, das Hochpegelsignal eingegeben wird, gibt die Steuereinheit604 ein Heißbetriebsartsignal aus, um den Eintritt in die Heißbetriebsart zu initialisieren. Falls vom Komparator602 ununterbrochen für eine Zeit, die größer als tTHRESHNORM ist, das Tiefpegelsignal eingegeben wird, gibt die Steuereinheit604 ein Normalbetriebsartsignal aus, um den Eintritt in die Normalbetriebsart zu initialisieren. Falls beide Signale für eine Zeit empfangen werden, die kürzer als die jeweiligen Schwellenzeiten sind, gibt die Steuereinheit604 ein Signal an den Rechner600 aus, damit dieser Tout für den nächsten Zeitschritt neu berechnet. - Zusammengefasst betrifft die Erfindung ein Steuersystem, das zum Steuern der Betätigung eines Getriebes entweder ein Normalbetriebsart- oder ein Heißbetriebsartsignal erzeugt und das einen Rechner, der eine vorhergesagte Temperatur eines Drehmomentwandlers berechnet, sowie einen Komparator, der die vorhergesagte Temperatur mit einer Schwellentemperatur vergleicht, umfasst. Eine Steuereinheit erzeugt auf der Grundlage der vorhergesagten Temperatur und der Schwellentemperatur entweder das Normalbetriebsart- oder das Heißbetriebsartsignal.
Claims (40)
- Steuersystem, das zum Steuern der Betätigung eines Getriebes (
16 ) entweder ein Normalbetriebsart- oder ein Heißbetriebsartsignal erzeugt, umfassend: einen Rechner (600 ), der eine vorhergesagte Temperatur eines Leitrads (32 ) eines Drehmomentwandlers (14 ) berechnet; einen Komparator (602 ), der die vorhergesagte Temperatur mit einer Schwellentemperatur vergleicht; und eine Steuereinheit (604 ), die auf der Grundlage der vorhergesagten Temperatur und der Schwellentemperatur entweder ein Normalbetriebsart- oder ein Heißbetriebsartsignal erzeugt, wobei die Steuereinheit (604 ) das Heißbetriebsartsignal erzeugt, wenn die vorhergesagte Temperatur für eine Schwellenzeit für den Eintritt in die Heißbetriebsart höher als die Schwellentemperatur ist, und die Steuereinheit (604 ) das Normalbetriebsartsignal erzeugt, wenn die vorhergesagte Temperatur für eine Schwellenzeit für den Eintritt in die Normalbetriebsart niedriger als die Schwellentemperatur ist. - Steuersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Rechner (
600 ) die vorhergesagte Temperatur auf der Grundlage des Leistungsverlustes durch den Drehmomentwandler (14 ), des Durchflusses durch den Drehmomentwandler (14 ), einer Wärmeübergangszahl (hair) für Luft und einer Wärmeübergangszahl (hoil) für durch den Drehmomentwandler (14 ) strömendes Öl (30 ) berechnet. - Steuersystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Rechner (
600 ) den Leistungsverlust auf der Grundlage eines Übersetzungsverhältnisses (SR), eines an den Drehmomentwandler (14 ) abgegebenen Eingangsdrehmoments (τin) und eines von dem Drehmomentwandler (14 ) abgegebenen Ausgangsdrehmoments (τout) berechnet. - Steuersystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Rechner (
600 ) das Übersetzungsverhältnis (SR) auf der Grundlage eines Motordrehzahlsignals und eines Getriebedrehzahlsignals berechnet. - Steuersystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Rechner (
600 ) das Eingangsdrehmoment (τin) auf der Grundlage eines Motordrehzahlsignals und eines K-Faktors (Kin) berechnet. - Steuersystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der K-Faktor (Kin) anhand des Übersetzungsverhältnisses (SR) aus einer Nachschlagtabelle bestimmt wird.
- Steuersystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausgangsdrehmoment (τout) auf dem Eingangsdrehmoment (τin) und einem Drehmomentverhältnis (TR) basiert.
- Steuersystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Drehmomentverhältnis (TR) anhand des Übersetzungsverhältnisses (SR) aus einer Nachschlagtabelle bestimmt wird.
- Steuersystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Rechner (
600 ) den Durchfluss anhand eines Öldruckssignals und eines Motordrehzahlsignals aus einer Nachschlagtabelle bestimmt. - Steuersystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Rechner (
600 ) die Wärmeübergangszahl (hair) der Luft auf der Grundlage eines Übersetzungsverhältnisses (SR) und eines eingerückten Zustands einer Drehmomentwandlerkupplung (18 ) berechnet. - Steuersystem, das ein Getriebe (
16 ) entweder in einer Normalbetriebsart oder in einer Heißbetriebsart betätigt, umfassend: einen Drehmomentwandler (14 ), der ein Antriebsmoment von einem Motor (12 ) an das Getriebe (16 ) überträgt; und eine Steuereinheit (20 ), die eine vorhergesagte Temperatur eines Leitrads (32 ) des Drehmomentwandlers (14 ) auf der Grundlage eines Wärmemodells des Drehmomentwandlers (14 ) berechnet, die vorhergesagte Temperatur mit einer Schwellentemperatur vergleicht und das Getriebe (16 ) auf der Grundlage der vorhergesagten Temperatur und der Schwellentemperatur entweder in der Normalbetriebsart oder in der Heißbetriebsart betätigt, wobei die Steuereinheit (20 ) das Getriebe (16 ) in der Heißbetriebsart betätigt, wenn die vorhergesagte Temperatur für eine Schwellenzeit für den Eintritt in die Heißbetriebsart höher als die Schwellentemperatur ist, und die Steuereinheit (20 ) das Getriebe (16 ) in der Normalbetriebsart betätigt, wenn die vorhergesagte Temperatur für eine Schwellenzeit für den Eintritt in die Normalbetriebsart niedriger als die Schwellentemperatur ist. - Steuersystem nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Wärmemodell auf dem Leistungsverlust durch den Drehmomentwandler (
14 ), dem Durchfluss durch den Drehmomentwandler (14 ), einer Wärmeübergangszahl (hair) für Luft und einer Wärmeübergangszahl (hoil) für durch den Drehmomentwandler (14 ) strömendes Öl (30 ) basiert. - Steuersystem nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass es ferner das Berechnen des Leistungsverlustes auf der Grundlage eines Übersetzungsverhältnisses (SR), eines an den Drehmomentwandler (
14 ) abgegebenen Eingangsdrehmoments (τin) und eines von dem Drehmomentwandler (14 ) abgegebenen Ausgangsdrehmoments (τout) umfasst. - Steuersystem nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass es ferner umfasst: einen Motordrehzahlsensor (
22 ), der ein Motordrehzahlsignal erzeugt; und einen Getriebedrehzahlsensor (24 ), der ein Getriebedrehzahlsignal erzeugt, wobei das Übersetzungsverhältnis (SR) auf der Grundlage des Motordrehzahlsignals und des Getriebedrehzahlsignals berechnet wird. - Steuersystem nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass es ferner einen Motordrehzahlsensor (
22 ) umfasst, der ein Motordrehzahlsignal erzeugt, wobei das Eingangsdrehmoment (τin) auf dem Motordrehzahlsignal und einem K-Faktor (Kin) basiert. - Steuersystem nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der K-Faktor (Kin) anhand des Übersetzungsverhältnisses (SR) aus einer Nachschlagtabelle bestimmt wird.
- Steuersystem nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausgangsdrehmoment (τout) auf dem Eingangsdrehmoment (τin) und einem Drehmomentverhältnis (TR) basiert.
- Steuersystem nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Drehmomentverhältnis (TR) anhand des Übersetzungsverhältnisses (SR) aus einer Nachschlagtabelle bestimmt wird.
- Steuersystem nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass es ferner umfasst: einen Drucksensor (
26 ), der ein Öldruckssignal erzeugt; und einen Motordrehzahlsensor (22 ), der ein Motordrehzahlsignal erzeugt, wobei der Durchfluss anhand des Öldruckssignals und des Motordrehzahlsignals aus einer Nachschlagtabelle bestimmt wird. - Steuersystem nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass es ferner eine Drehmomentwandlerkupplung (
18 ) umfasst, die in einen eingerückten Zustand und in einen ausgerückten Zustand betätigbar ist, wobei die Wärmeübergangszahl (hair) der Luft auf der Grundlage eines Übersetzungsverhältnisses (SR) und eines Zustands der Drehmomentwandlerkupplung (18 ) bestimmt wird. - Verfahren zum Kühlen eines Drehmomentwandlers (
14 ) eines Getriebes (16 ), das in einer Normalbetriebsart und in einer Heißbetriebsart betätigbar ist, umfassend: Berechnen einer vorhergesagten Temperatur eines Leitrads (32 ) des Drehmomentwandlers (14 ) auf der Grundlage eines Wärmemodells des Drehmomentwandlers (14 ); Vergleichen der vorhergesagten Temperatur mit einer Schwellentemperatur; Umschalten der Betätigung des Getriebes (16 ) aus der Normalbetriebsart in die Heißbetriebsart, wenn die vorhergesagte Temperatur für eine Schwellenzeit für den Eintritt in die Heißbetriebsart höher als die Schwellentemperatur ist; und Umschalten der Betätigung des Getriebes (16 ) aus der Heißbetriebsart in die Normalbetriebsart, wenn die vorhergesagte Temperatur für eine Schwellenzeit für den Eintritt in die Normalbetriebsart niedriger als die Schwellentemperatur ist. - Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass das Wärmemodell auf dem Leistungsverlust durch den Drehmomentwandler (
14 ), dem Durchfluss durch den Drehmomentwandler (14 ), einer Wärmeübergangszahl (hair) für Luft und einer Wärmeübergangszahl (hoil) für durch den Drehmomentwandler (14 ) strömendes Öl (30 ) basiert. - Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass es ferner das Berechnen des Leistungsverlustes auf der Grundlage eines Übersetzungsverhältnisses (SR), eines an den Drehmomentwandler (
14 ) abgegebenen Eingangsdrehmoments (τin) und eines von dem Drehmomentwandler (14 ) abgegebenen Ausgangsdrehmoments (τout) umfasst. - Verfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass dass es ferner das Berechnen des Übersetzungsverhältnisses (SR) auf der Grundlage einer Pumpendrehzahl (Npump) und einer Turbinendrehzahl (Nturb) umfasst.
- Verfahren nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass es ferner das Berechnen des Eingangsdrehmoments (τin) auf der Grundlage einer Pumpendrehzahl (Npump) und eines K-Faktors (Kin) umfasst.
- Verfahren nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass der K-Faktor (Kin) anhand des Übersetzungsverhältnisses (SR) aus einer Nachschlagtabelle bestimmt wird.
- Verfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass es ferner das Berechnen des Ausgangsdrehmoments (τout) auf der Grundlage des Eingangsdrehmoments (τin) und eines Drehmomentverhältnisses (TR) umfasst.
- Verfahren nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dass das Drehmomentverhältnis (TR) anhand des Übersetzungsverhältnisses (SR) aus einer Nachschlagtabelle bestimmt wird.
- Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchfluss anhand des Getriebe-Öldrucks und der Motordrehzahl aus einer Nachschlagtabelle bestimmt wird.
- Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmeübergangszahl (hair) der Luft auf der Grundlage eines Übersetzungsverhältnisses (SR) und eines Zustands einer Drehmomentwandlerkupplung (
18 ) berechnet wird. - Fahrzeug (
10 ), das entweder in einer Normalbetriebsart oder in einer Heißbetriebsart betreibbar ist, umfassend: ein Getriebe (16 ); einen Drehmomentwandler (14 ), der ein Antriebsmoment von einem Motor (12 ) an das Getriebe (16 ) überträgt; und eine Steuereinheit (20 ), die eine vorhergesagte Temperatur eines Leitrads (32 ) des Drehmomentwandlers (14 ) auf der Grundlage eines Wärmemodells des Drehmomentwandlers (14 ) berechnet, die vorhergesagte Temperatur mit einer Schwellentemperatur vergleicht und das Fahrzeug (10 ) in der Heißbetriebsart betreibt, wenn die vorhergesagte Temperatur für eine erste Schwellenzeitperiode höher als die Schwellentemperatur ist, wobei die Steuereinheit (20 ) den Betrieb des Fahrzeugs (10 ) von der Heißbetriebsart in die Normalbetriebsart umschaltet, wenn die vorhergesagte Temperatur für eine zweite Schwellenzeitperiode niedriger als die Schwellentemperatur ist. - Fahrzeug nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, dass das Wärmemodell auf dem Leistungsverlust durch den Drehmomentwandler (
14 ), dem Durchfluss durch den Drehmomentwandler (14 ), einer Wärmeübergangszahl (hair) für Luft und einer Wärmeübergangszahl (hoil) für durch den Drehmomentwandler (14 ) strömendes Öl (30 ) basiert. - Fahrzeug nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, dass es ferner das Berechnen des Leistungsverlustes auf der Grundlage eines Übersetzungsverhältnisses (SR), eines an den Drehmomentwandler (
14 ) abgegebenen Eingangsdrehmoments (τin) und eines von dem Drehmomentwandler (14 ) abgegebenen Ausgangsdrehmoments (τout) umfasst. - Fahrzeug nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, dass es ferner umfasst: einen Motordrehzahlsensor (
22 ), der ein Motordrehzahlsignal erzeugt; und einen Getriebedrehzahlsensor (24 ), der ein Getriebedrehzahlsignal erzeugt, wobei das Übersetzungsverhältnis (SR) auf der Grundlage des Motordrehzahlsignals und des Getriebedrehzahlsignals berechnet wird. - Fahrzeug nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, dass es ferner einen Motordrehzahlsensor (
22 ) umfasst, der ein Motordrehzahlsignal erzeugt, wobei das Eingangsdrehmoment (τin) auf dem Motordrehzahlsignal und einem K-Faktor (Kin) basiert. - Fahrzeug nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, dass der K-Faktor (Kin) anhand des Übersetzungsverhältnisses (SR) aus einer Nachschlagtabelle bestimmt wird.
- Fahrzeug nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausgangsdrehmoment (τout) auf dem Eingangsdrehmoment (τin) und einem Drehmomentverhältnis (TR) basiert.
- Fahrzeug nach Anspruch 37, dadurch gekennzeichnet, dass das Drehmomentverhältnis (TR) anhand des Übersetzungsverhältnisses (SR) aus einer Nachschlagtabelle bestimmt wird.
- Fahrzeug nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, dass es ferner umfasst: einen Drucksensor (
26 ), der ein Öldruckssignal erzeugt; und einen Motordrehzahlsensor (22 ), der ein Motordrehzahlsignal erzeugt, wobei der Durchfluss anhand des Öldruckssignals und des Motordrehzahlsignals aus einer Nachschlagtabelle bestimmt wird. - Fahrzeug nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, dass es ferner eine Drehmomentwandlerkupplung (
18 ) umfasst, die in einen eingerückten Zustand und in einen ausgerückten Zustand betätigbar ist, wobei die Wärmeübergangszahl (hair) der Luft auf der Grundlage eines Übersetzungsverhältnisses (SR) und eines Zustands der Drehmomentwandlerkupplung (18 ) bestimmt wird.
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