DE102005022295B4

DE102005022295B4 - Verfahren zum Bestimmen eines Kupplungszustandswechsels in einem Kupplungssystem

Info

Publication number: DE102005022295B4
Application number: DE102005022295.1A
Authority: DE
Inventors: Jy-Jen F. Sah; Todd M. Steinmetz
Original assignee: Motors Liquidation Co
Current assignee: Motors Liquidation Co
Priority date: 2004-05-15
Filing date: 2005-05-13
Publication date: 2018-08-16
Anticipated expiration: 2025-05-14
Also published as: US20050256625A1; US7103463B2; DE102005022295A1; CN1696528A; CN100370163C

Abstract

Verfahren zum Bestimmen eines Kupplungszustandswechsels in einem Kupplungssystem, das eine Kupplung (100) umfasst, die in Übereinstimmung mit einem Fluiddruck in einer Steuerkammer (115) durch Fluid eingerückt wird, wobei das Verfahren umfasst:
Vorsehen eines fluiddruckgesteuerten Kupplungszustandsschalters (113), der sich durch ein erstes Zustandssignal, das die Kupplungseinrückung angibt, und ein zweites Zustandssignal, das die Kupplungsausrückung angibt, auszeichnet;
Vorsehen eines schlupfgesteuerten Kupplungszustandsschalters (109, 111), der sich durch ein erstes Zustandssignal, das die Kupplungseinrückung angibt, und ein zweites Zustandssignal, das die Kupplungsausrückung angibt, auszeichnet, wobei das zweite Zustandssignal des schlupfgesteuerten Kupplungszustandsschalters (109, 111) mit dem Verstreichen einer Dauer eines ununterbrochenen, einen vorgegebenen Schlupf überschreitenden Kupplungsschlupfs bewirkt wird; und
Vorsehen eines Kupplungszustandswechselsignals in Abhängigkeit davon, ob zuerst ein Wechsel zwischen den beiden Zustandssignalen bei dem fluiddruckgesteuerten Kupplungszustandsschalter (113) oder bei dem schlupfgesteuerten Kupplungszustandsschalters (109, 111) auftritt.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Fahrzeug-Automatikgetriebe. Insbesondere handelt die Erfindung von der Bestimmung von Einrück- und Ausrückzuständen einer hydraulischen Kupplung in einem Fahrzeuggetriebe.
Fahrzeug-Antriebsstränge umfassen im Allgemeinen herkömmliche Automatikgetriebe mit mehreren Übersetzungsverhältnissen und elektrohydraulische Steuerungen zum Ausführen von Gangwechseln oder Schaltvorgängen. Zum Übertragen von Drehmomenten zwischen Planetengetriebeelementen zum Ausführen von Gangwechseln werden steuerbare Drehmomentübertragungsvorrichtungen, im Allgemeinen Kupplungspakete oder Bandkupplungen verwendet. Jeder solche Schaltvorgang umfasst im Allgemeinen wenigstens eine kommende Kupplungseinrückung oder eine gehende Kupplungsausrückung. Häufig sind mit einem Gangwechsel wenigstens eine gehende Kupplungsausrückung und eine kommende Kupplungseinrückung verbunden.
Die Kupplungeinrück- und -ausrückzeiten sind für eine wirksame Gangwechselsteuerung kritisch. Eine genaue Kenntnis des Kupplungeinrück- oder -ausrückzustands kann die Qualität des Schaltvorgangs stark beeinflussen. Eine ungenaue Kenntnis des Kupplungszustands kann zu einem übermäßigen und vorzeitigen Kupplungsverschleiß führen. Außerdem kann eine mangelnde Kenntnis des Kupplungszustands zu einer stark herabgesetzten Fahrzeugleistung führen, da bei Fehlen einer solchen Kenntnis große Kompromisse bei Schaltsteuerungen getroffen werden müssen. Zudem kann eine mangelnde Kenntnis des Kupplungszustands sogar dazu führen, dass das Fahrzeug nicht benutzt werden kann.
In der US 2003/0121748 A1 wird beispielsweise ein Verfahren beschrieben, das dann einen eingerückten Kupplungszustand diagnostiziert, wenn die Volumenänderungsrate des in eine Kupplungskammer strömenden Fluids kleiner als ein vorgegebener Schwellwert ist.
Bezüglich des weitergehenden Standes der Technik sei auf die Druckschriften US 5 609 067 A und US 5 113 720 A verwiesen.
Im Allgemeinen werden Kupplungszustände aus direkten Sensoreingaben ermittelt. Beispielsweise kann ein hydraulisch betätigtes Kupplungssystem Druckschalter oder Druck-Messwandler umfassen, die mit entsprechenden Kupplungssteuerkammern in Verbindung stehen und die auf eine Kupplungseinrückung schließen lassen, wenn ein Druck oberhalb einer vorgegebenen Schwelle erfasst wird, und auf eine Kupplungsausrückung schließen lassen, wenn ein Druck unterhalb einer vorgegebenen Schwelle erfasst wird. Ein Verlust von Drucksignalen von solchen Sensoren kann wegen einer Reihe von Faktoren, die beispielsweise Sensorausfälle, Verbinder- oder Verdrahtungsfehler und sogar interne Steuereinrichtungsfehler umfassen, eintreten.
Es sind elektrisch veränderliche Getriebe bekannt, die ebenfalls elektrohydraulische Steuerungen verwenden, um die Ausführung von Kupplungseinrückungen und -ausrückungen zu steuern. Kupplungseinrückungen und -ausrückungen bei solchen Getrieben werden in ziemlich ähnlicher Weise verwendet, um Übersetzungsverhältnisbereiche entsprechend ausgewählten Zahnradsätzen in Übereinstimmung mit bestimmten Einrück- und Ausrückkombinationen einzurichten. Die Anzahl von Freiheitsgraden bei einem elektrisch variablen Getriebe kann die Kenntnis des Kupplungszustands für den Betrieb sogar noch kritischer als bei einem herkömmlichen Automatikgetriebe mit mehreren Übersetzungsverhältnissen machen.
Daher wird ein robustes System zum Ermitteln von Kupplungszuständen bei einem elektrohydraulisch gesteuerten Getriebe benötigt. Insbesondere sollte eine robuste Diagnose- und Wiederherstellungssteuerung geschaffen werden, die für die Anwendung auf ein elektrisch veränderliches Getriebe geeignet ist.
Die vorliegende Erfindung gibt das Einrücken einer Kupplung im Anschluss an die Ausgabe eines Kupplungseinrückbefehls, der Fluiddruckänderungen in einer Kupplungssteuerkammer bewirkt, an. Beim Ausgeben eines Kupplungseinrückbefehls wird auf eine zuvor aufgezeichnete historische bzw. frühere Kupplungseinrückzeit zugegriffen. Der Kupplungseinrück-Fluiddruck der Kupplung wird überwacht, um ein Einrücksignal, das die Kupplungseinrückung als Funktion des Kupplungseinrück-Fluiddrucks angibt, und ein Ausrücksignal, das die Kupplungsausrückung als Funktion des Kupplungseinrück-Fluiddrucks angibt, bereitzustellen. Eine Kupplungseinrückung wird angegeben, je nachdem, ob zuerst die Drucküberwachungseinrichtung das Einrücksignal liefert oder zuerst die historische Kupplungseinrückzeit überschritten ist.
Es wird ein Verfahren zum Diagnostizieren eines Kupplungszustandswechsels in einem Kupplungssystem geschaffen, das die Merkmale des Anspruchs 1 aufweist.
Genauer wird in Übereinstimmung mit einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ein Kupplungseinrückbefehl empfangen. Die Zeit, die der Kupplungsschlupf benötigt, um einen vorgegebenen Minimalschlupfzustand zu erreichen, wird dann gespeichert. Die gespeicherte Zeit wird auf einen nachfolgenden Kupplungseinrückbefehl hin abgerufen. Der in der Kupplungssteuerkammer aufgebrachte Fluiddruck wird auf einen Druck, der für eine Kupplungseinrückung kennzeichnend ist, überwacht. Außerdem wird auf eine Kupplungseinrückung geschlossen, je nachdem, ob zuerst der aufgebrachte Fluiddruck denjenigen Druck erreicht, der für eine Kupplungseinrückung kennzeichnend ist, oder zuerst eine ab dem nachfolgenden Kupplungseinrückbefehl gemessene und auf der gespeicherten Zeit basierende Dauer verstrichen ist.
Die Erfindung wird im Folgenden beispielhaft anhand der Zeichnungen beschrieben; in diesen zeigen:

1 eine schematische Darstellung der mechanischen Bestandteile einer bevorzugten Form eines elektrisch variablen Verbundgetriebes aus mehreren Einheiten mit zwei Betriebsarten, das für die Ausführung der vorliegenden Erfindung besonders geeignet ist;
2 ein elektrisches und mechanisches Schema einer bevorzugten Systemarchitektur für den hier offenbarten Hybridantriebsstrang;
3 eine graphische Darstellung verschiedener Betriebsbereiche hinsichtlich der Eingangs- und Ausgangsdrehzahlen und entsprechend verschiedenen Übersetzungsverhältnis-Zahnradsätzen, die durch die elektrohydraulischen Kupplungssteuerungen des hier offenbarten beispielhaften elektrisch variablen Getriebes eingerichtet werden;
4 eine schematische Darstellung einer beispielhaften elektrohydraulischen Kupplungsvorrichtung in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung;
5 ein Diagramm, das auf dem Schlupf basierende Indikatoren der Kupplungseinrückung und Kupplungsausrückung in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung zeigt;
6 ein Diagramm, das eine Kupplungseinrückungs- und Kupplungsausrückungsdiagnose bei einer normal arbeitenden elektrohydraulischen Kupplungsvorrichtung in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung zeigt;
7 ein Diagramm, das eine Kupplungseinrückungs- und Kupplungsausrückungsdiagnose in einer elektrohydraulischen Kupplungsvorrichtung, die eine die Bestimmung der Kupplungseinrückung beeinflussende Druckschalteranomalie erfährt, in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung zeigt;
8 ein Diagramm, das eine Kupplungseinrückungs- und Kupplungsausrückungsdiagnose in einer elektrohydraulischen Kupplungsvorrichtung, die eine die Bestimmung der Kupplungseinrückung und die Bestimmung der Kupplungsausrückung beeinflussende Druckschalteranomalie erfährt, in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung zeigt; und
9 ein Diagramm, das eine Kupplungseinrückungs- und Kupplungsausrückungsdiagnose in einer elektrohydraulischen Kupplungsvorrichtung, die eine die Bestimmung der Kupplungseinrückung und die Bestimmung der Kupplungsausrückung beeinflussende Druckschalteranomalie erfährt, in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung zeigt.

In den 1 und 2 ist zunächst ein Fahrzeug-Antriebsstrangsystem allgemein mit 11 bezeichnet. Im Antriebsstrang 11 ist eine repräsentative Form eines elektrisch variablen Verbundgetriebes aus mehreren Einheiten mit mehreren Betriebsarten (EVT), das für die Implementierung der Steuerungen der vorliegenden Erfindung besonders geeignet und in den 1 und 2 allgemein mit dem Bezugszeichen 10 bezeichnet ist, enthalten. Wie besonders in diesen Figuren zu sehen ist, enthält das EVT 10 ein Eingangselement 12, das dem Wesen nach eine Welle sein kann, die von einem Motor 14 direkt angetrieben sein kann, oder es kann, wie in 2 gezeigt ist, ein Übergangsdrehmomentdämpfer 16 zwischen das Ausgangselement des Motors 14 und das Eingangselement des EVT 10 geschaltet sein. Der Übergangsdrehmomentdämpfer 16 kann eine (nicht gezeigte) Drehmomentübertragungsvorrichtung, die den wahlweisen Eingriff des Motors 14 mit dem EVT 10 ermöglicht, enthalten oder in Verbindung mit einer solchen verwendet werden, jedoch wird eine solche Drehmomentübertragungsvorrichtung selbstverständlich nicht verwendet, um die Betriebsart, in der das ETV 10 arbeitet, zu wechseln oder zu steuern.
In der gezeigten Ausführungsform kann der Motor 14 ein Motor für fossilen Kraftstoff wie etwa ein Dieselmotor sein, der ohne weiteres in der Lage ist, seine verfügbare Leistung bei einer konstanten Anzahl von Umdrehungen pro Minute (U/min) abzugeben. In der exemplarischen Ausführungsform, auf die die 1 und 2 gerichtet sind, kann der Motor 14 nach dem Starten und größtenteils während seiner Speisung in Übereinstimmung mit einem gewünschten Arbeitspunkt, der durch Fahrereingaben und Fahrbedingungen bestimmt sein kann, mit einer konstanten Drehzahl oder bei verschiedenen konstanten Drehzahlen arbeiten.
Das EVT 10 verwendet drei Teil-Planetengetriebe 24, 26 und 28. Das erste Teil-Planetengetriebe 24 weist ein äußeres Getriebeelement 30, das allgemein als Hohlrad bezeichnet werden kann und ein inneres Getriebeelement 32, das allgemein als Sonnenrad bezeichnet wird, umschreibt, auf. Mehrere Planetengetriebeelemente 34 sind an einem Träger 36 drehbar angebracht, derart, dass jedes Planetengetriebeelement 34 sowohl mit dem äußeren Getriebeelement 30 als auch mit dem inneren Getriebeelement 32 in Zahneingriff ist.
Das zweite Teil-Planetengetriebe 26 weist ein äußeres Getriebeelement 38, das allgemein als Hohlrad bezeichnet wird und ein inneres Getriebeelement 40, das allgemein als Sonnenrad bezeichnet wird, umschreibt, auf. Mehrere Planetengetriebeelemente 42 sind an einem Träger 44 drehbar angebracht, derart, dass jedes Planetengetriebeelement 42 sowohl mit dem äußeren Getriebeelement 38 als auch mit dem inneren Getriebeelement 40 in Zahneingriff ist.
Das dritte Teil-Planetengetriebe 28 weist ein äußeres Getriebeelement 46, das allgemein als Hohlrad bezeichnet wird und ein inneres Getriebeelement 48, das allgemein als Sonnenrad bezeichnet wird, umschreibt, auf. Mehrere Planetengetriebeelemente 50 sind an einem Träger 52 drehbar angebracht, derart, dass jedes Planetengetriebeelement 50 sowohl mit dem äußeren Getriebeelement 46 als auch mit dem inneren Getriebeelement 48 in Zahneingriff ist.
Obwohl alle drei Teil-Planetengetriebe 24, 26 und 28 selbst „einfache“ Teil-Planetengetriebe sind, sind das erste und das zweite Teil-Planetengetriebe 24 und 26 insofern vereinigt, dass das innere Getriebeelement 32 des ersten Teil-Planetengetriebes 24 beispielsweise durch ein Kupplungsnabenrad 54 mit dem äußeren Getriebeelement 38 des zweiten Teil-Planetengetriebes 26 verbunden ist. Das innere Getriebeelement 32 des ersten Teil-Planetengetriebes 24 und das äußere Getriebeelement 38 des zweiten Teil-Planetengetriebes 26, die miteinander verbunden sind, sind beispielsweise durch eine Hohlwelle 58 ständig mit einem ersten Motor/Generator 56 verbunden. Der erste Motor/Generator 56 kann hier auch anders lautend als Motor A oder M_A bezeichnet sein.
Die Teil-Planetengetriebe 24 und 26 sind ferner insofern vereinigt, dass der Träger 36 des ersten Teil-Planetengetriebes 24 beispielsweise durch eine Welle 60 mit dem Träger 44 des zweiten Teil-Planetengetriebes 26 verbunden ist. In dieser Weise sind die Träger 36 und 44 des ersten Teil-Planetengetriebes 24 bzw. des zweiten Teil-Planetengetriebes 26 miteinander verbunden. Die Welle 60 ist außerdem beispielsweise durch eine Drehmomentübertragungsvorrichtung 62, die, wie im Folgenden näher erläutert wird, verwendet wird, um die Wahl der Betriebsarten des EVT 10 zu unterstützen, wahlweise mit dem Träger 52 des dritten Teil-Planetengetriebes 28 verbunden. Die Drehmomentübertragungsvorrichtung 62 kann hier auch anders lautend als zweite Kupplung, Kupplung zwei oder C2 bezeichnet sein.
Der Träger 52 des dritten Teil-Planetengetriebes 28 ist direkt mit dem Getriebeausgangselement 64 verbunden. Wenn das EVT 10 in einem Landwirtschaftsfahrzeug verwendet wird, kann das Ausgangselement 64 mit den (nicht gezeigten) Fahrzeugachsen verbunden sein, die ihrerseits mit den (ebenfalls nicht gezeigten) Antriebselementen enden. Die Antriebselemente können entweder Vorder- oder Hinterräder des Fahrzeugs, an dem sie verwendet werden, oder das Antriebszahnrad eines Gleiskettenfahrzeugs sein.
Das innere Getriebeelement 40 des zweiten Teil-Planetengetriebes 26 ist beispielsweise durch eine Hohlwelle 66, die die Welle 60 umschreibt, mit dem inneren Getriebeelement 48 des dritten Teil-Planetengetriebes 28 verbunden. Das äußere Getriebeelement 46 des dritten Teil-Planetengetriebes 20 ist durch eine Drehmomentübertragungsvorrichtung 70 wahlweise mit Erde, die durch das Getriebegehäuse 68 repräsentiert ist, verbunden. Die Drehmomentübertragungsvorrichtung 70, die im Folgenden gleichfalls erläutert wird, wird ebenfalls verwendet, um die Wahl der Betriebsarten des EVT 10 zu unterstützen. Die Drehmomentübertragungsvorrichtung 70 kann hier auch anders lautend als erste Kupplung, Kupplung eins oder C1 bezeichnet sein.
Die Hohlwelle 66 ist ebenfalls ständig mit einem zweiten Motor/Generator 72 verbunden. Der zweite Motor/Generator 72 kann hier auch anders lautend als Motor B oder M_B bezeichnet sein. Alle Teil-Planetengetriebe 24, 26 und 28 sowie der Motor A und der Motor B (56, 72) sind konzentrisch, beispielsweise um die axial angeordneten Welle 60, orientiert. Es sei angemerkt, dass beide Motoren A und B eine ringförmige Gestalt besitzen, die es erlaubt, dass sie die drei Teil-Planetengetriebe 24, 26 und 28 umschreiben, derart, dass diese von den Motoren A und B radial nach innen angeordnet sind. Diese Konfiguration stellt sicher, dass die Gesamteinhüllende, d. h. die Umfangsdimension, des EVT 10 minimal gehalten ist.
Von dem Eingangselement 12 kann ein Antriebszahnrad 80 angeboten sein. Wie gezeigt ist, verbindet das Antriebszahnrad 80 das Eingangselement 12 fest mit dem äußeren Getriebeelement 30 des ersten Teil-Planetengetriebes 24, so dass das Antriebszahnrad 80 die Leistung von dem Motor 14 und/oder den Motor/Generatoren 56 und/oder 72 empfängt. Das Antriebszahnrad 80 ist mit einem Losrad 82 in Zahneingriff, das seinerseits mit einem Übertragungszahnrad 84, das an einem Ende einer Welle 86 befestigt ist, in Zahneingriff ist. Das andere Ende der Welle 86 kann an einer Getriebefluidpumpe 88 befestigt sein, die aus einer Wanne 37 mit Getriebefluid versorgt wird und mit hohem Druck beaufschlagtes Fluid an einen Regler 39 abgibt, der einen Teil des Fluids zur Wanne 37 zurückführt und für einen geregelten Leitungsdruck bzw. Öldruck in der Leitung 41 sorgt.
Bei der beschriebenen beispielhaften mechanischen Anordnung empfängt das Ausgangselement 64 Leistung über zwei verschiedene Getriebezüge. innerhalb des EVT 10. Eine erste Betriebsart oder ein erster Getriebezug wir ausgewählt, wenn die erste Kupplung C1 betätigt wird, um das äußere Getriebeelement 46 des dritten Teil-Planetengetriebes 28 zu „erden“. Eine zweite Betriebsart oder ein zweiter Getriebezug wird ausgewählt, wenn die erste Kupplung C1 ausgerückt und gleichzeitig die zweite Kupplung C2 betätigt wird, um die Welle 60 mit dem Träger 52 des dritten Teil-Planetengetriebes 28 zu verbinden. Wenn, wie es hier getan wird, auf eine auf einen Getriebezug bezogene Betriebart verwiesen wird, wird im Allgemeinen ein Oberbegriff BETRIEBSART 1 oder BETRIEBSART 2 oder M1 oder M2 verwendet.
Fachleute werden erkennen, dass das EVT 10 in der Lage ist, in jeder Betriebsart einen Bereich von verhältnismäßig langsamen bis zu verhältnismäßig schnellen Ausgangsdrehzahlen bereitzustellen. Diese Kombination von zwei Betriebsarten mit einem Bereich von langsamen bis zu schnellen Ausgangsdrehzahlen ermöglicht, dass das EVT 10 ein Fahrzeug aus dem Stillstand bis auf Schnellstraßendrehzahlen antreibt. Außerdem ist zugunsten einer wirksamen mechanischen Kopplung des Eingangselements mit dem Ausgangselement über ein festes Übersetzungsverhältnis eine feste Übersetzung, bei der beide Kupplungen C1 und C2 gleichzeitig eingerückt sind, verfügbar. Ferner ist zugunsten einer mechanischen Entkopplung des Ausgangselements vom Getriebe ein Neutralzustand, in dem beide Kupplungen C1 und C2 gleichzeitig ausgerückt sind, verfügbar. Schließlich ist die EVT 10 in der Lage, ein synchronisiertes Schalten zwischen den Betriebsarten zu bewirken, wobei die Schlupfdrehzahl an beiden Kupplungen C1 und C2 im Wesentlichen null ist. Weitere Details hinsichtlich der Arbeitsweise des exemplarischen Getriebes lassen sich in dem gemeinsam übertragenen US-Patent US 5,931,757 A finden.
Der Motor 14 ist vorzugsweise ein Dieselmotor und wird durch das Motorsteuermodul (ECM) 32, das in 2 gezeigt ist, elektronisch gesteuert. Das ECM 23 ist eine herkömmliche mikroprozessorgestützte Dieselmotor-Steuereinrichtung, die solche üblichen Elemente wie etwa einen Mikroprozessor, einen Festwertspeicher ROM, einen Direktzugriffsspeicher RAM, einen elektrisch programmierbaren Festwertspeicher EPROM, einen Hochgeschwindigkeits-Taktgeber, eine Analog-Digital-(A/D)- und Digital-Analog-(D/A)-Schaltungsanordnung sowie eine Eingangs-/Ausgangsschaltungsanordnung und Eingangs-/Ausgangsbausteine (E/A) und eine geeignete Signalaufbereitungs- und Signalpufferschaltungsanordnung umfassen. Das ECM 23 dient dazu, über mehrere diskrete Leitungen Daten von verschiedenen Sensoren zu erlangen bzw. verschiedene Aktoren des Motors 14 zu steuern. Der Einfachheit halber ist das ECM 23 allgemein mit einer doppelt gerichteten Schnittstelle über die Leitungsgruppe 35 mit dem Motor 14 gezeigt. Unter den verschiedenen Parametern, die durch das ECM 23 erfasst werden können, befinden sich die Wannen- und Motorkühlmitteltemperaturen und -drücke. Die verschiedenen Aktoren, die durch das ECM 23 gesteuert werden können umfassen Kraftstoffeinspritzvorrichtungen, Gebläsesteuereinrichtungen und Motorvorwärmer einschließlich Glühkerzen und Gitteransaugluftvorwärmer. Das ECM sorgt in Antwort auf einen Drehmomentbefehl Te_cmd, der von dem EVT-Steuerungssystem geliefert wird, für wohlbekannte drehmomentbasierte Steuerungen für den Motor 14. Eine solche Motorelektronik, solche Steuerungen und solche Größen sind Fachleuten im Allgemeinen wohlbekannt, weshalb ihre nähere Darlegung hier nicht erforderlich ist.
Wie aus der vorangegangenen Beschreibung deutlich geworden sein sollte, empfängt das EVT 10 wahlweise Leistung vom Motor 14. Wie nun weiter anhand von 2 erläutert wird, empfängt das EVT auch Leistung von einer elektrischen Speichervorrichtung wie etwa einer oder mehreren Batterien in einem Batteriegruppenmodul (BPM) 21. Das Antriebsstrangsystem umfasst ebenfalls solche Energiespeichervorrichtungen, die ein wesentlicher Bestandteil für die darin fließende Energie sind. Anstelle der Batterien können andere elektrische Speichervorrichtungen, die die Fähigkeit besitzen, elektrische Energie zu speichern und elektrische Energie abzugeben, verwendet werden, ohne die Konzepte der vorliegenden Erfindung zu verändern. Das BPM 21 ist ein über Gleichstromleitungen 27 mit einer hohen Gleichspannung gekoppeltes Zweileistungs-Wechselrichtermodul (DPIM) 19. Strom ist je nachdem, ob das BPM 21 aufgeladen oder entladen wird, zu oder von dem BPM 21 übertragbar. Das DPIM 19 umfasst ein Paar Leistungswechselrichter und jeweilige (Elektro-)Motorsteuereinrichtungen, die so konfiguriert sind, dass sie daher Motorsteuerbefehle empfangen, um eine Motorantriebs- oder Motor-Stromrückgewinnungsfunktionalität zu bewirken. Motorsteuereinrichtungen sind mikroprozessorgestützte Steuereinrichtungen, die solche üblichen Elemente wie etwa einen Mikroprozessor, einen Festwertspeicher ROM, einen Direktzugriffsspeicher RAM, einen elektrisch programmierbaren Festwertspeicher EPROM, einen Hochgeschwindigkeits-Taktgeber, eine Analog-Digital-(A/D)- und Digital-Analog-(D/A)-Schaltungsanordnung sowie eine Eingangs-/Ausgangsschaltungsanordnung und Eingangs-/Ausgangsbausteine (E/A) und eine geeignete Signalaufbereitungs- und Signalpufferschaltungsanordnung umfassen. Bei der Elektromotorensteuerung empfangen die jeweiligen Wechselrichter Strom von den Gleichstromleitungen und liefern über Hochspannungs-Phasenleitungen 29 und 31 Wechselstrom an den jeweiligen Motor. Bei der Stromrückgewinnungssteuerung empfängt der jeweilige Wechselrichter Wechselstrom vom Motor über Hochspannungs-Phasenleitungen 29 und 31 und liefert Strom an die Gleichstromleitungen 27. Der an die Wechselrichter gelieferte oder von diesen bezogene Gesamtgleichstrom bestimmt die Lade- oder Entlade-Betriebsart des BPM 21. Vorzugsweise sind der M_A und der M_B Dreiphasen-Wechselstrommaschinen und enthalten die Wechselrichter eine komplementäre Dreiphasen-Leistungselektronik. Die einzelnen Motordrehzahlsignale Na und Nb für M_A bzw. M_B werden durch das DPIM 19 aus den Motorphaseninformationen oder über herkömmliche Umdrehungssensoren ableitet. Solche Motoren, eine solche Elektronik und solche Steuerungen und Größen sind Fachleuten im Allgemeinen wohlbekannt, weshalb ihre nähere Darlegung hier nicht erforderlich ist.
Die Systemsteuereinrichtung 43 ist eine mikroprozessorgestützte Steuereinrichtung und umfasst solche üblichen Elemente wie etwa einen Mikroprozessor, einen Festwertspeicher ROM, einen Direktzugriffsspeicher RAM, einen elektrisch programmierbaren Festwertspeicher EPROM, einen Hochgeschwindigkeits-Taktgeber, eine Analog-Digital-(A/D)- und Digital-Analog-(D/A)-Schaltungsanordnung sowie eine Eingangs-/Ausgangsschaltungsanordnung und Eingangs-/Ausgangsbausteine (E/A) und eine geeignete Signalaufbereitungs- und Signalpufferschaltungsanordnung. In der beispielhaften Ausführungsform umfasst die Systemsteuereinrichtung 43 ein Paar mikroprozessorgestützte Steuereinrichtungen, die als Fahrzeugsteuermodul (VCM) 15 und als Getriebesteuermodul (TCM) 17 bezeichnet werden. Das VCM und das TCM können beispielsweise verschiedene auf das EVT und das Fahrwerk bezogene Steuer- und Diagnosefunktionen ausüben, die beispielsweise Motordrehzahlbefehle, die Eingangsdrehzahlsteuerung und die Ausgangs- bzw. Abtriebsdrehzahlsteuerung in Zusammenarbeit mit der Rückgewinnungsbremsungs-, Antiblockierbremsungs- und Traktionssteuerung umfassen. Insbesondere hinsichtlich der EVT-Funktionalität dient die Systemsteuereinrichtung 43 dazu, Daten von verschiedenen Sensoren direkt zu erlangen bzw. verschiedene Aktoren des EVT über mehrere diskrete Leitungen direkt zu steuern. Der Einfachheit halber ist die Systemsteuereinrichtung 43 allgemein mit einer doppelt gerichteten Schnittstelle über die Leitungsgruppe 33 mit dem EVT gezeigt. Es sei besonders hervorgehoben, dass die Systemsteuereinrichtung 43 Frequenzsignale von Umdrehungssensoren empfängt, die zur Drehzahl Ni des Eingangselements 12 und zur Drehzahl No des Ausgangselements 64 verarbeitet werden, um in der Steuerung des EVT 10 verwendet zu werden. Die Systemsteuereinrichtung 43 kann außerdem zur Überwachung der Kammerdrücke für das Einrücken der Kupplungen C1 und C2 Drucksignale von (nicht einzeln gezeigten) Druckschaltern empfangen. Alternativ können Druck-Messwandler zur Weitbereichs-Drucküberwachung verwendet werden. Von der Systemsteuereinrichtung 43 werden dem ETV 10 zum Steuern des Befüllens und Entleerens der Kupplungen C1 und C2, um diese einzurücken und auszurücken, pulsbreitenmodulierte und/oder binäre Steuersignale bereitgestellt. Außerdem kann die Systemsteuereinrichtung 43 beispielsweise von einem (nicht einzeln gezeigten) herkömmlichen Thermoelementeingang Temperaturdaten von der Getriebefluidwanne 37 empfangen, um die Wannentemperatur Ts abzuleiten und zur Steuerung des Leitungsdrucks bzw. Öldrucks über den Regler 39 ein pulsbreitenmoduliertes Signal zu liefern, das aus der Eingangsdrehzahl Ni und der Wannentemperatur Ts abgeleitet ist. Das Befüllen und Entleeren der Kupplungen C1 und C2 wird mittels magnetgesteuerter Schieberventile, die auf pulsbreitenmodulierte und binäre Signale, auf die oben hingewiesen worden ist, ansprechen, ausgeführt. Um eine genaue Platzierung des Spulenkörpers innerhalb des Ventilkörpers und eine entsprechend genaue Steuerung des Kupplungsdrucks während des Einrückens zu bewirken, werden vorzugsweise Stellventile unter Verwendung von variabel durchlassenden Elektromagneten verwendet. Ähnlich kann der Leitungsdruck- bzw. Öldruckregler 39 ein magnetgesteuertes Ventil zum Herstellen eines geregelten Leitungsdrucks in Übereinstimmung mit dem beschriebenen pulsbreitenmodulierten Signal sein. Solche Leitungsdruck- bzw. Öldrucksteuerungen sind Fachleuten im Allgemeinen wohlbekannt. Kupplungsschlupfdrehzahlen an den Kupplungen C1 und C2 werden aus der Ausgangsdrehzahl No, der M_A-Drehzahl Na und der M_B-Drehzahl Nb abgeleitet; genauer ist der C1-Schlupf eine Funktion von No und Nb, während der C2-Schlupf eine Funktion von No, Na und Nb ist. Der Benutzerschnittstellen-(UI)-Block 13, der Eingaben in die Systemsteuereinrichtung 43 wie u. a. die Fahrzeug-Drosselklappenstellung sowie die Anforderung der Drucktasten-Gangwechsel-Auswahlvorrichtung (PBSS) zur Auswahl des verfügbaren Antriebsbereichs, die Bremskraftanforderung und die schnelle Leerlaufanforderung umfasst, ist ebenfalls gezeigt.
Die Systemsteuereinrichtung 43 veranlasst einen Drehmomentbefehl Te_cmd und schickt ihn an das ECM 23. Der Drehmomentbefehl Te_cmd repräsentiert den EVT-Drehmomentbeitrag, der wie durch die Systemsteuereinrichtung bestimmt, vom Motor verlangt wird. Die Systemsteuereinrichtung 43 veranlasst außerdem einen Drehzahlbefehl Nedes, der die verlangte EVT-Eingangsdrehzahl repräsentiert und bei der Direktkopplungsanordnung zwischen dem Motor und dem ETV auch der verlangte Motordrehzahl-Arbeitspunkt ist. Bei der hier als Beispiel dienenden Direktkopplungsanordnung sind das Motordrehmoment und das EVT-Eingangsdrehmoment Te bzw. Ti äquivalent, weshalb hier unter freier Wahl auf diese verwiesen werden kann. Ähnlich sind die Motordrehzahl und die EVT-Eingangsdrehzahl Ne bzw. Ni äquivalent, weshalb hier unter freier Wahl auf diese verwiesen werden kann. Die verlangten oder Soll-Eingangsdrehzahl-Arbeitspunkte werden vorzugsweise bestimmt, wie in den US-Patentanmeldungen US 2005/0080539 A1 und US 2005/0080538 A1 , die hier durch Verweis aufgenommen sind, offenbart ist. Eine bevorzugte Drehzahlsteuerung für ein Hybridgetriebe ist in der US-Patentanmeldung US 2005/0081873 A1 näher beschrieben.
Die verschiedenen beschriebenen Module (d. h. Systemsteuereinrichtung 43, DPIM 19, BPM 21, ECM 23) kommunizieren über einen Controller-Area-Network-Bus (CAN-Bus). Der CAN-Bus 25 ermöglicht die Übermittlung von Steuerparametern und -befehlen zwischen den verschiedenen Modulen. Das verwendete spezifische Kommunikationsprotokoll ist anwendungsspezifisch. Beispielsweise ist das bevorzugte Protokoll für Anwendungen bei rauem Betrieb der Society of Automotive Engineers Standard J1939. Der CAN-Bus und die geeigneten Protokolle schaffen eine robuste Nachrichtenübermittlung und eine Multi-Controller-Verbindung zwischen der Systemsteuereinrichtung, dem ECM, dem DPIM, dem BPM und anderen Steuereinrichtungen wie etwa der Antiblockierungs-Bremssteuereinrichtung und der Traktionssteuereinrichtung.
In 3 ist ein Diagramm der Ausgangsdrehzahl No auf der horizontalen Achse über der Eingangsdrehzahl Ni auf der vertikalen Achse für das EVT 10 gezeigt. Durch die Linie 91 ist der Synchronbetrieb, d. h., dass die Eingangsdrehzahl- und Ausgangsdrehzahlbeziehungen, nach denen beide Kupplungen C1 und C2 arbeiten, wobei an diesen gleichzeitig eine Schlupfdrehzahl, die im Wesentlichen null ist, vorhanden ist, wiedergegeben. Somit repräsentiert sie im Wesentlichen die Eingangsdrehzahl- und Ausgangsdrehzahlbeziehungen, bei denen ein synchroner Wechsel zwischen Betriebsarten erfolgen kann oder bei denen durch gleichzeitiges Einrücken beider Kupplungen C1 und C2 eine direkte mechanische Kopplung des Eingangs mit dem Ausgang ausgeführt werden kann, die auch als feste Übersetzung bekannt ist. Eine besondere Zahnradsatzbeziehung, die den durch die Linie 91 in 3 gezeigten Synchronbetrieb hervorrufen kann, ist wie folgt: ein äußeres Getriebeelement 30 mit 91 Zähnen, ein inneres Getriebeelement 32 mit 49 Zähnen, Planetengetriebeelemente 34 mit 21 Zähnen; ein äußeres Getriebeelement 38 mit 91 Zähnen, ein inneres Getriebeelement 40 mit 49 Zähnen, Planetengetriebeelemente 42 mit 21 Zähnen; ein äußeres Getriebeelement 46 mit 89 Zähnen, ein inneres Getriebeelement 48 mit 31 Zähnen, Planetengetriebeelemente 50 mit 29 Zähnen. Die Linie 91 kann hier in unterschiedlicher Weise als Synchronlinie, Übersetzungsverhältnislinie oder Festübersetzungslinie bezeichnet sein.
Links von der Übersetzungsverhältnislinie 91 liegt ein bevorzugter Betriebsbereich 93 für die erste Betriebsart, bei der C1 eingerückt ist und C2 ausgerückt ist. Rechts von der Übersetzungsverhältnislinie 91 liegt ein bevorzugter Betriebsbereich 95 für die zweite Betriebsart, bei der C1 ausgerückt ist und C2 eingerückt ist. Der Begriff „eingerückt“, wenn er hier bezüglich der Kupplungen C1 und C2 verwendet wird, weist auf eine wesentliche Drehmomentübertragungsfähigkeit über die jeweilige Kupplung hin. Da allgemein bevorzugt wird, zu veranlassen, dass Wechsel aus einer Betriebart in die andere synchron erfolgen, wird veranlasst, dass Drehmomentübertragungen von einer Betriebsart in die andere über eine Zweikupplungs-Einrück-Festübersetzung erfolgen, wobei für eine endliche Zeitspanne vor dem Ausrücken der momentan eingerückten Kupplung, die momentan ausgerückte Kupplung eingerückt wird. Außerdem ist die Betriebsartänderung abgeschlossen, wenn die feste Übersetzung durch das fortgesetzte Einrücken derjenigen Kupplung, die der Betriebsart, in die eingetreten wird, zugeordnet ist, aufgehoben ist und das das Ausrücken derjenigen Kupplung, die der Betriebsart, die verlassen wird, zugeordnet ist, beendet ist.
Obwohl der Betriebsbereich 93 für den Betrieb des EVT in der BETRIEBSART 1 im Allgemeinen bevorzugt wird, bedeutet dies nicht zwangsläufig, dass die BETRIEBSART 2 nicht stattfinden darf oder nicht stattfindet. Jedoch wird im Allgemeinen bevorzugt, im Bereich 93 in der BETRIEBSART 1 zu arbeiten, da diese vorzugsweise Zahnradsätze und Motoranlagen verwendet, die in verschiedenen Aspekten (z. B. Masse, Größe, Kosten, Trägheitsvermögen usw.) für die hohen Startdrehmomente des Bereichs 93 besonders gut geeignet sind. Ähnlich bedeutet es, obwohl der Betriebsbereich 95 für den Betrieb des EVT in der BETRIEBSART 2 im Allgemeinen bevorzugt wird, nicht zwangsläufig, dass die BETRIEBSART 1 nicht stattfinden darf oder nicht stattfindet. Jedoch wird im Allgemeinen bevorzugt, im Bereich 95 in der BETRIEBSART 2 zu arbeiten, da diese vorzugsweise Zahnradsätze und eine Motoranlagen verwendet, die in verschiedenen Aspekten (z. B. Masse, Größe, Kosten, Trägheitsvermögen usw.) für die hohen Drehzahlen des Bereichs 95 besonders gut geeignet sind. Der Bereich 93, in dem der BETRIEBSART-1-Betrieb im Allgemeinen bevorzugt wird, kann als Niedrigdrehzahlbereich betrachtet werden, während der Bereich 95, in dem der BETRIEBSART-2-Betrieb im Allgemeinen bevorzugt wird, kann als Niedrigdrehzahlbereich betrachtet werden, während der Bereich 95, in dem der BETRIEBSART-2-Betrieb im Allgemeinen bevorzugt wird, als Schnelllaufbereich betrachtet werden kann. Ein Wechsel in die BETRIEBSART 1 wird als Herunterschalten betrachtet und ist in Übereinstimmung mit der Ni/No-Beziehung einem höheren Übersetzungsverhältnis zugeordnet. Ähnlich wird der Wechsel in die BETRIEBSART 2 als Hochschalten betrachtet und ist in Übereinstimmung mit der Ni/No-Beziehung einem niedrigeren Übersetzungsverhältnis zugeordnet.
In 4 ist nun eine beispielhafte elektrohydraulische Kupplungsvorrichtung in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung schematisch gezeigt und mit 100 bezeichnet. Die Vorrichtung umfasst einen Kolben 101, auf den durch den Hydraulikfluiddruck in der Kupplungskammer 115 eingewirkt wird, um das Kupplungspaket 103 einzurücken und dadurch eine Drehmomentübertragung zwischen den Drehelementen 105 und 107 herzustellen. Auf den Kolben 101 wird durch eine (nicht einzeln gezeigte) Rückstellfeder in der Gegenrichtung eingewirkt. Der Kupplungskammer-Fluiddruck wird durch den Drucksensor 113 überwacht, der die Form eines Weitbereichssensors zum Erfassen eines Druckkontinuums oder eines Druckschalters zum Erfassen einer kalibrierten Druckschwelle besitzen kann. Es ist eine Zufuhr von mit Druck beaufschlagtem Fluid (ZUFUHR) für die Kupplungskammer durch die gesteuerte Ventilvorrichtung 117 steuerbar vorgesehen. In ähnlicher Weise wird aus der Kupplungskammer abgeführtes Fluid (ABFUHR) durch die Ventilvorrichtung 117 gesteuert. Im Allgemeinen wird das Abführen aus der Kupplungskammer gesperrt, wenn die Kupplung eingerückt werden soll, und freigegeben, wenn die Kupplung eingerückt werden soll. Die Ventilvorrichtung 117 wird durch den KUPPLUNGSBEFEHL gesteuert, um den Ist-Kupplungskammerdruckzustand und den sich daraus ergebenden Kupplungseinrückungs- und Kupplungsausrückungszustand herzustellen. Eine exemplarische Ventilvorrichtung zum Befüllen und Entleeren einer Kupplung ist in der US-Patentanmeldung US 2005/0076958 A1 offenbart. Kupplungsschlupfdrehzahlen an den Kupplungen C1 und C2 werden vorzugsweise aus der Ausgangsdrehzahl No, der Drehzahl Na, bei der der erste EVT-Motor/Generator 56 M_A arbeitet, und der Drehzahl Nb, bei der der zweite Motor/Generator 72 M_B arbeitet, abgeleitet. Genauer ist das Schlupfen der Kupplung C1 eine Funktion von No und Nb, während der C2-Schlupf eine Funktion von No, Na und Nb ist. Alternativ können herkömmliche Umdrehungssensoren 109 und 111 Umdrehungsgeschwindigkeitssignale an jeweiligen Drehelementen 105 und 107 liefern. Die Umdrehungsgeschwindigkeitssignale werden kombiniert, um ein Maß für den relativen Schlupf (SCHLUPF) an der Kupplung zu bilden.
In 5 weist das KUPPLUNGSBEFEHL-Signal, das von der Systemsteuereinrichtung erzeugt wird, zum Zeitpunkt A einen Einrückzustand und zum nachfolgenden Zeitpunkt G einen Ausrückzustand aus. Zum Zeitpunkt A wird einer Ventilvorrichtung befohlen, die entsprechende Kupplung mit Fluiddruck zu beaufschlagen. In Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung beginnt ein Einrück-Zeitgeber zum Zeitpunkt A, wenn der KUPPLUNGSBEFEHL den Einrückzustand annimmt, das Aufzeichnen der Einnahme des Einrückzustands. Zum Zeitpunkt B, zu dem die entsprechende Kupplung einen vorgegebenen minimalen SCHLUPF (Smin) aufweist, zählt ein weiterer Zeitgeber für eine vorgegebene Vertrauensdauer (B-F) abwärts. Der SCHLUPF wird während dieser Vertrauensdauer überwacht. Unter der Voraussetzung, dass der SCHLUPF während der Vertrauensdauer kleiner als Smin bleibt, wird auf eine erfolgreiche Kupplungseinrückung geschlossen, wobei der Wert des Einrückzeitgebers (A-F) aufgezeichnet wird. Als Nächstes wird von dem Einrückzeitgeber eine vorgegebene Dauer (D-F), die vorzugsweise kleiner als die Vertrauensdauer (B-F) ist, subtrahiert. Die sich ergebende Zeit wird als Kupplungseinrückzeit (A-D) gespeichert. Vorzugsweise ist die Kupplungseinrückzeit (A-D) als Funktion der Wannentemperatur Ts in einer Zelle einer temperaturindizierten Tabelle gespeichert. Eine solche Tabelle wird ständig mit neuen Werten für die Einrückzeit bei unterschiedlicher Wannentemperatur Ts aktualisiert, um eine adaptive Bezugstabelle der Kupplungseinrückzeiten zu bewirken.
In dem in 5 gezeigten Kupplungseinrückzyklus ist ein auf einer historischen bzw. früheren Kupplungseinrückzeit basierender Kupplungszustandsindikator, der, wie in dem unmittelbar vorangehenden Absatz beschrieben worden ist, bestimmt und gespeichert worden ist, gezeigt. Der Indikator wird hier als Softwareschalter (S/W_sw) bezeichnet, um ihn von einem auf einem Kupplungskammer-Drucksensor, der hier als Hardwareschalter (H/W_sw) bezeichnet wird, zu unterscheiden. Zum Zeitpunkt A, wird im Wesentlichen gleichzeitig damit, wenn der KUPPLUNGSBEFEHL den Einrückzustand annimmt, eine historische Kupplungseinrückzeit abgerufen. Falls frühere Werte für die Kupplungseinrückzeit in Zellen gespeichert sind, die der Wannentemperatur Ts entsprechen, wird diejenige historische Kupplungseinrückzeit abgerufen, die der momentanen Wannentemperatur Ts entspricht. Die abgerufene Zeit entspricht der mit A-E bezeichneten Dauer. Vorzugsweise wird die abgerufene Zeit um eine Dauer C-E abgeglichen, um Rechenverzögerungen zu berücksichtigen. Die abgeglichene abgerufene historische Kupplungseinrückzeit wird abwärts gezählt, wobei ihr Ablauf das Setzen des Softwareschalters wie etwa eines Software-Flags oder dergleichen zum Zeitpunkt C und damit eine Indikation bzw. Angabe für eine Kupplungseinrückung bewirkt. Ohne den Abgleich wegen der Rechenverzögerung würde die historische Kupplungseinrückzeit zum Zeitpunkt E ablaufen. Eine weitere Verwendung des Softwareschalters in Verbindung mit einem Hardwareschalter ist hier im Folgenden im Zusammenhang mit den Fig. 6-9 näher beschrieben.
Das KUPPLUNGSBEFEHL-Signal weist in 5 außerdem zum Zeitpunkt G einen Ausrückzustand und zum nachfolgenden Zeitpunkt G einen Ausrückzustand aus. Zum Zeitpunkt G wird einer Ventilvorrichtung befohlen, Fluiddruck von der entsprechenden Kupplung abzuführen. In Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung wird der SCHLUPF überwacht, wobei dann, wenn er unter den vorgegebenen minimalen SCHLUPF (Smin) fällt, ein Zeitgeber für eine vorgegebene Vertrauensdauer (H-I) abwärts zählt. Der SCHLUPF wird während dieses Abwärtszählens für die Vertrauensdauer überwacht. Unter der Voraussetzung, dass SCHLUPF während der Vertrauensdauer größer als Smin bleibt, wird auf eine erfolgreiche Kupplungsausrückung geschlossen und der Softwareschalter S/W_sw zum Zeitpunkt I zurückgesetzt, wodurch eine Indikation bzw. Angabe für eine Kupplungsausrückung geliefert wird. Eine weitere Verwendung des Softwareschalters in Verbindung mit einem Hardwareschalter ist hier im Folgenden im Zusammenhang mit den Fig. 6-9 näher beschrieben.
Nun wird auf die 6-9 Bezug genommen, die zur Ausführung von geeigneten Kupplungseinrückungs- und Kupplungsausrückungsbestimmungen in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung eine unterschiedliche normale und anomale Betätigung des Hardwareschalters und als Reaktion darauf eine Rückstellung des Softwareschalters zeigen. Dem Hardwareschalter sollte bei der Bestimmung des Kupplungszustands Priorität gegeben werden, während der Softwareschalter eine Sicherungsfunktionalität oder eine Wiederherstellung aus einer Hardwareschalteranomalität bereitstellen sollte. In allen 6-9 gibt eine normale Betätigung des Hardwareschalters einen EIN-Zustand zum Zeitpunkt A und einen AUS-Zustand zum Zeitpunkt E an.
6 zeigt zunächst eine normale Reaktion des Hardwareschalters H/W_sw auf den Kupplungskammerdruck. Es ist zu sehen, dass KUPPLUNGSINDIKATION den Übergängen von H/W_sw zu den Zeitpunkten A und E entspricht. Um H/W_sw die gewünschte Priorität zu geben, ist es erforderlich, dass die Zustandswechsel von S/W_sw zu einem auf die Zeitpunkte normaler Zustandswechsel von H/W_sw folgenden Zeitpunkt eintreten. In dieser Weise kann bei den Zustandswechseln von S/W_sw eine Verzögerung ausreichender Dauer eingeführt werden, wie durch VERZÖGERTER S/W_sw gezeigt ist, der eine Verzögerung nach der Kupplungseinrückungsindikation von im Wesentlichen B-C besitzt. Eine solche Verzögerung wird vorzugsweise in Übereinstimmung mit dem normal erwarteten Bereich für den Zustandswechsel von VERZÖGERTER S/W_sw, der für eine Kupplungseinrückung kennzeichnend ist, festgelegt. Da kein Zustandswechsel dem entsprechenden Zustandswechsel für H/W_sw vorausgeht, liefert der Hardwareschalter die Indikation der Kupplungseinrückung und Kupplungsausrückung, wie es von einer auf einem normal funktionsfähigen Hardwareschalter basierenden Kupplungszustandsdiagnose erwartet wird.
7 zeigt eine Reaktion des Hardwareschalters H/W_sw auf den Kupplungskammerdruck, die in Bezug auf ein Ausrücken zum Zeitpunkt E normal ist, jedoch in Bezug auf ein Einrücken anomal ist. Es ist gezeigt, dass das Kupplungseinrücken durch den Zustandswechsel von H/W_sw zum Zeitpunkt D angegeben ist, der gegenüber dem normalerweise erwarteten Zeitpunkt A wesentlich verzögert ist und außerhalb der in Bezug auf den Softwareschalter S/W_sw vorgesehenen Verzögerungsdauer liegt. Ein solches anomales Ergebnis kann beispielsweise durch einen festhängenden oder nicht mehr eichgenauen Drucksensor verursacht sein. Ein nicht verzögerter Softwareschalter würde zu einem KUPPLUNGSINDIKATION-Zustandswechsel führen, der für ein im Wesentlichen zum Zeitpunkt B stattfindendes Kupplungseinrücken kennzeichnend ist, während ein verzögerter Softwareschalter zu einem KUPPLUNGSINDIKATION-Zustandswechsel führen würde, der für ein im Wesentlichen zum Zeitpunkt C stattfindendes Kupplungseinrücken kennzeichnend ist. Da der Zustandswechsel von H/W_sw, der für ein Kupplungsausrücken kennzeichnend ist, zum Normalbetrieb passt, liefert der Hardwareschalter die Indikation einer Kupplungsausrückung, wie es von einer auf einem normal funktionsfähigen Hardwareschalter basierenden Kupplungsausrückungsdiagnose erwartet wird.
8 zeigt eine Reaktion des Hardwareschalters H/W_sw auf den Kupplungskammerdruck, die sowohl in Bezug auf Einrückungen als auch auf Ausrückungen anomal ist. Es ist gezeigt, dass das Kupplungseinrücken durch den Zustandswechsel von H/W_sw zum Zeitpunkt D angegeben ist, der gegenüber dem normalerweise erwarteten Zeitpunkt A wesentlich verzögert ist und außerhalb der in Bezug auf den Softwareschalter S/W_sw vorgesehenen Verzögerungsdauer liegt. Ein solches anomales Ergebnis kann beispielsweise durch einen festhängenden oder nicht mehr eichgenauen Drucksensor verursacht sein. Ein nicht verzögerter Softwareschalter würde zu einem KUPPLUNGSINDIKATION-Zustandswechsel führen, der für ein im Wesentlichen zum Zeitpunkt B stattfindendes Kupplungseinrücken kennzeichnend ist, während ein verzögerter Softwareschalter zu einem KUPPLUNGSINDIKATION-Zustandswechsel führen würde, der für ein im Wesentlichen zum Zeitpunkt C stattfindendes Kupplungseinrücken kennzeichnend ist. Es ist gezeigt, dass das Kupplungsausrücken durch den Zustandswechsel von H/W_sw zum Zeitpunkt G angegeben ist, der gegenüber dem normalerweise erwarteten Zeitpunkt E wesentlich verzögert ist und jenseits des in Bezug auf die Softwareschalter S/W_sw und VERZÖGERTER S/W_sw vorgesehenen Zeitpunkts liegt. Ein solches anomales Ergebnis kann beispielsweise durch einen festhängenden oder nicht mehr eichgenauen Drucksensor verursacht sein. Jeder exemplarische Softwareschalter würde zu einem KUPPLUNGSINDIKATION-Zustandswechsel führen, der für ein im Wesentlichen zum Zeitpunkt F stattfindendes Kupplungsausrücken kennzeichnend ist. Obwohl dies nicht gezeigt ist, kann S/W_sw bei der Kupplungsausrückungsindikation, falls dies erwünscht ist, in derselben Weise, wie dies bei der Kupplungseinrückungsindikation erfolgte, eine Verzögerung hinzugefügt werden.
Abschließend zeigt 9 eine weitere Reaktion des Hardwareschalters H/W_sw auf den Kupplungskammerdruck, die sowohl in Bezug auf Einrückungen als auch auf Ausrückungen anomal ist. In diesem Beispiel wechselt H/W_sw nie von einem AUS-Zustand in einen EIN-Zustand. Ein solches anomales Ergebnis kann beispielsweise durch einen festhängenden oder nicht mehr eichgenauen Drucksensor oder durch Kabelbaumfehler verursacht sein. Ein nicht verzögerter Softwareschalter würde zu einem KUPPLUNGSINDIKATION-Zustandswechsel führen, der für ein im Wesentlichen zum Zeitpunkt B stattfindendes Kupplungseinrücken kennzeichnend ist, während ein verzögerter Softwareschalter zu einem KUPPLUNGSINDIKATION-Zustandswechsel führen würde, der für ein im Wesentlichen zum Zeitpunkt C stattfindendes Kupplungseinrücken kennzeichnend ist. In ähnlicher Weise würde jeder exemplarische Softwareschalter zu einem KUPPLUNGSINDIKATION-Zustandswechsel führen, der für ein im Wesentlichen zum Zeitpunkt F stattfindendes Kupplungsausrücken kennzeichnend ist. Wiederum kann, obwohl dies nicht gezeigt ist, S/W_sw bei der Kupplungsausrückungsindikation, falls dies erwünscht ist, in derselben Weise, wie dies bei der Kupplungseinrückungsindikation erfolgte, eine Verzögerung hinzugefügt werden.
Zusammengefasst betrifft die Erfindung ein Verfahren, bei dem eine Kupplungseinrückung vorzugsweise in Übereinstimmung mit überwachten Druckzuständen in einer Kupplungssteuerkammer bestimmt wird. Der Kupplungsschlupf wird überwacht, wobei Informationen hinsichtlich einer Kupplungseinrückung, auf die daraus geschlossen wird, für ein nachträgliches Abrufen und eine nachträgliche Verwendung bei einer redundanten, auf dem Schlupf basierenden Kupplungseinrückungsbestimmung gespeichert werden. Der Kupplungsschlupf wird auch zugunsten von Informationen hinsichtlich einer Kupplungsausrückung zur Verwendung bei einer redundanten, auf dem Schlupf basierenden Kupplungsausrückungsbestimmung überwacht.

Claims

Verfahren zum Bestimmen eines Kupplungszustandswechsels in einem Kupplungssystem, das eine Kupplung (100) umfasst, die in Übereinstimmung mit einem Fluiddruck in einer Steuerkammer (115) durch Fluid eingerückt wird, wobei das Verfahren umfasst: Vorsehen eines fluiddruckgesteuerten Kupplungszustandsschalters (113), der sich durch ein erstes Zustandssignal, das die Kupplungseinrückung angibt, und ein zweites Zustandssignal, das die Kupplungsausrückung angibt, auszeichnet; Vorsehen eines schlupfgesteuerten Kupplungszustandsschalters (109, 111), der sich durch ein erstes Zustandssignal, das die Kupplungseinrückung angibt, und ein zweites Zustandssignal, das die Kupplungsausrückung angibt, auszeichnet, wobei das zweite Zustandssignal des schlupfgesteuerten Kupplungszustandsschalters (109, 111) mit dem Verstreichen einer Dauer eines ununterbrochenen, einen vorgegebenen Schlupf überschreitenden Kupplungsschlupfs bewirkt wird; und Vorsehen eines Kupplungszustandswechselsignals in Abhängigkeit davon, ob zuerst ein Wechsel zwischen den beiden Zustandssignalen bei dem fluiddruckgesteuerten Kupplungszustandsschalter (113) oder bei dem schlupfgesteuerten Kupplungszustandsschalters (109, 111) auftritt.
Verfahren zum Bestimmen eines Kupplungszustandswechsels nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Vorsehen eines fluiddruckgesteuerten Kupplungszustandsschalters (113) umfasst: Vorsehen eines Drucksensors (113), der mit der Steuerkammer (115) in Fluidverbindung steht; und Überwachen des Drucksensors (113) und Liefern des jeweiligen Zustandssignals, wenn ein erster Druckzustand erfasst wird, und des jeweiligen zweiten Zustandssignals, wenn ein zweiter Druckzustand erfasst wird.
Verfahren zum Bestimmen eines Kupplungszustandswechsels nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Drucksensor (113) einen Druck-Messwandler umfasst.
Verfahren zum Bestimmen eines Kupplungszustandswechsels nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Drucksensor (113) einen Druckschalter umfasst.
Verfahren zum Bestimmen eines Kupplungszustandswechsels nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Zustandssignal des schlupfgesteuerten Kupplungszustandsschalters (109, 111) mit dem Verstreichen einer auf die Ausgabe eines Kupplungseinrückbefehls folgenden Dauer bewirkt wird.