DE102006054314B4

DE102006054314B4 - Verfahren zum Schätzen des Getriebe-Eingangsdrehmoments

Info

Publication number: DE102006054314B4
Application number: DE102006054314A
Authority: DE
Inventors: Edmond M. Etchason
Original assignee: Motors Liquidation Co
Current assignee: Motors Liquidation Co
Priority date: 2005-11-21
Filing date: 2006-11-17
Publication date: 2011-12-08
Anticipated expiration: 2026-11-18
Also published as: DE102006054314A1; US7370516B2; CN100520120C; CN1971099A; US20070113670A1

Abstract

Es wird ein Verfahren zum Schätzen des Getriebe-Eingangsdrehmoments geschaffen. Das Verfahren umfasst das Identifizieren mehrerer messbarer Eigenschaften, die das Getriebe-Eingangsdrehmoment beeinflussen. Anschließend werden die Getriebe-Eingangsdrehmomentwerte an einem Muster-Antriebsstrang gemessen, der bei mehreren verschiedenen Kombinationen der messbaren Eigenschaften arbeitet. Es wird eine Verweistabelle, die die gemessenen Eingangsdrehmomentwerte entsprechend jeder Kombination der messbaren Eigenschaften umfasst, erstellt und in einer Fahrzeug-Speichervorrichtung gespeichert. Das Fahrzeug ist so konfiguriert, dass es den Zustand der messbaren Eigenschaften während des Betriebs überwacht. Zu jeder gegebenen Zeit kann das Fahrzeug denjenigen gemessenen Getriebe-Eingangsdrehmomentwert, der dem momentanen Zustand der überwachten messbaren Eigenschaften am besten entspricht, abrufen, wobei der gemessene Getriebe-Eingangsdrehmomentwert einen Schätzwert des Getriebe-Eingangsdrehmoments des Fahrzeugs liefert.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Schätzen des Getriebe-Eingangsdrehmoments eines Fahrzeugs.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Das Schätzen des Getriebe-Eingangsdrehmoments eines Fahrzeugs anhand der Motordrosselventilstellung ist an sich bekannt. Die geschätzten Getriebe-Eingangsdrehmomentwerte können beispielsweise dazu verwendet werden, um Schaltpläne, den Kupplungsdruck, Kupplungseinrück-/-ausrückgeschwindigkeiten usw. zu berechnen. Jede Ungenauigkeit des geschätzten Getriebe-Eingangsdrehmomentwertes kann daher Schaltabweichungen, wie etwa zeitlich falsch gesteuerte Gangwechsel, kurze Gangwechsel, lange Gangwechsel usw. verursachen.
Ferner ist aus der DE 100 14 629 A1 ein Verfahren bekannt, das unter Verwendung von in Tabellen abgespeicherten Werten das Solldrehmoments eines Motors unter gegebenen Randbedingungen bestimmt.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung schafft ein Verfahren zum genauen Schätzen des Getriebe-Eingangsdrehmoments eines Fahrzeugs. Das Verfahren umfasst das Identifizieren mehrerer messbarer Eigenschaften, die das Getriebe-Eingangsdrehmoment beeinflussen. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfassen die messbaren Eigenschaften die Drehmomentwandlerkupplungs-Eingangsdrehzahl, die Drehmomentwandlerkupplungs-Schlupfdrehzahl, die Getriebeöltemperatur und den Drehmomentwandlerkupplungs-Anpressdruck. Anschließend werden die Getriebe-Eingangsdrehmomentwerte an einem Muster-Antriebsstrang gemessen, der bei mehreren verschiedenen Kombinationen der messbaren Eigenschaften arbeitet. Die Drehmomentmesswerte werden vorzugsweise in einem Prüflabor erhalten, das einen Muster-Antriebsstrang verwendet, der Komponenten besitzt, die jenen des bestimmten Fahrzeugs, auf das das Verfahren der vorliegenden Erfindung angewandt wird, im Wesentlichen gleichen.
Es wird eine Verweistabelle, die die gemessenen Eingangsdrehmomentwerte entsprechend jeder Kombination der messbaren Eigenschaften umfasst, erstellt und in einer Fahrzeug-Speichervorrichtung gespeichert. Das Fahrzeug ist so konfiguriert, dass es ein Steuermodul und mehrere Sensoren aufweist, die so beschaffen sind, dass sie die messbaren Eigenschaften überwachen, wenn das Fahrzeug betrieben wird. Zu jeder gegebenen Zeit kann das Fahrzeug-Steuermodul denjenigen gemessenen Getriebe-Eingangsdrehmomentwert, der dem momentanen Zustand der überwachten messbaren Eigenschaften am besten entspricht, aus der Verweistabelle abrufen, wobei der gemessene Getriebe-Eingangsdrehmomentwert einen Schätzwert des wirklichen Getriebe-Eingangsdrehmoments des Fahrzeugs liefert. Dieser abgerufene Wert kann dann dazu verwendet werden, Schaltpläne, den Kupplungsdruck, Kupplungseinrück-/-ausrückgeschwindigkeiten usw. zu berechnen.
Die obigen Merkmale und Vorteile sowie weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden sogleich deutlich aus der folgenden genauen Beschreibung der besten Arten zum Ausführen der Erfindung, wenn sie in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen aufgenommen wird.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs gemäß der vorliegenden Erfindung; und
2 ist ein Ablaufplan, der ein Verfahren der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
In der Zeichnung, in der gleiche Bezugszeichen auf gleiche Komponenten hinweisen, zeigt 1 schematisch ein Fahrzeug 10 mit einem Antriebsstrang 12, der einen Motor 14, ein Getriebe 16 und einen Drehmomentwandler 18 umfasst. Das Getriebe 16 umfasst ein Getriebe-Steuermodul 20 oder TCM 20, das eine Speichervorrichtung 21 besitzt, und einen Getriebeöltemperatursensor 22. Es sei angemerkt, dass das Fahrzeug 10 und der Antriebsstrang 12 zum Zweck der Veranschaulichung gezeigt sind und dass das Verfahren der vorliegenden Erfindung auch auf alternative Fahrzeug/Antriebsstrang-Konfigurationen anwendbar ist.
Der Drehmomentwandler 18 umfasst ein Lauf- oder Pumpenrad 24 (ein Antriebselement), eine Turbine 26 (ein angetriebenes Element) und eine Drehmomentwandlerkupplung 28 oder TCC 28. Die TCC 28 ist vorzugsweise eine Drehmomentwandlerkupplung des schlupfenden Typs, jedoch sei angemerkt, dass die vorliegende Erfindung auch auf andere Typen von Drehmomentwandlerkupplungen angewandt werden kann. Der Drehmomentwandler 18 umfasst ferner ein Gehäuseelement (nicht gezeigt), das an dem Laufrad 24 so angebracht ist, dass dazwischen eine mit Arbeitsfluid befüllte Kammer (nicht gezeigt) gebildet ist.
Das Laufrad 24 ist mit einer Kurbelwelle des Motors 14 verbunden, wobei das Motordrehmoment durch Einwirkung des Arbeitsfluids von dem Laufrad 24 auf die Turbine 26 übertragen wird. Die Tu^rbine 26 ist mit der Eingangswelle des Getriebes 16 verbunden, um das Motordrehmoment auf das Getriebe 16 zu übertragen.
Die TCC 28 umfasst ein erstes Kupplungselement 30, das an der Turbine 26 angebracht ist, und ein zweites Kupplungselement 32, das an dem Laufrad 24 angebracht ist. Die TCC 28 ist so konfiguriert, dass sie wahlweise mit den ersten und zweiten Kupplungselementen 30, 32 in Eingriff gelangt, um die Turbine 26 und das Laufrad 24 so zu verriegeln, dass sie sich wie ein einziges Element drehen. Wenn die TCC 28 eingerückt ist, ergibt sich kein Drehmomentverlust durch den Drehmomentwandler 18, so dass der Wirkungsgrad des Antriebsstrangs 12 optimiert ist. Die TCC 28 wird vorzugsweise hydraulisch durch eine herkömmliche Hydraulikvorrichtung, wie etwa das hydraulische Stellglied 34, eingerückt.
An der Turbine 26 ist ein Turbinendrehzahlsensor 36 angebracht, der so konfiguriert ist, dass er die Drehzahl der Turbine 26 misst. Es sei angemerkt, dass dadurch, dass das erste Kupplungselement 30 an der Turbine 26 angebracht ist, die Drehzahl der Turbine 26 auch die Drehmomentwandlerkupplungs-Ausgangsdrehzahl Vo ist. An dem Laufrad 24 ist ein Laufraddrehzahlsensor 38 angebracht, der so konfiguriert ist, dass er die Drehzahl des Laufrads 24 misst. Es sei angemerkt, dass dadurch, dass das zweite Kupplungselement 32 an dem Laufrad 24 angebracht ist, die Drehzahl des Laufrads 24 auch die Drehmomentwandlerkupplungs-Eingangsdrehzahl Vi ist. Außerdem kann die Drehmomentwandlerkupplungs-Schlupfdrehzahl Vs nach der Gleichung Vs = Vi – Vo berechnet werden. An der TCC 28 ist ein Drucksensor 40 angebracht, der so konfiguriert ist, dass er den Drehmomentwandlerkupplungs-Anpressdruck misst. Der Drehmomentwandlerkupplungs-Anpressdruck ist ein Maß für den von dem hydraulischen Stellglied 34 auf die TCC 28 übertragenen hydraulischen Druck.
In 2 ist ein Verfahren 50 zum Schätzen des Getriebe-Eingangsdrehmoments des Fahrzeugs 10 (in 1 gezeigt) gezeigt. Es sei angemerkt, dass die mit 52–62 bezeichneten Blöcke in Übereinstimmung mit dem Verfahren 50 ausgeführte Schritte repräsentieren.
Im Schritt 52 werden mehrere messbare Eigenschaften, die das Getriebe-Eingangsdrehmoment beeinflussen, identifiziert. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gibt es vier messbare Eigenschaften A, B, C und D, die die Drehmomentwandlerkupplungs-Eingangsdrehzahl, die Drehmomentwandlerkupplungs-Schlupfdrehzahl, die Getriebeöltemperatur bzw. den Drehmomentwandlerkupplungs-Anpressdruck repräsentieren.
Im Schritt 54 werden die Getriebe-Eingangsdrehmomentwerte an einem Antriebsstrang gemessen, der bei mehreren verschiedenen Kombinationen der messbaren Eigenschaften A–D- arbeitet. Die Getriebe-Eingangsdrehmomentwerte werden vorzugsweise mittels eines herkömmlichen Drehmomentmessers, der an der Eingangswelle eines Getriebes angebracht ist, gemessen. Da herkömmliche Drehmomentmesser einen Widerstand aufbringen, um Drehmomentablesungen zu erhalten, verkleinern sie den Wirkungsgrad des Systems, auf das sie angewandt werden, und sind daher keine praktische Lösung zum Erlangen von Getriebe-Eingangsdrehmomentwerten eines Serienfahrzeugs. Demgemäß werden die Drehmomentmesswerte vorzugsweise in einem Prüflabor erhalten, das einen Muster-Antriebsstrang oder mehrere Antriebsstränge verwendet, die Komponenten besitzen, die jenen des bestimmten Fahrzeug, auf das das Verfahren 50 angewandt werden soll, gleichen. Beispielsweise sollten durch Messen von Getriebe-Eingangsdrehmomentwerten an einem Muster-Antriebsstrang, der Komponenten besitzt, die jenen des Antriebsstrangs 12 im Wesentlichen gleichen, die gemessenen Drehmomentwerte von dem Muster-Antriebsstrang jenen der wirklichen Drehmomentwerte des Fahrzeugs 10 gleichen.
Im Schritt 56 wird eine Verweistabelle T erstellt. Die Verweistabelle enthält die gemessenen Eingangsdrehmomentwerte entsprechend jeder Kombination der messbaren Eigenschaften A–D. Im Schritt 58 wird die Verweistabelle T auf einer Speichervorrichtung des Fahrzeugs 10 (in 1 gezeigt) aufgezeichnet. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird die Verweistabelle T auf der Speichervorrichtung 21 des TCM 20 aufgezeichnet.
Im Schritt 60 werden die messbaren Eigenschaften A–D während des Fahrzeugbetriebs überwacht. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform werden die messbaren Eigenschaften A–D durch das TCM 20 (in 1 gezeigt) in Verbindung mit den Sensoren 22, 36, 38 und 40 (in 1 gezeigt) überwacht. Genauer wird die messbare Eigenschaft A, die die Drehmomentwandlerkupplungs-Eingangsdrehzahl Vi repräsentiert, von dem Drehzahlsensor 38 erhalten. Die messbare Eigenschaft B, die die Drehmomentwandlerkupplungs-Schlupfdrehzahl Vs repräsentiert, wird gemäß der Gleichung Vs = Vi – Vo erhalten, wobei Vi von dem Sensor 38 erhalten wird und Vo von dem Sensor 36 erhalten wird. Die messbare Eigenschaft C, die die Getriebeöltemperatur repräsentiert, wird von dem Sensor 22 erhalten. Die messbare Eigenschaft D, die den Drehmomentwandlerkupplungs-Anpressdruck repräsentiert, wird von dem Sensor 40 erhalten. Die durch die Sensoren 22, 36, 38 und 40 aufgezeichneten Daten werden zu dem TCM 20 übertragen, so dass zu jeder gegebenen Zeit der momentane Zustand der messbaren Eigenschaften A–D erhalten werden kann.
Im Schritt 62 wird derjenige gemessene Getriebe-Eingangsdrehmomentwert, der den momentanen Werten der messbaren Eigenschaften A–D am besten entspricht, aus der Verweistabelle T abgerufen. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ruft das TCM 20 (in 1 gezeigt) den gemessenen Getriebe-Eingangsdrehmomentwert aus dem Speicher 21 (in 1 gezeigt) ab. Der aus der Verweistabelle T abgerufene gemessene Getriebe-Eingangsdrehmomentwert repräsentiert einen Schätzwert des wirklichen Getriebe-Eingangsdrehmoments des Fahrzeugs 10 (in 1 gezeigt), der dazu verwendet werden kann, Schaltpläne, den Kupplungsdruck, Kupplungseinrück-/-ausrückgeschwindigkeiten usw. zu berechnen.

Claims

Verfahren (50) zum Schätzen des Eingangsdrehmoments eines Fahrzeuggetriebes (16), das über einen Drehmomentwandler (18) mit dem Fahrzeugmotor (14) verbunden ist, wobei das Verfahren umfasst: Identifizieren mehrerer messbarer Eigenschaften, die das Getriebe-Eingangsdrehmoment beeinflussen (52); Messen von Getriebe-Eingangsdrehmomentwerten eines Antriebsstrangs, der bei mehreren vordefinierten Kombinationen der messbaren Eigenschaften arbeitet (54); Erstellen einer Verweistabelle, die die gemessenen Getriebe-Eingangsdrehmomentwerte und die Kombination von messbaren Eigenschaften entsprechend jedem gemessenen Getriebe-Eingangsdrehmomentwert enthält (56); Überwachen der messbaren Eigenschaften in einem Fahrzeug (60); und Abrufen desjenigen gemessenen Getriebe-Eingangsdrehmomentwertes aus der Verweistabelle, der dem momentanen Zustand der überwachten messbaren Eigenschaften am besten entspricht (62), wobei der gemessene Getriebe-Eingangsdrehmomentwert einen Schätzwert des wirklichen Getriebe-Eingangsdrehmoments des Fahrzeugs liefert.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem das Identifizieren mehrerer messbarer Eigenschaften das Identifizieren von vier messbaren Eigenschaften umfasst, die die Drehmomentwandlerkupplungs-Eingangsdrehzahl, die Drehmomentwandlerkupplungs-Schlupfdrehzahl, die Getriebeöltemperatur und den Drehmomentwandlerkupplungs-Anpressdruck umfassen.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem das Messen von Getriebe-Eingangsdrehmomentwerten das Messen von Getriebe-Eingangsdrehmomentwerten eines Muster-Antriebsstrangs umfasst, der Komponenten besitzt, die den Antriebsstrangkomponenten des Fahrzeugs gleichen.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem das Messen von Getriebe-Eingangsdrehmomentwerten das Implementieren eines Drehmomentmessers zum Messen der Getriebe-Eingangsdrehmomentwerte umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, das ferner das Speichern der erstellten Verweistabelle in einer Speichervorrichtung (21) des Fahrzeugs (10) umfasst (58).
Verfahren nach Anspruch 5, bei dem das Überwachen der messbaren Eigenschaften das Implementieren eines Getriebe-Steuermoduls (20) und mehrerer Sensoren (22, 40) zum Überwachen der messbaren Eigenschaften umfasst.
Verfahren nach Anspruch 6, bei dem das Abrufen des gemessenen Getriebe-Eingangsdrehmomentwertes aus der Verweistabelle das Abrufen des gemessenen Getriebe-Eingangsdrehmomentwertes aus der Fahrzeug-Speichervorrichtung (21) umfasst.
Verfahren zum Schätzen des Eingangsdrehmoments eines Fahrzeuggetriebes (16), das über einen Drehmomentwandler (18) mit dem Fahrzeugmotor (14) verbunden ist, wobei das Verfahren umfasst: Vorsehen einer Verweistabelle, die mehrere gemessene Getriebe-Eingangsdrehmomentwerte und eine Kombination von messbaren Eigenschaften entsprechend jedem gemessenen Getriebe-Eingangsdrehmomentwert enthält (56); Überwachen der messbaren Eigenschaften in dem Fahrzeug (60); und Abrufen desjenigen gemessenen Getriebe-Eingangsdrehmomentwertes aus der Verweistabelle, der dem momentanen Zustand der überwachten messbaren Eigenschaften am besten entspricht (62), wobei der gemessene Getriebe-Eingangsdrehmomentwert einen Schätzwert des wirklichen Getriebe-Eingangsdrehmoments des Fahrzeugs liefert.
Verfahren nach Anspruch 8, das ferner das Speichern der Verweistabelle in einer Speichervorrichtung (21) des Fahrzeugs (10) umfasst.
Verfahren nach Anspruch 9, bei dem das Überwachen der messbaren Eigenschaften das Implementieren eines Getriebe-Steuermoduls (20) und mehrerer Sensoren (22, 40) zum Überwachen der messbaren Eigenschaften umfasst.