DE102006005552A1

DE102006005552A1 - Verfahren und Vorrichtung zur adaptiven Steuerung von Herunterschaltvorgängen mit anstehender Leistung und Überspringen des Neutralzustandes

Info

Publication number: DE102006005552A1
Application number: DE102006005552A
Authority: DE
Inventors: Matthew D. Howell Whitton; Robert L. Holly Williams
Original assignee: Motors Liquidation Co
Current assignee: Motors Liquidation Co
Priority date: 2005-02-09
Filing date: 2006-02-07
Publication date: 2006-09-07
Anticipated expiration: 2026-02-08
Also published as: DE102006005552B4; US7212898B2; CN1831384A; US20060178244A1; CN100513829C

Abstract

Die vorliegende Erfindung stellt ein Verfahren und eine Vorrichtung zum mathematischen Berechnen eines optimalen Antriebsdrehmomentwertes des Getriebes für die Trägheitsphase und die Drehmomentphase eines Gangwechsels bereit. Die Motorausgangsleistung wird dann um ein Ausmaß geändert, das notwendig ist, um den Istwert des Antriebsdrehmoments des Getriebes zu dem berechneten optimalen Wert des Antriebsdrehmoments des Getriebes zu verändern. Die zeitliche Abstimmung der Kupplungselemente während des Herunterschaltens mit anstehender Leistung und Überspringen des neutralen Zustandes wird festgelegt, indem Verzögerungsdauern für die weggehenden und herankommenden Kupplungen derart berechnet werden, dass eine vorbestimmte gewünschte Schaltzeit erlangt wird. Der Herunterschaltvorgang mit anstehender Leistung und Überspringen des neutralen Zustandes wird danach adaptiv gesteuert, so dass Anomalien diagnostiziert und während nachfolgender Herunterschaltvorgänge korrigiert werden. Die Erfindung wird ausgeführt, indem Motor- und/oder Getriebeeigenschaften, die die Antriebsdrehzahl, die Abtriebsdrehzahl und die Schaltdauer während eines Herunterschaltvorgangs umfassen, überwacht werden und Abweichungen von annehmbaren Mustern identifiziert werden. Jede Art von Abweichung verlangt nach einer besonderen Abhilfemaßnahme, und es wird eine geeignete Einstellung berechnet, die danach eingesetzt wird, indem ein oder mehrere Anfangszustände für den nächsten Schaltvorgang desselben Typs ...

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Verbessern von Herunterschaltvorgängen mit anstehender Leistung, die die Neutralstellung überspringen, in einem Automatikgetriebe.

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Im Allgemeinen umfasst ein Automatikgetriebe eines Kraftfahrzeugs eine Anzahl von Zahnradelementen, die seine Antriebs- und Abtriebswellen koppeln, und eine damit in Beziehung stehende Anzahl von Drehmoment herstellenden Einrichtungen, wie etwa Kupplungen und Bremsen, die selektiv eingerückt werden können, um bestimmte Zahnradelemente zu aktivieren und somit ein gewünschtes Drehzahlverhältnis zwischen den Antriebs- und Abtriebswellen festzulegen. So wie sie hierin verwendet werden, werden die Ausdrücke "Kupplungen" und "Drehmomentübertragungseinrichtungen" dazu benutzt, sich auf Bremsen wie auch auf Kupplungen zu beziehen.

Die Antriebswelle des Getriebes ist mit dem Fahrzeugmotor über eine Fluidkupplung, wie etwa einen Drehmomentwandler, verbunden, und die Abtriebswelle ist direkt mit den Fahrzeugrädern verbunden. Ein Schalten von einem Vorwärtsdrehzahlverhältnis zu einem anderen wird in Ansprechen auf die Motordrosselklappe und die Fahrzeuggeschwindigkeit durch geführt und umfasst im Allgemeinen, dass eine oder mehrere Kupplungen (weggehend), die zu dem gegenwärtigen Drehzahlverhältnis gehören, gelöst oder ausgerückt werden, und eine oder mehrere Kupplungen (herankommend), die zu dem gewünschten Drehzahlverhältnis gehören, eingerückt werden. Herunterschaltvorgänge, die die Neutralstellung überspringen, umfassen jene, bei denen während eines Gangwechsels, wie etwa beispielsweise bei einem Gangwechsel vom sechsten Gang in den dritten Gang oder vom fünften Gang in den zweiten Gang, zwei weggehende Kupplungen die zu dem gegenwärtigen Drehzahlverhältnis gehören, gelöst werden, und zwei herankommende Kupplungen, die zu dem gewünschten Drehzahlverhältnis gehören, eingerückt werden.

Das Drehzahlverhältnis ist als die Antriebsdrehzahl des Getriebes oder Turbinenraddrehzahl dividiert durch die Abtriebsdrehzahl definiert. Somit weist ein niedriger Gangbereich ein hohes Drehzahlverhältnis auf, und ein höherer Gangbereich weist ein niedrigeres Drehzahlverhältnis auf. Um einen Herunterschaltvorgang durchzuführen, wird ein Schaltvorgang von einem niedrigen Drehzahlverhältnis zu einem hohen Drehzahlverhältnis vorgenommen. Bei der Art von Getriebe, das diese Erfindung betrifft, wird der Herunterschaltvorgang bewerkstelligt, indem zwei Kupplungen, die zu dem niedrigeren Drehzahlverhältnis gehören, ausgerückt werden, und zwei Kupplungen, die zu dem höheren Drehzahlverhältnis gehören, eingerückt werden, um dadurch den Zahnradsatz neu zu konfigurieren, so dass er mit dem höheren Drehzahlverhältnis arbeitet. Schaltvorgänge, die auf die obige Weise durchgeführt werden, erfordern, eine genaue zeitliche Abstimmung, um einen Schaltvorgang mit hoher Qualität zu erzielen.

Die Qualität eines Schaltvorgangs hängt von dem zusammenwirkenden Betrieb mehrerer Funktionen ab, wie etwa Druckänderungen in Einrückkammern von herankommenden und weggehenden Kupplungen, und die zeitliche Abstimmung von Steuerereignissen. Darüber hinaus ändern sich Herstellungstoleranzen in jedem Getriebe aufgrund von Verschleiß, Schwankungen der Ölqualität und Temperatur usw., was zu einer Verschlechterung der Schaltqualität führt.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Die Erfindung stellt ein Verfahren und eine Vorrichtung bereit zum Berechnen von Optimalwerten für ein Antriebsdrehmoment eines Getriebes in einem Automatikgetriebe während der Trägheitsphase und der Drehmomentphase des Gangwechsels und danach zum adaptiven Steuern eines Herunterschaltvorgangs mit anstehender Leistung, der die Neutralstellung überspringt, wobei eine Getriebeanomalie während eines Schaltvorgangs diagnostiziert und während nachfolgender Herunterschaltvorgänge korrigiert wird.

Das Verfahren der Erfindung wird ausgeführt, indem Optimalwerte für das Antriebsdrehmoment des Getriebes während der Trägheitsphase und der Drehmomentphase des Gangwechsels mathematisch berechnet werden. Zusätzlich berechnet das Verfahren der Erfindung, wann die zwei weggehenden Kupplungen gelöst werden, sowie wann und wie schnell die zwei herankommenden Kupplungen eingerückt werden, um den Herunterschaltvorgang mit anstehender Leistung und Überspringen der Neutralstellung zu optimieren.

Das Verfahren der Erfindung überwacht auch Getriebeeigenschaften, die die Antriebsdrehzahl, Abtriebsdrehzahl und Schaltdauer während eines Herunterschaltvorganges mit anstehender Leistung umfassen, und identifiziert Abweichungen von annehmbaren Mustern. Jede Art von Abweichung verlangt nach einer besonderen Abhilfemaßnahme, und es wird ei ne geeignete Einstellung berechnet und angewandt, indem bestimmte Parameter bei der Schaltsteuerung verändert werden, um eine oder mehrere Bedingungen für den nächsten Schaltvorgang der gleichen Art zu ändern. Es kann sein, dass die vorzunehmenden Einstellungen groß sein müssen, um eine vollständige oder signifikant partielle Korrektur bei dem nächsten Schaltvorgang vorzunehmen. Es kann sein, dass im Gegenteil dazu kleine Inkremente notwendig sind, um eine Überkorrektur zu vermeiden.

Die obigen Aufgaben, Merkmale und Vorteile sowie weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden ausführlichen Beschreibung der besten Ausführungsart der Erfindung in Verbindung genommen mit den begleitenden Zeichnungen leicht deutlich werden.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

1 ist eine schematische Darstellung eines Automatikgetriebes;

1a ist eine schematische Darstellung eines Ventils von 1;

2a ist ein Blockdiagramm, das ein Verfahren zum Berechnen eines gewünschten Antriebsdrehmomentes eines Getriebes während der Trägheitsphase eines Gangwechsels darstellt;

2b ist ein Blockdiagramm, das ein Verfahren zum Berechnen eines gewünschten Antriebsdrehmomentes eines Getriebes während der Drehmomentphase eines Gangwechsels darstellt;

3a ist eine graphische Darstellung der Turbinenradbeschleunigung über die Zeit während eines optimalen Herunterschaltvorgangs;

3b ist eine graphische Darstellung der Turbinenraddrehzahl über die Zeit während eines optimalen Herunterschaltvorgangs

4 ist eine schematische Darstellung eines Automatikgetriebes;

5 ist eine graphische Darstellung von Kupplungsdruck über Zeit während des optimalen Herunterschaltvorgangs von 3b;

6a ist eine graphische Darstellung der Turbinenraddrehzahl während der Schaltanomalien "Schlupf früh" und "Schlupf spät";

6b ist eine graphische Darstellung der Turbinenraddrehzahl während der Schaltanomalie "Hochdrehen";

6c ist eine graphische Darstellung der Turbinenraddrehzahl während der Schaltanomalien "kurzes Schalten", "langes Schalten", "Regelzunahme" und "Regelabnahme";

6d ist eine graphische Darstellung der Turbinenraddrehzahl während der Schaltanomalie "Unterlappungs-Turbinenradschwimmen"; und

7 ist ein Blockdiagramm, das ein Verfahren zum Einstellen eines adaptiven Parameters eines primären Volumens beim Herankommen der vorliegenden Erfindung.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
Das Verfahren und die Vorrichtung zum Verbessern von Herunterschaltvorgängen mit anstehender Leistung, die die Neutralstellung überspringen, in einem Automatikgetriebe, kann mit der anhängigen Patentanmeldung mit dem Titel "METHOD AND APPARATUS FOR ADAPTIVE CONTROL OF POWER-ON DOWNSHIFTS IN AN AUTOMATIC TRANSMISSION", die am 22. Oktober 2004 eingereicht wurde, von Matthew Whitton, Seriennummer 10/972,067, deren Offenbarungsgehalt hierin durch Bezugnahme vollständig miteingeschlossen ist, eingesetzt werden.
Herunterschaltvorgänge mit anstehender Leistung umfassen Herunterschaltvorgänge, die stattfinden, während das Motordrehmoment positiv ist. Herunterschaltvorgänge, die die Neutralstellung überspringen, umfassen jene, bei denen während eines Gangwechsels, wie etwa beispielsweise bei einem Gangswechsel vom sechsten Gang in den dritten Gang (6-3-Gangwechsel) oder einem Gangwechsel vom fünften Gang in den zweiten Gang (5-2-Gangwechsel) zwei weggehende Kupplungen, die zu dem gegenwärtigen Drehzahlverhältnis gehören, gelöst werden und zwei herankommende Kupplungen, die zu dem gewünschten Drehzahlverhältnis gehören, eingerückt werden.
Es ist auch festzustellen, dass die vorliegende Erfindung auf jeden anderen Gangwechsel angewandt werden kann, indem ein Überspringen des Neutralzustandes eingeleitet wird. Ein Überspringen des Neutralzustandes kann eingeleitet werden, indem ein gemeinsames Kupplungselement während des Gangwechsels gelöst wird und danach die gemeinsame Kupplung wieder eingerückt wird. Eine gemeinsame Kupplung ist zu den Zwecken der vorliegenden Erfindung als eine Kupplung definiert, die sowohl dem erzielten Gang als auch dem befohlenen Gang gemeinsam ist. Beispielsweise ist die Kupplung C4 während eines 6-2-Gangwechsels sowohl dem sechsten Gang als auch dem zweiten Gang gemeinsam und bleibt während eines Herunterschaltvorganges, der die Neutralstellung nicht überspringt, in Eingriff. Ein Überspringen des Neutralzustandes kann jedoch während eines 6-2-Herunterschaltvorganges eingeleitet werden, indem die C4-Kupplung zusammen mit der anderen weggehenden Kupplung (C2-Kupplung) gelöst wird und danach die C4-Kupplung und die andere herankommende Kupplung (C1-Kupplung) eingerückt werden, und zwar auf die nachstehend ausführlich beschriebene Weise.
Die Steuerung dieser Erfindung wird im Zusammenhang eines Mehrgang-Lastschaltgetriebes beschrieben, das einen Planetenradsatz von dem Typ aufweist, der in U.S. Patent Nr. 4,070,927 von Polak beschrieben ist und eine elektrohydraulische Steuerung von dem Typ aufweist, der in U.S. Patent Nr. 5,601,506 von Long et al. beschrieben ist, deren beider Offenbarungsgehalt hierin durch Bezugnahme vollständig miteingeschlossen ist. Dementsprechend sind der Zahnradsatz und die Steuerelemente, die in 1 hiervon gezeigt sind, stark vereinfacht worden, wobei zu verstehen ist, dass weitere Informationen hinsichtlich der Fluiddruckführungen und so weiter in den vorstehenden erwähnten Patenten zu finden sind.
Nach 1 bezeichnet Bezugszeichen 10 im Allgemeinen einen Fahrzeugantriebsstrang, der einen Motor 12, ein Getriebe 14 und einen Drehmomentwandler 16, der die Fluidkopplung zwischen dem Motor 12 und der Antriebswelle 18 des Getriebes bereitstellt, umfasst. Es ist festzustellen, dass, obgleich die Erfindung so beschrieben wird, als dass sie mit einem herkömmlichen Motor 12 verwendet wird, alternative Leistungsquellen, wie etwa ein Elektromotor oder ein hybrider Elektro-/Benzinmotor genauso gut eingesetzt werden können.
Eine Drehmomentwandler-Überbrückungskupplung 19 wird unter bestimmten Bedingungen selektiv eingerückt, um eine mechanische Kupplung zwischen Motor 12 und Antriebswelle 18 des Getriebes bereitzustellen. Die Abtriebswelle 20 des Getriebes ist mit den Antriebsrädern des Fahrzeugs auf eine von mehreren herkömmlichen Möglichkeiten gekoppelt. Die dargestellte Ausführungsform zeigt eine Anwendung mit Vierradantrieb (FWD), bei der die Abtriebswelle 20 mit einem Verteilergetriebe 21 verbunden ist, das auch mit einer hinteren Antriebswelle R und einer vorderen Antriebswelle F gekoppelt ist. Typischerweise ist das Verteilergetriebe 21 von Hand schaltbar, um selektiv einen von mehreren Antriebszuständen festzulegen, die verschiedene Kombinationen von Zweiradantrieb und Vierradantrieb und hohem oder niedrigem Drehzahlbereich umfassen, wobei ein Neutralzustand zwischen den Zwei- und Vierradantriebszuständen auftritt.
Das Getriebe 14 weist drei miteinander verbundene Planetenradsätze auf, die allgemein durch die Bezugszeichen 23, 24 und 25 bezeichnet sind. Der Planetenradsatz 23 umfasst ein Sonnenrad 28, ein Hohlrad 29 und eine Planetenträgeranordnung 30. Die Planetenträgeranordnung 30 umfasst mehrere Planetenräder, die drehbar an einem Träger montiert und in kämmender Beziehung mit sowohl dem Sonnenrad 28 als auch dem Hohlrad 29 angeordnet sind. Der Planetenradsatz 24 umfasst ein Sonnenrad 31, ein Hohlrad 32 und eine Planetenträgeranordnung 33. Die Planetenträgeranordnung 33 umfasst mehrere Planetenräder, die drehbar an einem Träger montiert und in kämmender Beziehung mit sowohl dem Son nenrad 31 als auch dem Hohlrad 32 angeordnet sind. Der Planetenradsatz 25 umfasst ein Sonnenrad 34, ein Hohlrad 35 und eine Planetenträgeranordnung 36. Die Planetenträgeranordnung 36 umfasst mehrere Planetenräder, die drehbar an einem Träger montiert und in kämmender Beziehung mit sowohl dem Sonnenrad 34 als auch dem Hohlrad 35 angeordnet sind.
Die Antriebswelle 18 treibt das Sonnenrad 28 des Zahnradsatzes 23 kontinuierlich an, treibt die Sonnenräder 31, 34 der Zahnradsätze 24, 25 über Kupplung C1 selektiv an und treibt den Träger 33 des Zahnradsatzes 24 über Kupplung C2 selektiv an. Die Hohlräder 29, 32, 35 der Zahnradsätze 23, 24, 25 sind jeweils selektiv mit Masse 42 über Kupplungen (d.h. Bremsen) C3, C4 bzw. C5 verbunden.
Der Zustand der Kupplungen C1–C5 (d.h. eingerückt oder ausgerückt) kann gesteuert werden, um sechs Vorwärtsdrehzahlverhältnisse (1, 2, 3, 4, 5, 6), ein Rückwärtsdrehzahlverhältnis (R) oder einen neutralen Zustand (N) bereitzustellen. Beispielsweise wird der erste Vorwärtsgang erzielt, indem die Kupplungen C1 und C5 eingerückt werden. Ein Herunterschalten mit einem Überspringen des Neutralzustandes von einem Vorwärtsdrehzahlverhältnis zu einem anderen wird erzielt, indem zwei Kupplungen (die als die weggehenden Kupplungen bezeichnet werden), die zu dem gegenwärtigen Drehzahlverhältnis gehören, ausgerückt werden, während zwei andere Kupplungen (die als die herankommenden Kupplungen bezeichnet werden), die zu dem gewünschten Drehzahlverhältnis gehören, eingerückt werden. Beispielsweise wird das Getriebe 14 von dem sechsten Gang in den dritten Gang heruntergeschaltet, indem die Kupplungen C2 und C4 ausgerückt und die Kupplungen C1 und C3 eingerückt werden.
Die Drehmomentwandler-Überbrückungskupplung 19 und die Getriebekupplungen C1–C5 werden von einem elektrohydraulischen Steuersystem gesteuert, das allgemein mit Bezugszeichen 44 bezeichnet ist. Die hydraulischen Abschnitte des Steuersystems 44 umfassen eine Pumpe 46, die Hydraulikfluid aus einem Reservoir 48 zieht, einen Druckregler 50, der einen Teil des Pumpenausgangs zu dem Reservoir 48 zurückführt, um einen geregelten Druck in Leitung 52 aufzubauen, ein sekundäres Druckregelventil 54, ein Handventil 56, das von dem Fahrer des Fahrzeugs betätigt wird, und eine Anzahl von solenoidbetriebenen Fluidsteuerventilen 58, 60, 62 und 64.
Der elektronische Abschnitt des elektrohydraulischen Steuersystems 44 ist primär in der Getriebesteuereinheit 66, oder Controller, ausgeführt, der auf einem Mikroprozessor beruht und eine herkömmliche Architektur aufweist. Die Getriebesteuereinheit 66 steuert die solenoidbetriebenen Fluidsteuerventile 58–64 auf der Basis einer Anzahl von Eingängen 68, um das gewünschte Drehzahlverhältnis des Getriebes zu erzielen. Derartige Eingängen umfassen beispielsweise Signale, die die Antriebsdrehzahl des Getriebes TIS, einen Fahrerdrehmomentbefehl TQ, die Abtriebsdrehzahl des Getriebes TOS und die Hydraulikfluidtemperatur Tsump umfassen. Sensoren zum Entwickeln derartiger Signale können eine herkömmliche Natur aufweisen und sind der Einfachheit halber weggelassen worden.
Der Steuerhebel 82 des Handventils 56 ist mit einem Sensor und einem Anzeigemodul 84 gekoppelt, die ein Diagnosesignal auf Leitung 86 auf der Basis der Position des Steuerhebels erzeugen, wobei ein derartiges Signal herkömmlich als PRNDL-Signal bezeichnet wird, da es angibt, welcher der Getriebebereiche (P, R, N, D oder L) von dem Fahrzeugführer ausgewählt worden ist. Schließlich sind die Fluidsteuerventile 60 mit Druckschaltern 74, 76, 78 versehen, um der Steuereinheit 66 auf Leitungen 80 auf der Basis von jeweiligen Relaisventilpositionen Diagnosesignale zuzuführen. Die Steuereinheit 66 überwacht wiederum die verschiedenen Diagnosesignale zu dem Zweck, den richtigen Betrieb der gesteuerten Elemente elektrisch zu überprüfen.
Die solenoidbetriebenen Fluidsteuerventile 58–64 zeichnen sich im Allgemeinen dadurch aus, dass sie entweder vom Ein/Aus-Typ oder vom modulierten Typ sind. Um die Kosten zu reduzieren, ist das elektrohydraulische Steuersystem 44 derart ausgebildet, dass die Anzahl von modulierten Fluidsteuerventilen minimiert ist, da modulierte Ventile im Allgemeinen teurer einzusetzen sind. Zu diesem Zweck sind die Fluidsteuerventile 60 ein Satz von drei Ein/Aus-Relaisventilen, der in 1 als ein einheitlicher Block gezeigt ist, und werden gemeinsam mit dem Handventil 56 benutzt, um ein gesteuertes Einrücken und Ausrücken von jeder der Kupplungen C1–C5 zu ermöglichen. Die Ventile 62, 64 sind vom modulierten Typ. Für jeden ausgewählten Gang aktiviert die Steuereinheit 66 eine besondere Kombination von Relaisventilen 60 zum Koppeln von einem der modulierten Ventile 62, 64 mit der herankommenden Kupplung und dem anderen der modulierten Ventile 62, 64 mit der weggehenden Kupplung.
Die modulierten Ventile 62, 64 umfassen jeweils ein herkömmliches Druckregelventil, das durch einen variablen Pilotdruck vorgespannt ist, der von stromgesteuerten Kraftmotoren (nicht gezeigt) entwickelt wird. Das Fluidsteuerventil 58 ist ebenfalls ein moduliertes Ventil und steuert die Fluidzufuhrstrecke zu der Wandler-Überbrückungskupplung 19 in den Leitungen 70, 72, um die Wandler-Überbrückungskupplung 19 selektiv einzurücken und auszurücken. Die Getriebesteuereinheit 66 bestimmt Druckbefehle, um die herankommenden Kupplungen glatt einzurücken, während die weggehenden Kupplungen glatt ausgerückt werden, um von einem Drehzahlverhältnis zu einem anderen zu schalten, entwickelt entsprechende Kraftmotor-Strombefehle, und führt dann den jeweiligen Kraftmotoren gemäß den Strombefehlen Strom zu. Somit sprechen die Kupplungen C1–C5 auf die Druckbefehle über die Ventile 58–64 und ihre jeweiligen Betätigungselemente (z.B. Solenoide, stromgesteuerte Kraftmotoren) an.
Wie es oben angegeben ist, umfasst jeder Schaltvorgang von einem Drehzahlverhältnis zu einem anderen eine Füll- oder Vorbereitungsphase, während der Einrückkammern (d.h. Einrückkammer 91) der herankommenden Kupplungen in Vorbereitung auf die Drehmomentübertragung gefüllt werden. Fluid, das den Einrückkammern zugeführt wird, drückt eine innere Rückstellfeder (nicht gezeigt) zusammen, wodurch ein Kolben (nicht gezeigt) verfahren wird. Sobald die Einrückkammern gefüllt sind, bringt der Kolben eine Kraft auf die Kupplungsplatten auf, wodurch eine Drehmomentkapazität über den anfänglichen Rückstellfederdruck hinaus entwickelt wird. Danach übertragen die Kupplungen Drehmoment in Relation zu dem Kupplungsdruck, und der Schaltvorgang kann unter Verwendung verschiedener Steuerstrategien abgeschlossen werden. Die gewöhnliche Steuerstrategie umfasst, dass ein maximaler Druck für die herankommende Kupplung für eine empirisch bestimmte Füllzeit befohlen wird, und dann mit den nachfolgenden Phasen des Schaltvorganges fortgefahren wird. Das Volumen an Fluid, das erforderlich ist, um eine Einrückkammer zu füllen und dadurch zu bewirken, dass die Kupplung Drehmomentkapazität gewinnt, wird als das "Kupplungsvolumen" bezeichnet.
Der Controller 66 bestimmt die zeitliche Abstimmung der Druckbefehle auf der Basis eines abgeschätzten Volumens für jede herankommende Kupplung, d.h. einem abgeschätzten Volumen an Fluid, das erforderlich ist, um jede Einrückkammer einer herankommenden Kupplung zu füllen und dadurch zu bewirken, dass die herankommenden Kupplungen Drehmomentkapazität gewinnen. Es müssen abgeschätzte Volumen der herankommenden Kupplungen verwendet werden, da die tatsächlichen Volumen der herankommenden Kupplungen über die Zeit infolge von Verschleiß und von Getriebe zu Getriebe wegen Bauabweichungen und Toleranzen variieren können.
Der Controller 66 berechnet ein abgeschätztes Volumen an Fluid, das jeder der Einrückkammern der herankommenden Kupplungen zugeführt wird, wenn die Kammern gefüllt werden, auf der Basis eines mathematischen Modells des hydraulischen Systems des Getriebes, und vergleicht das abgeschätzte Volumen an Fluid, das zugeführt wird, mit dem abgeschätzten Kupplungsvolumen. Wenn das abgeschätzte Volumen an Fluid, das einer der Einrückkammern zugeführt wird, gleich dem abgeschätzten Kupplungsvolumen ist, dann sollte die jeweilige herankommende Kupplung Kapazität gewinnen. Ein hydraulisches Strömungsmodell zur Verwendung bei der Abschätzung des Volumens an Fluid, das einer Einrückkammer zugeführt wird, ist in U.S. Patent Nr. 6,285,942 beschrieben, das am 4. September 2001 für Steinmetz et al. erteilt wurde, dessen Offenbarungsgehalt hierin durch Bezugnahme vollständig miteingeschlossen ist. Die Modelleingänge umfassen den Fülldruck, den Schalttyp ST (beispielsweise ein 2-1-Herunterschalten), die Drehzahl der Pumpe 46 und die Temperatur Tsump des Hydraulikfluids. Der Ausgang des Modells ist die Strömungsrate der herankommenden Kupplung. Die Strömungsrate wird von einem Integrator integriert, um das abgeschätzte kumulative Volumen an Fluid, das der Einrückkammer zugeführt wird, zu bilden. In einer bevorzugten Ausführungsform subtrahiert der Controller 66 das abgeschätzte Volumen an Fluid, das zugeführt wird, von dem abgeschätzten Kupplungsvolumen, um ein abgeschätztes Kupplungsvolumen, das verbleibt, zu bestimmen. Wenn der Controller genau ist, wird das abgeschätzte Kupplungsvolumen, das verbleibt, zu dem Zeitpunkt, zu dem die herankommende Kupplung Drehmomentkapazität gewinnt, Null sein.
Alternativ kann das Getriebe anstelle von modulierten Ventilen 62, 64 und Relaisventilen 60 mehrere einzelne Steuerventile umfassen, die jeweils wirksam mit einer jeweiligen Einrückkammer 91 verbunden sind. Nach 1A umfasst ein beispielhaftes Fluidsteuerventil 90 einen Regler 92, einen Solenoid 94 und einen Drucksensor 96. Jedes Steuerventil 90 ist ausgebildet, um der Einrückkammer 91 seiner jeweiligen Kupplung C1-C5 Fluid mit entweder einem Vollversorgungszustand oder einem Regelzustand zu liefern.
Wie es in 2a gezeigt ist, berechnet ein Verfahren der vorliegenden Erfindung ein optimales Antriebsdrehmoment des Getriebes während der Trägheitsphase eines Herunterschaltvorgangs mit anstehender Leistung und Überspringen des neutralen Zustandes. Ein Herunterschaltvorgang mit anstehender Leistung und Überspringen des neutralen Zustandes ist ein Teilsatz von dem allgemeineren Herunterschaltvorgang mit anstehender Leistung. Dementsprechend leitet das Verfahren der vorliegenden Erfindung zu Beginn eine Reihe von Gleichungen ab, die auf den allgemeineren Herunterschaltvorgang mit anstehender Leistung gerichtet sind, der in der hierin miteingeschlossenen Patentanmeldung mit der Nummer 10/972,067 offenbart ist. Die abgeleiteten Gleichungen werden danach unter Verwendung von Annahmen gelöst, die spezifisch für die Trägheitsphase von Herunterschaltvorgängen mit anstehenden Leistungen, die den Neutralzustand überspringen, gelten. Derartige Annahmen umfassen, dass während der Trägheitsphase eines Herunterschaltvorgangs mit anstehender Leistung und Überspringen des neutralen Zustandes das Abtriebsdrehmoment des Getriebes Null beträgt und das durch beide weggehende Kupplungen angelegte Drehmoment Null beträgt.
Zu Zwecken dieser Offenbarung ist die Ableitung eines Bezugszeichens durch das Bezugszeichen mit einem Punkt darüber dargestellt, wie es in der Mathematik allgemein bekannt ist. Beispielsweise stellt das Bezugszeichen n_t die Turbinenraddrehzahl dar, und das Bezugszeichen ṅ_t stellt die erste Ableitung der Turbinenraddrehzahl dar, die auch als Turbinenradbeschleunigung bekannt ist.
Bei Schritt 100 von 2a wird die gewünschte Schaltzeit angewandt, um ein gewünschtes Turbinenradbeschleunigungsprofil festzulegen, wie es nachstehend ausführlich beschrieben wird. Die gewünschte Schaltzeit ist eine vordefinierte Zeitdauer, die gewählt ist, um ein optimales Schaltgefühl bereitzustellen, und ist, wie es am besten in 3b gezeigt ist, die Zeit zwischen dem Punkt, an dem die Turbinenraddrehzahl n_t1 des Drehmomentwandlers die erzielte Ganggeschwindigkeit Ag zuerst verlässt, und dem Punkt, an dem die Turbinenraddrehzahl n_t1 des Drehmomentwandlers die befohlene Gangdrehzahl Cg erreicht (der auch als Synchronisationspunkt bekannt ist). Die folgenden Schritte 102–104 werden zu Beginn beschrieben, ohne die Annahmen für Herunterschaltvorgänge mit anstehender Leistung und Überspringen des neutralen Zustandes anzuwenden, um die Ableitung der Gleichungen zu erklären, und danach werden die resultierenden Gleichungen unter Verwendung dieser Annahmen gelöst. Bei Schritt 102 werden die gewünschte Turbinenradbeschleunigung ṅ_t und das gegenwärtige Getriebeantriebsdrehmoment Ti verwendet, um das entsprechende gewünschte Abtriebsdrehmoment To_Blend zu berechnen, und das Abtriebsdrehmoment wird durch einen Skalar zu dem Wert des gewünschten Abtriebsdrehmomentes modifiziert. Der Skalar ist ein Kalibrierwert, der unterschiedliche Kombinationen von Kupplungsdrehmoment und Antriebsdrehmoment während der Trägheitsphase zulässt, so dass die Schaltzeit aufrechterhalten bleibt. Mit anderen Worten kann der Skalar kalibriert werden; um entweder einen festen Schaltvorgang oder einen sanfteren Schaltvorgang in der gleichen Schaltzeit bereitzustellen. Nachdem das Abtriebsdrehmoment modifiziert worden ist, wird ein entsprechendes Kupplungsdrehmoment Tcl_Blend berechnet. Bei Schritt 104 wird das Kupplungsdrehmoment begrenzt, und dieser begrenzte Drehmomentwert wird dazu verwendet, das Antriebsdrehmoment Ti_Clamp und das Abtriebsdrehmoment To_Clamp neu zu berechnen, so dass die Schaltzeit aufrechterhalten bleibt. Ebenfalls wird bei Schritt 104 das neu berechnete Antriebsdrehmoment Ti_Clamp durch einen Multiplikationsfaktor eingestellt, der repräsentativ für den Drehmomentwandler ist, und zu dem Motorsteuermodul 107 gesendet.
Das bei Schritt 100 festgelegte Turbinenradbeschleunigungsprofil ist in 3 gezeigt. Genauer zeigt 3a eine gewünschte Antriebsbeschleunigungsbahn für die Trägheitsphase eines Herunterschaltvorgangs mit anstehender Leistung von einer erzielten Gangdrehzahl Ag zu einer befohlenen Gangdrehzahl Cg, wobei eine konstante Abtriebsbeschleunigung während des Schaltvorgangs angenommen wird, und 3b zeigt ein entsprechendes Antriebsdrehzahlprofil. Wie es in 3b zu sehen ist, wird die Antriebsdrehzahl vor der Trägheitsphase durch das Produkt (Abtriebsdrehzahl) × Ag bestimmt, wohingegen die Antriebsdrehzahl bei Abschluss der Trägheitsphase durch das Produkt (Abtriebsdrehzahl) × Cg bestimmt wird.
Die Parameter der Beschleunigungsbahn des Graphen A umfassen die Anfangsbeschleunigung A_init, die Maximalbeschleunigung A_max, die Endbeschleunigung A_final und die Zeiten t_init, t_final und t_shift. Die Ausdrücke A_final, t_init, t_final und t_shift werden durch Kalibrierung als eine Funktion von einem oder mehreren anderen Parametern bestimmt. Beispielsweise kann t_shift als eine Funktion des Fahrerdrehmomentbefehls bestimmt werden, wohingegen t_init und t_final vorbestimmte Prozentsätze von t_shift sein können. Der Wert von A_final ist ein kalibrierter Wert, der gewählt ist, um einen glatten Abschluss des Schaltvorganges zu erzielen. A_init ist die Turbinenraddrehzahl, die vor einem Schaltereignis gemessen wird. A_max wird auf der Basis der Beschleunigungsbahnparameter und einer Drehzahldifferenz über die herankommende Kupplung hinweg, die hierin als Schlupfdrehzahl bezeichnet wird, berechnet.
Die in Schritt 102 von 2a durchgeführten Berechnungen beginnen mit den folgenden zwei Grundgleichungen: ṅt = atTi + btTc1 + ctTo ṅo = aoTi + boTc1 + coTo
Die Kalibrierungskonstanten a_t, b_t, c_t, a_o, b_o und c_o werden abgeleitet, indem eine Drehmomentanalyse des Getriebes, auf das das Verfahren der vorliegenden Erfindung angewandt wird, durchgeführt wird. Genauer umfasst die Drehmomentanalyse das Summieren der Kräfte am Eingang und Ausgang jeder Komponente des Getriebes. Beispielsweise zeigt 4 ein Diagramm eines freien Körpers eines beliebigen Getriebes, für das die Kalibrierungskonstanten abgeleitet werden.
4 zeigt ein Sechsgang-Planetengetriebe 150. Das Getriebe 150 ist gezeigt, um ein Verfahren der Erfindung darzustellen, und es ist festzustellen, dass das Verfahren der vorliegenden Erfindung für jede Getriebeanordnung gilt. Das Getriebe 150 umfasst eine Antriebswelle 152, die direkt mit einem Motor (nicht gezeigt) verbunden ist, eine Mehrgang-Planetenradanordnung 154 und eine Abtriebswelle 156, die direkt mit einem Achs antriebsmechanismus (nicht gezeigt) verbunden ist. Die Planetenradanordnung 154 umfasst einen zusammengesetzten Planetenradsatz 158, zwei einfache Planetenradsätze 160 und 162, drei selektiv einrückbare rotierende Drehmomentübertragungsmechanismen 164, 166 und 168 und einen selektiv einrückbaren feststehenden Drehmomentübertragungsmechanismus 170. In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Planetenradanordnung 154 eine 1-2-Freilaufkupplung "OWC" 172, die zwischen einem feststehenden Gehäuse 174 und einer gemeinsamen Trägeranordnung 176 eingebaut ist, und eine modifizierte Niedrig/Rückwärts-Startkupplung 178.
Der erste Planetenradsatz 158 ist derart gezeigt, dass er ein Sonnenrad 180, ein Hohlrad 182 und eine Planetenträgeranordnung 176 umfasst. Kämmende Paare Planetenräder 184 und 186 sind auf Planetenradwellen 188 bzw. 190 drehbar gelagert, die sich jeweils zwischen seitlich beabstandeten Trägersegmenten der Trägeranordnung 176 erstrecken. Die Planetenräder 184 kämmen mit dem Sonnenrad 180, wohingegen die Planetenräder 186 mit dem Hohlrad 182 kämmen.
Der zweite Planetenradsatz 160 umfasst ein Sonnenrad 192, ein Hohlrad 194 und mehrere Planetenräder 196, die mit sowohl dem Sonnenrad 192 als auch dem Hohlrad 194 kämmen. Wie es zu sehen ist, sind die Planetenräder 196 auf den Planetenradwellen 188 drehbar gelagert, die sich ebenfalls zwischen seitlich beabstandeten Trägersegmenten der Trägeranordnung 176 erstrecken. Somit ist die Trägeranordnung 176 sowohl dem ersten Planetenradsatz 158 als auch dem zweiten Planetenradsatz 160 gemeinsam. Eine Hohlradanordnung 198 ist durch das Hohlrad 182 des ersten Zahnradsatzes 158 und das Hohlrad 194 des zweiten Planetenradsatzes 160 definiert, die miteinander verbunden sind, um als ein einheitliches Bauteil zu rotieren. Der dritte Planetenradsatz 168 ist derart gezeigt, dass er ein Sonnenrad 200, ein Hohlrad 202 und Planetenräder 204 in kämmendem Eingriff mit sowohl dem Sonnenrad 200 als auch dem Hohlrad 202 umfasst. Die Planetenräder 204 sind auf Wellen 206 drehbar gelagert, die sich zwischen Bauteilen einer Trägeranordnung 208 erstrecken. Zusätzlich ist das Sonnenrad 200 derart gezeigt, dass es aufgrund seiner direkten Verbindung mit einem feststehenden Gehäuseabschnitt 174 des Getriebes 150 stationär gehalten ist.
Die Kalibrierungskonstanten a_t, b_t, c_t, a_o, b_o und c_o können für das Getriebe von 4 unter Verwendung des zweiten Newtonschen Gesetzes für rotatorische Dynamik und durch Summieren der Kräfte am Eingang und Ausgang jeder Komponente gelöst werden. Die auf diese Weise abgeleiteten Gleichungen von dem Getriebe von 4 sind wie folgt:
Dabei ist T ein Drehmomentwert, I ist die Trägheit, F ist die Kraft, ω ist die Drehgeschwindigkeit, ω . ist die Drehbeschleunigung und N ist die Anzahl von Zähnen an einem besonderen Zahnradelement. ṅ und ω . sind Drehbeschleunigungswerte, die sich aber darin unterscheiden, dass ṅ in U/s² (rpm/second²) gemessen ist, wohingegen ω . in Rad/s² (radians/second²) gemessen ist.
Nachdem die Kalibrierungskonstanten, die zu einem besonderen Getriebe gehören, gelöst worden sind, werden entsprechende Werte für ṅ_t und ṅ_o aus den beiden oben bereitgestellten Grundgleichungen berechnet. Bei Schritt 102 von 2a werden dann die Werte von ṅ_t und ṅ_o in die folgende Gleichung eingegeben, um To_Blend zu lösen
Da der Wert von ṅ, der aus dem Diagramm eines freien Körpers des Getriebes abgeleitet wurde, auf der gewünschten Schaltzeit beruhte, wird der entsprechende Wert von To_Blend ähnlich skaliert, um die gewünschte Schaltzeit zu erlangen.
Bei Schritt 102 von 2a wird dann der Wert von To_Blend, der skaliert ist, um die gewünschte Schaltzeit zu erlangen, in die folgende Gleichung eingegeben, um Tc1_Blend zu lösen, der dann dadurch auch skaliert ist, um sowohl der gewünschten Schaltzeit als auch dem skalierten Ausgangsdrehmoment zu folgen.
Bei Schritt 104 von 2a wird ein begrenzter Wert des Ausgangsdrehmomentes To_Clamp mit dem begrenzten Wert des Kupplungsdrehmoments Tc1 gemäß der folgenden Gleichung neu berechnet:
Der neu berechnete Wert des Ausgangsdrehmoments To_Clamp und der begrenzte Wert des Kupplungsdrehmomentes T_c1_Blend werden dann in die folgende Gleichung eingegeben, um ein Basisantriebsdrehmoment T_i_Clamp, das erforderlich ist, um die gewünschte Schaltzeit zu erzielen, abzuleiten.
Dieser Wert des Antriebsdrehmomentes wird auf Niveaus begrenzt, die der Motor erzeugen kann, der dadurch eine Modifikation der gewünschten Schaltzeit erfordern kann. Wie es oben angegeben ist, ist diese Gleichung auf alle Herunterschaltvorgänge mit anstehender Leistung anwendbar. Die Gleichung für Ti_Clamp kann erhalten werden, da sie für Herunterschaltvorgänge mit anstehender Leistung und Überspringen des neutralen Zustandes gilt, indem die oben angegebenen Annahmen eingearbeitet werden. Unter der Annahme, dass es während der Trägheitsphase des Herunterschaltvorganges mit anstehender Leistung und Überspringen des neu tralen Zustandes ein Ausgangsdrehmoment von Null und ein Drehmoment der weggehenden Kupplung von Null gibt, wird daher die Gleichung für Ti_Clamp Ti_Clamp = · _t/a_t. Der Wert von Ti_Clamp kann auf diese Weise neu berechnet werden und stellt das optimale Getriebeantriebsdrehmoment dar, das die gewünschte Schaltzeit erlangt. Die Motorausgangsleistung kann dann um ein notwendiges Ausmaß verändert werden, um den Istwert des Antriebsdrehmomentes des Getriebes auf den berechneten Optimalwert des Antriebsdrehmomentes des Getriebes zu verändern. In einer bevorzugten Ausführungsform wird eine Verringerung des Motordrehmomentes durch Arretieren des Zündzeitpunktes bewerkstelligt, und eine Erhöhung des Motordrehmomentes wird durch Öffnen der Drosselklappe bewerkstelligt. Es ist jedoch festzustellen, dass es zahlreiche Verfahren zum Erhöhen und/oder Verringern des Antriebsdrehmomentes eines Getriebes gibt, und dass die vorliegende Erfindung nicht auf Anwendungen begrenzt ist, die Verbrennungsmotoren enthalten, sondern genauso gut in Verbindung mit irgendeiner Anzahl von zusätzlichen Leistungsquellen eingesetzt werden kann.
2b stellt ein Verfahren zum Berechnen eines Optimalwertes für das Antriebsdrehmoment eines Getriebes während der Drehmomentphase des Gangwechsels dar. 2b ist von 2a zum Teil unterscheidbar, da 2a während der Trägheitsphase des Schaltereignisses und 2b während der Drehmomentphase des Schaltereignisses eingesetzt wird.
Das Verfahren von 2b umfasst zu Beginn das Ableiten einer Reihe von Gleichungen, die auf ein allgemeineres Herunterschalten mit anstehender Leistung gerichtet sind, das in der miteingeschlossenen Patentanmeldung Nr. 10/972,067 offenbart ist. Die abgeleiteten Gleichungen werden danach gelöst, indem angenommen wird, dass das Drehmoment der weggehenden Kupplung während der Drehmomentphase eines Herunterschalt vorganges mit anstehender Leistung und Überspringen des neutralen Zustandes Null beträgt.
Wie bei den Schritten 102–104 von 2a werden die folgenden Schritte 112–120 zu Beginn beschrieben, ohne die Annahme für Herunterschaltvorgänge mit anstehender Leistung und Überspringen des neutralen Zustandes anzuwenden, um die Ableitung der Gleichungen zu erläutern, und danach werden die resultierenden Gleichungen unter Verwendung dieser Annahme gelöst. Bei Schritt 112 von 2b wird das Drehmoment der weggehenden Kupplung T_c1, das gemäß dem Verfahren von 2a berechnet wurde, über die Dauer der Drehmomentphasenzeit auf Null reduziert, um ein absteigendes Drehmoment der weggehenden Kupplung T_off zu erzeugen. Bei Schritt 114, der im Allgemeinen gleichzeitig mit Schritt 112 durchgeführt wird, wird das Drehmoment der herankommenden Kupplung T_onc1 von einem Kalibrierungsschwellenwert auf einen Wert erhöht, der das Haltedrehmoment für den nächsten Gang über die Dauer der Drehmomentphasenzeit darstellt. Das bei Schritt 114 abgeleitete ansteigende Drehmoment der herankommenden Kupplung ist mit dem Bezugszeichen T_on gekennzeichnet. Bei Schritt 116 wird das Antriebsdrehmoment der Drehmomentphase T_i berechnet. Ebenfalls bei Schritt 116 wird das neu berechnete Antriebsdrehmoment der Drehmomentphase Ti (gewünscht) mit einem Multiplikationsfaktor eingestellt, der für den Drehmomentwandler repräsentativ ist, und zu dem Motorsteuermodul 107 gesendet.
Bei Schritt 116 von 2b werden die folgenden zwei Gleichungen dazu verwendet, das Antriebsdrehmoment der Drehmomentphase T_i zu berechnen: Ton = k61 To + k62 Ti + k63·t Toff = k64 To + k65 Ti + k66·t
Die Werte k₆₁, k₆₂, k₆₃, k₆₄, k₆₅ und k₆₆ sind Kalibrierungskonstanten, die für ein besonderes Getriebe auf eine Weise gelöst werden, die ähnlich ist wie die, die oben für die Kalibrierungskonstanten a_t, b_t, c_t, a_o, b_o und c_o beschrieben wurde. Das Antriebsdrehmoment wird dann unter Verwendung der folgenden Gleichung gelöst:
Wie es oben angegeben wurde, ist diese Gleichung auf alle Herunterschaltvorgänge mit anstehender Leistung anwendbar. Die Gleichung für T_i kann erhalten werden, da sie für die Drehmomentphase eines Herunterschaltvorganges mit anstehender Leistung und Überspringen des neutralen Zustandes gilt, indem die oben angegebenen Annahmen eingearbeitet werden. Angenommen, es gibt während der Drehmomentphase eines Herunterschaltvorganges mit anstehender Leistung und Überspringen des neutralen Zustandes ein Drehmoment der weggehenden Kupplung von Null, wird die Gleichung für T_i:
Der Wert von T_i kann auf diese Weise berechnet werden und stellt das optimale Antriebsdrehmoment des Getriebes dar, das erforderlich ist, um die Synchronisation mit dem minimalen Drehmoment der herankommenden Kupplung zu halten. Die Motorausgangsleistung kann dann um ein notwendiges Ausmaß verändert werden, um den Istwert des Antriebsdreh momentes des Getriebes zu dem berechneten Optimalwert des Antriebsdrehmomentes des Getriebes zu verändern, indem bekannte physikalische Eigenschaften des Drehmomentwandlers, wie etwa beispielsweise das Drehmomentverhältnis des Drehmomentwandlers, verwendet werden.
Ein anderer Aspekt der vorliegenden Erfindung stellt ein Verfahren zum optimalen zeitlichen Abstimmen der beiden weggehenden und der beiden herankommenden Kupplungen bereit. Um einen Herunterschaltvorgang mit anstehender Leistung und Überspringen des neutralen Zustandes einzuleiten, werden gemäß dem Verfahren der vorliegenden Erfindung beide weggehende Kupplungen gleichzeitig gelöst. Das Lösen der weggehenden Kupplungen kann um ein Ausmaß verzögert werden, das berechnet wird, um die gewünschte Schaltzeit zu erlangen, wie es nachstehend ausführlich beschrieben wird. Das Einrücken einer primären herankommenden Kupplung wird um ein Ausmaß verzögert, das berechnet wird, um bis zu dem Synchronisationspunkt eine primäre Kapazität beim Herankommen von Null aufrechtzuerhalten und unmittelbar danach ein positives Drehmoment zu erzeugen. Das Einrücken der sekundären herankommenden Kupplung wird ähnlich um ein Ausmaß verzögert, das berechnet wird, um eine volle oder nahezu volle Kapazität vor dem Synchronisationspunkt zu erreichen. Ein Abwürgen, ein Zustand, bei dem die sekundäre herankommende Kupplung Kapazität gewinnt, bevor die weggehenden Kupplungen vollständig gelöst sind, wird bei der Berechnung der gewünschten Schaltzeit verhindert. Genauer wird eine gewünschte Schaltzeit gewählt, die lang genug ist, um ein Abwürgen zu verhindern, indem eine angemessene Zeit bereitgestellt wird, um die weggehenden Kupplungen vollständig zu lösen und danach die sekundäre herankommende Kupplung einzurücken, so dass sie vor der Synchronisation und innerhalb der gewünschten Schaltzeit die volle Kapazität erreicht.
Um die Verzögerungsperioden der weggehenden und herankommenden Kupplungen zu berechnen, legt das Verfahren der vorliegenden Erfindung einen adaptiven Parameter der Verzögerung beim Weggehen, einen adaptiven Parameter des primären Volumens und einen adaptiven Parameter des sekundären Volumens fest, (die aus einem vorhergehenden Herunterschaltvorgang und anstehender Leistung gelernt werden, wie es nachstehend ausführlich beschrieben wird). Der adaptive Parameter der Verzögerung beim Weggehen ist ein abgeschätzter Wert, der die erwartete Zeitdauer zwischen dem befohlenen Lösen der zwei weggehenden Kupplungen und Schlupf darstellt. Schlupf, wie er nachstehend ausführlich beschrieben wird, ist der Punkt, an dem die Turbinenraddrehzahl die erzielte Zahnraddrehzahl übersteigt, um den Gangwechsel einzuleiten. Der adaptive Parameter des primären Volumens und der adaptive Parameter des sekundären Volumens sind abgeschätzte Werte, die die Volumen der Einrückkammern der jeweiligen primären bzw. sekundären herankommenden Kupplung darstellen. Die adaptiven Parameter der Verzögerung beim Weggehen und des primären Volumens beim Herankommen sind variabel und können gemäß einem Verfahren der vorliegenden Erfindung angepasst oder korrigiert werden, so dass sie ihren jeweiligen abgeschätzten Wert genauer darstellen, wenn zusätzliche Informationen verfügbar werden und wie es nachstehend ausführlich beschrieben wird. Der adaptive Parameter des sekundären Volumens beim Herankommen wird von einem vorhergehenden Herunterschaltvorgang mit anstehender Leistung gelernt, der nicht den neutralen Zustand überspringt (der eine einzige weggehende und eine einzige herankommende Kupplung aufweist), und der die gleiche Kupplung umfasst. Beispielsweise kann bei einem 6-3-Herunterschaltvorgang mit anstehender Leistung und Überspringen des neutralen Zustandes die sekundäre herkommende Kupplung C1 von einem vorhergehenden 5-4-Herunterschaltvorgang mit anstehender Leistung erlernt werden. Es ist festzustellen, dass die Verzögerung beim Weggehen proportio nal zu dem Antriebsdrehmoment ist und auf eine Weise angepasst werden kann, die diese Beziehung wiederspiegelt, wie beispielsweise mit einem mehrstelligen adaptiven Parameter.
Die adaptiven Parameter des primären und sekundären Volumens können auf der Basis der Füllrate für volle Versorgung in eine Abschätzung der Zeit umgewandelt werden, die erforderlich ist, um die jeweiligen Einrückkammern zu füllen. Eine Abschätzung der Zeit, die erforderlich ist, um die sekundäre herankommende Kupplung vollständig einzurücken, kann berechnet werden, indem die Zeit, die erforderlich ist, um die Einrückkammer der sekundären herankommenden Kupplung zu füllen, zu einer nachgiebigen Elementkalibrierung addiert wird. Die nachgiebige Elementkalibrierung stellt die minimale Zeit dar, die erforderlich ist, damit die sekundäre herankommende Kupplung ihre volle Kapazität erreicht, nachdem die Einrückkammer voll ist. Danach kann die minimale Zeit, die erforderlich ist, um einen Herunterschaltvorgang mit anstehender Leistung und Überspringen des neutralen Zustandes durchzuführen, gemäß dem Verfahren der vorliegenden Erfindung definiert werden durch die Verzögerung beim Weggehen plus dem größeren der zwei abgeschätzten Werte, die jeweils die Zeit, die erforderlich ist, damit die sekundäre herankommende Kupplung die volle Kapazität erreicht, und die Zeit, die erforderlich ist, um die Einrückkammer der primären herankommenden Kupplung vollständig zu füllen, darstellen.
Wenn die gewünschte Schaltzeit lang genug ist, um zuzulassen, dass die sekundäre herankommende Kupplung vor der Synchronisation die volle Kapazität erreicht, und die gewünschte Schaltzeit auch lang genug ist, um zuzulassen, dass die Einrückkammer der primären herankommenden Kupplung vor der Synchronisation vollständig gefüllt ist, schreitet die zeitliche Abstimmung der Kupplungselemente wie folgt fort. Der Herunter schaltvorgang mit anstehender Leistung und Überspringen des neutralen Zustandes wird eingeleitet, indem beide weggehende Kupplungen sofort gelöst werden. Die Betätigung der sekundären herankommenden Kupplung wird um ein Ausmaß verzögert, das berechnet wird, um vor der Synchronisation eine volle Kapazität sicherzustellen. Die Betätigung der primären herankommenden Kupplung wird um ein Ausmaß verzögert, das berechnet wird, um die Einrückkammer der primären herankommenden Kupplung zu füllen, ohne genau an dem Synchronisationspunkt irgendein Drehmoment zu erzeugen, so dass unmittelbar danach positives Drehmoment erzeugt wird.
Wenn die gewünschte Schaltzeit lang genug ist, um zuzulassen, dass die sekundäre herankommende Kupplung vor der Synchronisation die volle Kapazität erreicht, aber die gewünschte Schaltzeit nicht lang genug ist, um zuzulassen, dass die Einrückkammer der primären herankommenden Kupplung vor der Synchronisation vollständig gefüllt ist, schreitet die zeitliche Abstimmung der Kupplungselemente wie folgt fort. Die Steuereinheit 66 (die in 1 gezeigt ist) beginnt, die Einrückkammer der primären herankommenden Kupplung zu füllen, bevor die weggehenden Kupplungen gelöst werden, so dass die Einrückkammer der primären herankommenden Kupplung genau am Synchronisationspunkt vollständig gefüllt ist. Danach wird das Lösen der beiden weggehenden Kupplungen um ein Ausmaß verzögert, das angepasst ist, um die gewünschte Schaltzeit zu erlangen. Nachdem die weggehenden Kupplungen gelöst worden sind, wird die Betätigung der sekundären herankommenden Kupplung um ein Ausmaß verzögert, das berechnet wird, um vor der Synchronisation die volle Kapazität sicherzustellen.
Wenn die gewünschte Schaltzeit lang genug ist, um zuzulassen, dass die Einrückkammer der primären herankommenden Kupplung vor der Syn chronisation vollständig gefüllt ist, aber die gewünschte Schaltzeit nicht lang genug ist, um zuzulassen, dass die sekundäre herankommende Kupplung vor der Synchronisation ihre volle Kapazität erreicht, schreitet die zeitliche Abstimmung der Kupplungselemente wie folgt fort. Die Steuereinheit 66 (die in 1 gezeigt ist) beginnt, die Einrückkammer der sekundären herankommenden Kupplung zu füllen, bevor die weggehenden Kupplungen gelöst werden, so dass die volle Kapazität der sekundären herankommenden Kupplung vor der Synchronisation erreicht wird. Danach wird das Lösen der beiden weggehenden Kupplungen um ein Ausmaß verzögert, das angepasst ist, um die gewünschte Schaltzeit zu erlangen. Die Betätigung der primären herankommenden Kupplung wird um ein Ausmaß verzögert, das berechnet wird, um die Einrückkammer der primären herankommenden Kupplung zu füllen, ohne irgendein Drehmoment genau am Synchronisationspunkt zu erzeugen, so dass unmittelbar danach positives Drehmoment erzeugt wird.
Wenn die gewünschte Schaltzeit nicht lang genug ist, um zuzulassen, dass die sekundäre herankommende Kupplung vor der Synchronisation die volle Kapazität erreicht, und die gewünschte Schaltzeit auch nicht lang genug ist, um zuzulassen, dass die Einrückkammer der primären herankommenden Kupplung vor der Synchronisation vollständig gefüllt wird, schreitet die zeitliche Abstimmung der Kupplungselemente wie folgt fort. Die Steuereinheit 66 (die in 1 gezeigt ist) beginnt, die Einrückkammern der primären und sekundären herankommenden Kupplungen zu füllen, bevor die weggehenden Kupplungen gelöst werden, so dass die volle Kapazität der sekundären herankommenden Kupplung vor der Synchronisation erreicht wird und die Einrückkammer der primären herankommenden Kupplung genau am Synchronisationspunkt vollständig gefüllt ist. Danach wird das Lösen der beiden weggehenden Kupplungen um ein Ausmaß verzögert, das angepasst ist, um die gewünschte Schaltzeit zu erlangen.
Wieder nach 3b ist ein vordefinierter optimaler Schaltvorgang mit anstehender Leistung und Überspringen des neutralen Zustandes gezeigt. Genauer zeigt 3b eine optimale Drehmomentwandler-Turbinenraddrehzahl n_t1, die von einer erzielten Gangdrehzahl Ag zu der befohlenen Gangdrehzahl Cg übergeht. Fachleute werden erkennen, dass das Turbinenrad und die Antriebswelle miteinander verbunden sind und dementsprechend die Turbinenraddrehzahl gleich ist wie die Antriebswellendrehzahl. Fachleute werden auch erkennen, dass die erzielte Gangdrehzahl Ag die Abtriebsdrehzahl des Getriebes multipliziert mit dem gegenwärtig ausgewählten Übersetzungsverhältnis ist, wohingegen die befohlene Gangdrehzahl Cg die Abtriebsdrehzahl des Getriebes multipliziert mit dem befohlenen Übersetzungsverhältnis ist. Beispielsweise während eines 6-3-Herunterschaltvorgangs mit anstehender Leistung und Überspringen des neutralen Zustandes ist Ag die Abtriebsdrehzahl des Getriebes multipliziert mit dem sechsten Übersetzungsverhältnis, und Cg ist die Abtriebsdrehzahl des Getriebes multipliziert mit dem dritten Übersetzungsverhältnis.
5 zeigt Drücke der weggehenden und herankommenden Kupplungen, die der optimalen Drehmomentwandler-Turbinenraddrehzahl von 3b überlagert sind. Wie es in 5b gezeigt ist, wird der Gangwechsel eingeleitet, wenn beide weggehenden Kupplungen gelöst werden, so dass die Turbinenraddrehzahl n_t1 von der erzielten Gangdrehzahl Ag schlupft, wodurch die Trägheitsphase des Schaltvorgangs begonnen wird. Die sekundäre herankommende Kupplung gewinnt Kapazität, nachdem die weggehenden Kupplungen gelöst worden sind, und befindet sich vor der Synchronisation bei voller oder nahezu voller Kapazität. Der Druck der primä ren herankommenden Kupplung erreicht am Synchronisationspunkt den Offset-Druck P_offset und nimmt danach zu, wobei positives Drehmoment der herankommenden Kupplung erzeugt wird. Der Offset-Druck P_offset stellt den Druck dar, der durch die Rückstellfeder der primären herankommenden Kupplung (nicht gezeigt) aufgebracht wird. Unmittelbar nach dem Synchronisationspunkt erzeugt die primäre herankommende Kupplung irgendein Drehmoment, aber im Allgemeinen nicht genug, um einen Nachsynchronisationszustand zu verhindern, der hierin Hochdrehen des Motors genannt wird, wobei die Turbinenraddrehzahl n_t die befohlene Gangdrehzahl Cg übersteigt. Das Verfahren der vorliegenden Erfindung setzt daher ein Motordrehmomentmanagement ein, wie es oben anhand von 2b beschrieben wurde, um ein Hochdrehen des Motors zu verhindern.
Zusätzlich zu den oben angegebenen adaptiven Parametern, die die Verzögerung beim Weggehen, das primäre Volumen beim Herankommen und das sekundäre Volumen beim Herankommen umfassen, legt das Verfahren der vorliegenden Erfindung auch einen adaptiven Parameter des Motordrehmoments fest. Der adaptive Parameter des Motordrehmoments stellt die Korrektur der Einstellung an dem berechneten Wert des Antriebsdrehmomentes des Getriebes dar, die wie oben beschrieben abgeleitet wird. Die adaptiven Parameter sind variabel und können in Ansprechen auf Schaltanomalien oder Abweichungen von dem vordefinierten optimalen Schaltvorgang von 5a, die angeben, dass einer oder mehrere der Parameter ungenau sind, korrigiert werden. Die adaptiven Parameter der vorliegenden Erfindung werden als adaptive Einzelelementparameter beschrieben, es ist jedoch festzustellen, dass die adaptiven Parameter mehrere Elemente umfassen können, wie es in der miteingeschlossenen Patentanmeldung Nummer 10/972,067 beschrieben ist.
Die Schaltanomalien, die korrigierbar sind, indem ein oder mehrere adaptive Parameter eingestellt werden, sind in den 6a–d graphisch dargestellt. In 6a stellt die Turbinenraddrehzahl n_t2 die Schaltanomalien "Schlupf früh" dar, und Turbinenraddrehzahl n_t3 stellt die Schaltanomalie "Schlupf spät" dar. Die Anomalien "Schlupf früh" und "Schlupf spät" können korrigiert werden, indem der adaptive Parameter der Verzögerung beim Weggehen eingestellt wird. Genauer kann der adaptive Parameter der Verzögerung beim Weggehen erhöht werden, wenn Schlupf später als erwartet detektiert wird, und der adaptive Parameter bei Verzögerung beim Weggehen kann verringert werden, wenn Schlupf früher als erwartet detektiert wird.
Eine Abweichung der Turbinenraddrehzahl T_s von der erzielten Gangdrehzahl Ag wird durch die Steuereinheit überwacht, um das Auftreten von Schlupf früh oder Schlupf spät festzustellen. Wenn die Turbinenraddrehzahl n_t vorwiegend um mehr als ein vorbestimmtes Ausmaß, z.B. 50 U/min, über die erzielte Gangdrehzahl Ag ansteigt, wird Schlupf früh angegeben. Wenn dagegen die Turbinenraddrehzahl n_t beim Ansteigen um mehr als ein vorbestimmtes Ausmaß, z.B. 50 U/min, über die erzielte Gangdrehzahl Ag verzögert wird, wird Schlupf spät angegeben.
Wie es in 6b gezeigt ist, ist Hochdrehen eine Schaltanomalie, bei der die Turbinenraddrehzahl n_t4 um mehr als ein vorbestimmtes Ausmaß, z.B. 50 U/min, über die befohlene Gangdrehzahl Cg ansteigt. Die Hochdreh-Anomalie kann korrigiert werden, indem der adaptive Parameter des primären Volumens beim Herankommen eingestellt wird, wie es nachstehend ausführlich beschrieben wird.
Die Turbinenraddrehzahlen während eines kurzen Schaltvorgangs und eines langen Schaltvorgangs sind durch Linie n_t5 bzw. Linie n_t6 von 6c graphisch gezeigt und stehen mit der Darstellung in durchgezogener Linie der Turbinenraddrehzahl n_t1 während des vordefinierten optimalen Herunterschaltvorgangs mit anstehender Leistung und Überspringen des neutralen Zustandes in Kontrast. Ein kurzer Schaltvorgang oder ein langer Schaltvorgang wird identifiziert, indem die Dauer der Trägheitsphase mit einer vordefinierten optimalen Schaltzeit verglichen wird. Die Dauer der Trägheitsphase ist die Zeitdauer, die beginnt, wenn die Turbinenraddrehzahl um ein vorbestimmtes Ausmaß, z.B. 50 U/min größer ist als die erzielte Gangdrehzahl Ag, und endet, wenn die Turbinenraddrehzahl um ein vorbestimmtes Ausmaß, z.B. 50 U/min, kleiner ist als die befohlene Gangdrehzahl Cg. Eine unzureichende Dauer der Trägheitsphase, d.h. im Vergleich mit der vorbestimmten optimalen Schaltzeit, gibt einen kurzen Schaltvorgang an, und eine übermäßige Trägheitsphasendauer gibt einen langen Schaltvorgang an. Die Anomalien kurzer Schaltvorgang und langer Schaltvorgang können korrigiert werden, indem der adaptive Parameter des Motordrehmoments eingestellt wird. Genauer kann der adaptive Parameter des Motordrehmoments erhöht werden, wenn ein kurzer Schaltvorgang detektiert wird, und der adaptive Parameter des Motordrehmoments kann verringert werden, wenn ein langer Schaltvorgang detektiert wird.
Wie es in 6d gezeigt ist, ist ein Unterlappung-Turbinenradschwimmen eine Schaltanomalie, bei der die primäre herankommende Kupplung nicht genug Kapazität aufweist, um die Turbinenraddrehzahl n_t7 bis zu einer befohlenen Gangdrehzahl Cg zu ziehen und die Turbinenraddrehzahl n_t7 deshalb auf einer Drehzahl unter der befohlenen Gangdrehzahl Cg "schwimmt". Die Anomalie Unterlappung-Turbinenradschwimmen kann korrigiert werden, indem der adaptive Parameter des primären Volumens beim Herankommen eingestellt wird, wie es nachstehend ausführlich beschrieben wird.
Ein Verfahren, um eine oder mehrere der oben angegebenen Schaltanomalien anzusprechen, indem der adaptive Parameter des primären Volumens beim Herankommen eingestellt wird, ist in 7 gezeigt. Bei Schritt 122 wird, wenn Hochdrehen oder Unterlappung-Turbinenradschwimmen detektiert wird, der adaptive Parameter des primären Volumens beim Herankommen erhöht. Bei Schritt 124 wird, wenn eine Hochdreh-Steuerung aufgerufen wird, der adaptive Parameter des primären Volumens beim Herankommen erhöht. Zu Zwecken der vorliegenden Erfindung ist die Hochdreh-Steuerung als der Prozess definiert, bei dem die Motorausgangsleistung verringert wird, um ein Hochdrehen anzusprechen (was in 6b gezeigt ist). Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann die Zunahme des adaptiven Parameters des primären Volumens beim Herankommen der Schritte 122 und 124 nicht eine vordefinierte Volumengrenze, die das maximale Volumen der primären Kammer beim Herankommen darstellt, überschreiten. Wenn es bei Schritt 126 einen extrem kurzen Schaltvorgang und kein Hochdrehen, kein Unterlappung-Turbinenradschwimmen sowie keine Anomalie eines langen Schaltvorgangs gibt, wird der adaptive Parameter des primären Volumens beim Herankommen verringert. Zu Zwecken dieser Offenbarung ist ein extrem kurzer Schaltvorgang ein Schaltvorgang, der um mehr als ein vordefiniertes Ausmaß kurz ist. Bei Schritt 128 wird, wenn die Kriterien für die Schritte 122–126 nach einer vordefinierten Anzahl von Schaltvorgängen nicht erfüllt sind und der adaptive Parameter des Motordrehmoments entweder verringert wird oder konstant bleibt, der adaptive Parameter des primären Volumens beim Herankommen inkrementell verringert, um ein Hochdrehen zu erzeugen. Der Optimalwert für den adaptiven Parameter des primären Volumens beim Herankommen ist der, der gerade genug ist, um ein Hochdrehen zu verhindern. Deshalb kalibriert die inkrementelle Abnahme von Schritt 128 periodisch den adaptiven Parameter des primären Volumens beim Herankommen neu auf seinen optimalen oder nahezu optimalen Wert.
Der adaptive Parameter des primären Volumens beim Herankommen wird vorzugsweise gemäß den Verfahren von 7 durch einen Korrekturwert erhöht oder verringert, der durch die folgende Gleichung erhalten wird: (volle Korrektur) (Skalar) (Verstärkung). Eine volle Korrektur ist entweder ein Kalibrierwert oder ein gemessenes Signal, wie etwa aus der Turbinenraddrehzahl, der/das einen Term ergibt, um das adaptive Problem zu korrigieren. Der Skalar ist eine Funktion des Schaltanomalietyps, da einige Schaltanomalien eine aggressivere Korrekturhandlung als andere erfordern. Die Verstärkung steht mit einem adaptiven Fehlerzähler in Beziehung, der die Richtung verfolgt, in der sich der adaptive Parameter des primären Volumens beim Herankommen bewegt. Wenn der adaptive Parameter des Volumens beim Herankommen während aufeinanderfolgender Herunterschaltvorgänge zunimmt, wird der adaptive Fehlerzähler bei jedem Schaltvorgang um Eins bis zu einem vorbestimmten Maximalwert, z.B. sieben erhöht. Wenn ähnlich der adaptive Parameter der Verzögerung beim Weggehen während aufeinander folgenden Herunterschaltvorgänge abnimmt, wird der adaptive Fehlerzähler bei jedem Schaltvorgang um Eins bis zu einem vorbestimmten Wert, z.B. negativ sieben, verringert. Die Verstärkung wird auf der Basis des Wertes des adaptiven Fehlerzählers festgelegt, so dass die Größe der Verstärkung proportional zum Absolutwert des adaptiven Fehlerzählers ist. Mit anderen Worten wird jede aufeinander folgende Zunahme oder Abnahme in dem adaptiven Fehlerzähler eine größere Verstärkung bewirken. Auf diese Weise kann der Grad an adaptiver Korrektur erhöht werden, wenn der adaptive Parameter des Volumens beim Herankommen den Befehl erhalten hat, sich während aufeinander folgender Herunterschaltvorgänge in eine Richtung zu verändern, d.h. zuzunehmen oder abzunehmen. Somit variiert der Korrektur wert in Abhängigkeit von der Größe von aufeinander folgenden überwachten Herunterschaltvorgängen, bei denen eine Schaltanomalie auftritt. Wenn der adaptive Parameter des Volumens beim Herankommen erhöht und dann anschließend verringert wird oder umgekehrt, wird der adaptive Fehlerzähler auf Null zurückgesetzt, und die Verstärkung wird ihr Minimalwert. Es ist zusätzlich festzustellen, dass andere adaptive Parameter auf eine ähnliche Weise erhöht oder verringert werden können.
Obgleich die beste Ausführungsart der Erfindung ausführlich beschrieben worden ist, werden Fachleute auf dem Gebiet, das die Erfindung betrifft, verschiedene alternative Konstruktionen und Ausführungsformen zur praktischen Ausführung der Erfindung innerhalb des Schutzumfangs der beigefügten Ansprüche erkennen.

Claims

Verfahren zum Verbessern eines Herunterschaltvorgangs eines Antriebsstrangs mit einem Automatikgetriebe und einer Leistungsquelle, wobei der Herunterschaltvorgang eine Trägheitsphase und eine Drehmomentphase aufweist, wobei das Automatikgetriebe eine erste weggehende Kupplung, eine zweite weggehende Kupplung, eine primäre herankommende Kupplung und eine sekundäre herankommende Kupplung aufweist, wobei das Verfahren umfasst, dass: wenigstens ein adaptiver Parameter festgelegt wird, sowohl die erste als auch die zweite weggehende Kupplung ausgerückt werden, die sekundäre herankommende Kupplung eingerückt wird, die primäre herankommende Kupplung eingerückt wird, ein optimaler Antriebsdrehmomentwert des Getriebes in der Trägheitsphase berechnet wird, bewirkt wird, dass die Leistungsquelle derart Drehmoment erzeugt, dass der optimale Antriebsdrehmomentwert des Getriebes in der Trägheitsphase im Wesentlichen während der Trägheitsphase des Herunterschaltvorganges erzielt wird, ein optimaler Antriebsdrehmomentwert des Getriebes in der Drehmomentphase berechnet wird, bewirkt wird, dass die Leistungsquelle derart Drehmoment erzeugt, dass der optimale Antriebsdrehmomentwert des Getriebes in der Drehmomentphase im Wesentlichen während der Drehmomentphase des Herunterschaltvorgangs erzielt wird, die Betriebseigenschaften des Getriebes während des Herunterschaltvorganges überwacht werden, um eine vordefinierte Anomalie bezüglich eines vordefinierten optimalen Herunterschaltvorganges zu identifizieren, und der mindestens eine adaptive Parameter in Abhängigkeit von der mindestens einen Anomalie eingestellt wird, um nachfolgende Herunterschaltvorgänge zu verbessern.
Verfahren nach Anspruch 1, das ferner umfasst, dass eine gewünschte Schaltzeit festgelegt wird.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei das Ausrücken sowohl der ersten als auch der zweiten weggehenden Kupplung umfasst, dass eine Verzögerungsdauer festgelegt wird, nachdem die erste und die zweite weggehenden Kupplung ausgerückt werden, wobei die Verzögerungsdauer ausreicht, um einen Abschluss des Herunterschaltvorgangs während der gewünschten Schaltzeit zu ermöglichen.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei das Einrücken der sekundären herankommenden Kupplung umfasst, dass eine Verzögerungsdauer festgelegt wird, nach der die sekundäre herankommende Kupplung eingerückt wird, wobei die Verzögerungsdauer ausreicht, um zu bewirken, dass die sekundäre herankommende Kupplung vor dem Ende der Trägheitsphase ihre volle Kapazität erreicht.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei das Einrücken der primären Kupplung umfasst, dass eine Verzögerungsdauer festgelegt wird, nach der die primäre heran kommende Kupplung eingerückt wird, wobei die Verzögerungsdauer ausreicht, um zu bewirken, dass die primäre herankommende Kupplung bis zum Ende der Trägheitsphase eine Kapazität von Null aufrechterhält.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Festlegen von mindestens einem adaptiven Parameter umfasst, dass ein adaptiver Parameter des Antriebsdrehmoments festgelegt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Festlegen von mindestens einem adaptiven Parameter umfasst, dass ein adaptiver Parameter der Verzögerung beim Weggehen festgelegt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Festlegen von mindestens einem adaptiven Parameter umfasst, dass ein adaptiver Parameter des primären Volumens beim Herankommen festgelegt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Berechnen eines optimalen Antriebsdrehmomentwertes des Getriebes in der Drehmomentphase umfasst, dass eine Drehmomentanalyse des Getriebes durchgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Berechnen eines optimalen Antriebsdrehmomentwertes des Getriebes in der Trägheitsphase umfasst, dass eine Drehmomentanalyse des Getriebes durchgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Bewirken, dass die Leistungsquelle Drehmoment erzeugt, umfasst, dass ein Zündzeitpunkt der Leistungsquelle eingestellt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Bewirken, dass die Leistungsquelle Drehmoment erzeugt, umfasst, dass der Kraftstoffverbrauch der Leistungsquelle verändert wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Bewirken, dass die Leistungsquelle Drehmoment erzeugt, umfasst, dass der Lufteinlass der Leistungsquelle verändert wird.
Verfahren zum Verbessern eines Herunterschaltvorganges eines Antriebsstrangs mit einem Automatikgetriebe und einer Leistungsquelle, wobei der Herunterschaltvorgang eine Trägheitsphase und eine Drehmomentphase umfasst, wobei das Automatikgetriebe eine erste weggehende Kupplung, eine zweite weggehende Kupplung, eine primäre herankommende Kupplung und eine sekundäre herankommende Kupplung aufweist, wobei das Verfahren umfasst, dass: eine gewünschte Schaltzeit festgelegt wird; mindestens ein adaptiver Parameter festgelegt wird; sowohl die erste als auch die zweite weggehende Kupplung zu einer Zeit ausgerückt werden, die berechnet wird, um einen Abschluss des Herunterschaltvorganges während der gewünschten Schaltzeit zu ermöglichen; die sekundäre herankommende Kupplung zu einer Zeit eingerückt wird, die berechnet wird, um zu ermöglichen, dass die sekun däre herankommende Kupplung vor dem Ende der Trägheitsphase ihre volle Kapazität erreicht; die primäre herankommende Kupplung zu einer Zeit eingerückt wird, die berechnet wird, um zu ermöglichen, dass die primäre herankommende Kupplung bis zum Ende der Trägheitsphase eine Kapazität von Null aufrechterhält; ein optimaler Antriebsdrehmomentwert des Getriebes in der Trägheitsphase berechnet wird; bewirkt wird, dass die Leistungsquelle derart Drehmoment erzeugt, dass der optimale Antriebsdrehmomentwert des Getriebes in der Trägheitsphase im Wesentlichen während der Trägheitsphase des Herunterschaltvorganges erzielt wird; ein optimaler Antriebsdrehmomentwert des Getriebes in der Drehmomentphase berechnet wird; bewirkt wird, dass die Leistungsquelle derart Drehmoment erzeugt, dass der optimale Antriebsdrehmomentwert des Getriebes in der Drehmomentphase im Wesentlichen während der Drehmomentphase des Herunterschaltvorgangs erzielt wird; Betriebseigenschaften des Getriebes während des Herunterschaltvorgangs überwacht werden, um mindestens eine vordefinierte Anomalie bezüglich eines vordefinierten optimalen Herunterschaltvorgangs zu identifizieren; und der mindestens eine adaptive Parameter in Abhängigkeit von der mindestens eine Anomalie eingestellt wird, um nachfolgende Herunterschaltvorgänge mit anstehender Leistung und Überspringen des neutralen Zustandes zu verbessern.
Verfahren nach Anspruch 14, wobei das Festlegen von mindestens einem adaptiven Parameter umfasst, dass ein adaptiver Parameter des Antriebsdrehmoments festgelegt wird.
Verfahren nach Anspruch 14, wobei das Festlegen von mindestens einem adaptiven Parameter umfasst, dass ein adaptiver Parameter des Verzögerns beim Weggehen festgelegt wird.
Verfahren nach Anspruch 14, wobei das Festlegen von mindestens einem adaptiven Parameter umfasst, dass ein adaptiver Parameter des primären Volumens beim Herankommen festgelegt wird.
Steuervorrichtung für einen Antriebsstrang mit einer Leistungsquelle und einen Automatikgetriebe, wobei das Automatikgetriebe mehrere herankommende Kupplungen und mehrere weggehende Kupplungen aufweist, wobei eine jede der mehreren herankommenden und weggehenden Kupplungen eine Einrückkammer aufweist, der Hydraulikfluid zur hydraulischen Betätigung zugeführt wird, mehrere Stellglieder, die jeweils ausgebildet sind, um selektiv Druckfluid in eine der mehreren herankommenden und weggehenden Kupplungen hineinzulassen, wobei die mehreren herankommenden und weggehenden Kupplungen ausgebildet sind, um eine Drehzahlverhältnisänderung während eines Herunterschaltvorgangs mit anstehender Leistung und Überspringen des neutralen Zustandes durch Ausrücken der mehreren weggehenden Kupplungen und Einrücken der mehreren herankommenden Kupplungen zu bewirken, wobei die Steuervorrichtung umfasst: einen Controller, der wirksam mit den mehreren Stellgliedern verbunden ist, um das selektive Ausrücken der mehreren weggehenden Kupplungen und Einrücken der mehreren herankommenden Kupplungen zu steuern; wobei der Controller programmiert und konfiguriert ist, um die Ausgangsleistung der Leistungsquelle zu steuern, um während einer Trägheitsphase des Herunterschaltvorgangs einen optimalen Antriebsdrehmomentwert des Getriebes in der Trägheitsphase zu bewirken; wobei der Controller programmiert und konfiguriert ist, um während einer Drehmomentphase des Herunterschaltvorgangs eine Ausgangsleistung der Leistungsquelle zu steuern, um einen optimalen Antriebsdrehmomentwert des Getriebes in der Drehmomentphase zu bewirken; wobei der Controller programmiert und konfiguriert ist, um einen adaptiven Parameter festzulegen; wobei der Controller programmiert und konfiguriert ist, um Getriebeeigenschaften zu überwachen und somit vordefinierte Schaltanomalien gegenüber einem vordefinierten optimalen Schaltvorgang zu identifizieren; und wobei der Controller programmiert und konfiguriert ist, um den adaptiven Parameter in Abhängigkeit von den Schaltanomalien derart einzustellen, dass die Schaltanomalien korrigiert und nachfolgende Schaltvorgänge verbessert werden.
Vorrichtung nach Anspruch 18, wobei der Controller konfiguriert ist, um Druckbefehle für eine weggehende Kupplung zu erzeugen, auf die die mehreren weggehenden Kupplungen ansprechen, wobei der Controller konfiguriert ist, um zu bestimmen, wann die Druckbefehle für die weggehenden Kupp lung erzeugt werden, um eine Drehzahlverhältnisänderung auf der Basis der gewünschten Schaltzeit zu bewirken.
Vorrichtung nach Anspruch 18, wobei der Controller konfiguriert ist, um Druckbefehle für eine herankommende Kupplung zu erzeugen, auf die die mehreren herankommenden Kupplungen ansprechen, wobei der Controller konfiguriert ist, um auf der Basis des abgeschätzten Einrückkammervolumens der herankommenden Kupplung zu bestimmen, wann die Druckbefehle für die herankommende Kupplung erzeugt werden, um eine Drehzahlverhältnisänderung zu bewirken.
Verfahren zum Verbessern eines Herunterschaltvorganges eines Antriebsstrangs mit einem Automatikgetriebe und einer Leistungsquelle, wobei der Herunterschaltvorgang eine Trägheitsphase und eine Drehmomentphase umfasst, wobei das Automatikgetriebe eine weggehende Kupplung, eine gemeinsame Kupplung und herankommende Kupplung aufweist, wobei das Verfahren umfasst, dass: mindestens ein adaptiver Parameter festgelegt wird; sowohl die weggehende Kupplung als auch die gemeinsame Kupplung ausgerückt werden; die herankommende Kupplung eingerückt wird; die gemeinsame Kupplung eingerückt wird; ein optimaler Antriebsdrehmomentwert des Getriebes in der Trägheitsphase berechnet wird; bewirkt wird, dass die Leistungsquelle derart Drehmoment erzeugt, dass der optimale Antriebsdrehmomentwert des Getriebes in der Trägheitsphase im Wesentlichen während der Trägheitsphase des Herunterschaltvorgangs erzielt wird; ein optimaler Antriebsdrehmomentwert des Getriebes in der Drehmomentphase berechnet wird; bewirkt wird, dass die Leistungsquelle derart Drehmoment erzeugt, dass der optimale Antriebsdrehmomentwert des Getriebes in der Drehmomentphase im Wesentlichen während der Drehmomentphase des Herunterschaltvorgangs erzielt wird; Betriebseigenschaften des Getriebes während des Herunterschaltvorgangs überwacht werden, um eine vordefinierte Anomalie bezüglich eines vordefinierten optimalen Herunterschaltvorgangs zu identifizieren; und der mindestens eine adaptive Parameter in Abhängigkeit von der mindestens einen Anomalie eingestellt wird, um nachfolgende Herunterschaltvorgänge zu verbessern.
Verfahren nach Anspruch 21, das ferner umfasst, dass eine gewünschte Schaltzeit festgelegt wird.
Verfahren nach Anspruch 22, wobei das Ausrücken sowohl der weggehenden Kupplung als auch der gemeinsamen Kupplung umfasst, das eine Verzögerungsdauer festgelegt wird, nach der die weggehende Kupplung und die gemeinsame Kupplung ausgerückt werden, wobei die Verzögerungsdauer ausreicht, um einen Abschluss des Herunterschaltvorgangs während der gewünschten Schaltzeit zu ermöglichen.
Verfahren nach Anspruch 22, wobei das Einrücken der herankommenden Kupplung umfasst, dass eine Verzögerungsdauer festgelegt wird, nach der die herankommende Kupplung eingerückt wird, wobei die Verzögerungsdauer ausreicht, um zu bewirken, dass die herankommende Kupplung vor dem Ende der Trägheitsphase die volle Kapazität erreicht.
Verfahren nach Anspruch 22, wobei das Einrücken der gemeinsamen Kupplung umfasst, dass eine Verzögerungsdauer festgelegt wird, nach der die gemeinsame Kupplung eingerückt wird, wobei die Verzögerungsdauer ausreicht, um zu bewirken, dass die gemeinsame Kupplung bis zum Ende der Trägheitsphase eine Kapazität von Null aufrechterhält.