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Die vorliegende Offenbarung betrifft Verfahren und Systeme zur Steuerung einer Drehmomentwandlerüberbrückungskupplung.
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Ein Schalten und ein Verriegeln einer Drehmomentwandlerüberbrückungskupplung werden durch einen Controller auf der Grundlage von Daten von Eingabe-Sensoren und -Schaltern eingestellt. Das elektronische System steuert diese Operationen unter Verwendung von solenoidbetriebenen Ventilen. Dieser Steuerungsansatz verbessert die Fahrfähigkeit. Bei einer elektronischen Steuerung werden Informationen über die Maschine, den Kraftstoff, die Zündung, das Vakuum und die Betriebstemperaturen verwendet, um sicherzustellen, dass das Schalten und das Verriegeln des Wandlers zum richtigen Zeitpunkt stattfinden.
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Viele herkömmliche Steuerungssysteme ermöglichen es dem Controller, das Verhalten des Getriebes oder des Drehmomentwandlers in Ansprechen auf gelernte Informationen zu ändern, wie zum Beispiel typische Betriebszustände und Gewohnheiten des Fahrers. Das System überwacht die Zustände der Maschine und kompensiert irgendwelche Änderungen bei der Maschinenleistung. Der Controller überwacht auch den typischen Fahrstil des Fahrers und stellt die Zeitpunkte von Schaltvorgängen und Wandlerüberbrückung oder -verriegelung nach, um für ein glattes Schalten zu dem geeigneten Zeitpunkt zu sorgen. Das elektronische System lernt andauernd über das Fahrzeug und den Fahrer. Der Controller adaptiert seine normalen Arbeitsprozeduren, um die Bedürfnisse des Fahrzeugs und des Fahrers bestmöglich zu erfüllen. Man sagt, dass diese elektronischen Systeme über adaptive Lernfähigkeiten verfügen. Um diese adaptiven Lerninformationen zu speichern, kann der Controller einen adaptiven Langzeitspeicher umfassen.
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Eine Form einer adaptiven Lernstrategie umfasst ein Adaptieren eines Druckwerts, mit dem eine elektronisch gesteuerte Wandlerüberbrückungskupplung (ECCC von electronically controlled converter clutch) versorgt wird. Herkömmliche ECCC-Adaptionssysteme lernen adaptive Druckwerte über die Zeit auf der Grundlage von Maschinendrehmomentzuständen, die durch den Fahrer befohlen werden. Wenn der Fahrer eine wesentliche Zeitdauer bei Zuständen mit niedrigem Maschinendrehmoment verbringt, kann es sein, dass die adaptiven Werte für Zustände mit höherem Maschinendrehmoment überhaupt nicht gelernt werden. Dies erzeugt ein Ungleichgewicht bei den Adaptionswerten, das eine Steuerung der TCC bei einem Übergang von niedrigen zu hohen Maschinendrehmomentzuständen ungünstig beeinflussen kann. Das Ungleichgewicht wurde durch einen Druckwert korrigiert, der zu dem Adaptionswert hinzuaddiert oder davon abgezogen wird, um einen zu hohen Druck (verriegeln) oder einen zu niedrigen Druck (flimmern oder hochdrehen) zu verhindern.
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Erfindungsgemäß wird ein Verfahren zur Adaption einer Versorgung einer Drehmomentwandlerüberbrückungskupplung mit unter Druck stehendem Fluid bereitgestellt. Das Verfahren umfasst: ein Lernen eines ersten Druckpunkts bezüglich eines Rampendruckmittelwerts und eines Maschinendrehmomentmittelwerts über eine erste Zeitspanne; ein Lernen eines zweiten Druckpunkts bezüglich eines zweiten Rampendruckmittelwerts und eines zweiten Maschinendrehmomentmittelwerts über eine zweite Zeitspanne; ein Ermitteln mehrerer Adaptionswerte auf der Grundlage einer Extrapolation und/oder einer Interpolation zwischen dem ersten Druckpunkt und dem zweiten Druckpunkt; und ein Anpassen des unter Druck stehenden Fluids an die Drehmomentwandlerüberbrückungskupplung auf der Grundlage der mehreren Adaptionswerte.
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Außerdem wird erfindungsgemäß ein Drehmomentwandlerüberbrückungskupplungs-Steuerungssystem für ein Fahrzeug, das ein Automatikgetriebe umfasst, bereitgestellt. Das Steuerungssystem umfasst: mindestens ein Ventil, welches das Strömen von unter Druck stehendem Fluid an den Drehmomentwandler steuert. Mindestens ein Solenoid steuert eine Position des mindestens einen Ventils. Ein Controller ist eingerichtet, um das erfindungsgemäße Verfahren auszuführen.
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Nachfolgend wird die Erfindung rein beispielhaft anhand einer vorteilhaften Ausführungsform unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung beschrieben. In dieser ist:
- 1 ein Funktionsblockdiagramm eines Fahrzeugs, das ein herkömmliches Drehmomentwandlersystem umfasst;
- 2 ein Blockdiagramm, das einen Controller darstellt;
- 3A ein Graph, der nicht adaptierte Zellen einer elektronisch gesteuerten Drehmomentwandlerüberbrückungskupplung (ECCC) darstellt;
- 3B ein Graph, der virtuelle Adaptionszellen einer ECCC darstellt;
- 3C ein Graph, der adaptierte Zellen einer ECCC darstellt; und
- 4 ein Flussablaufdiagramm, das eine Ausführungsform des virtuellen adaptiven Lernverfahrens des Drehmomentwandlers darstellt.
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Es ist zu verstehen, dass entsprechende Bezugszeichen in den Zeichnungen gleiche oder entsprechende Teile und Merkmale bezeichnen. In diesem Kontext bezieht sich der Begriff Modul auf einen anwendungsspezifischen integrierten Schaltkreis (ASIC), einen elektronischen Schaltkreis, einen Prozessor (gemeinsam genutzt, dediziert, oder Gruppe) und einen Speicher, der ein oder mehrere Software- oder Firmwareprogramme ausführt, einen Schaltungslogikschaltkreis und/oder andere geeignete Komponenten, welche die beschriebene Funktionalität bereitstellen.
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1 stellt ein Fahrzeug 10 dar, das ein herkömmliches Drehmomentwandlersystem umfasst. Eine Maschine 12 verbrennt ein Luft- und Kraftstoffgemisch, um ein Antriebsdrehmoment zu erzeugen. Durch eine Drossel 16 wird Luft in einen Ansaugkrümmer 14 angesaugt. Die Drossel 16 regelt eine Luftmassenströmung in den Ansaugkrümmer 14. Die Luft in dem Ansaugkrümmer 14 wird in Zylinder 18 verteilt. Obwohl sechs Zylinder 18 dargestellt sind, ist es festzustellen, dass die Maschine mehrere Zylinder aufweisen kann, die umfassen, aber nicht beschränkt sind auf, 2, 3, 4, 5, 6, 8, 10, 12 und 16 Zylinder.
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Ein Drehmoment von der Maschine 12 wird einem Getriebe 20 durch einen Drehmomentwandler (TC von torque converter) 22 bereitgestellt. Das Getriebe umfasst eine Hydraulikpumpe 26, die über mindestens ein solenoidbetriebenes Ventil 30 ein Fluid an den TC 22 bereitstellt und von dem TC 22 entsorgt. Die Hydraulikpumpe 26 wird durch die Maschine 12 angetrieben. Von einem Controller 32 wird ein Strom- und/oder ein Pulsweitenmodulationssignal an das Solenoid befohlen, um die Versorgung des Drehmomentwandlers 22 mit unter Druck stehendem Fluid zu variieren. Eine Schlupfrate des Drehmomentwandlers 22 wird auf der Grundlage der Steuerung des unter Druck stehenden Fluids variiert.
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Der Controller 32 ermittelt das geeignete Signal auf der Grundlage von Eingaben, die von dem Drehmomentwandler 22, der Maschine 12 und dem Getriebe 20 empfangen werden. Das Signal wird durch Steuerungsmodule in dem Controller 32 ermittelt. Steuerungsmodule ermitteln einen geschätzten Maschinendrehmomentwert auf der Grundlage von empfangenen Maschinenbetriebsparametern. Während andere Steuerungsmodule den geeigneten Druck (PTCC) ermitteln, mit dem der Drehmomentwandler 22 versorgt werden soll, und das Signal entsprechend befehlen. Eingaben an den Controller 32 können umfassen: ein Maschinendrehzahlsignal, das von einem Maschinendrehzahlsensor 34 empfangen wird; ein Turbinendrehzahlsignal, das von einem Turbinendrehzahlsensor 36 empfangen wird; und ein Drosselstellungssignal, das von einem Drosselstellungssensor 38 empfangen wird.
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Nun auf 2 Bezug nehmend umfasst der Controller 32 bei verschiedenen Ausführungsformen ein Maschinendrehmomentmodul 40 und ein virtuelles Adaptionsmodul 42. Das Maschinendrehmomentmodul 40 ermittelt einen Maschinendrehmomentwert auf der Grundlage von Maschinenbetriebsparametern. Das virtuelle Adaptionsmodul 42 lernt adaptive TCC-Druckwerte pro gewählten Maschinendrehmomentwerten und speichert sie in einem Speicher 44. Der Speicher 44 kann ein Speicher von einem nichtflüchtigen Typ sein. Die adaptiven Druckwerte werden in einer Tabelle 46 gespeichert, die mit dem Maschinendrehmoment als dem Index definiert ist. Insbesondere speichert das virtuelle Adaptionsmodul 42 Adaptions-TCC-Druckwerte in Zellen 48 der Tabelle 46, die den geeigneten Maschinendrehmomentwerten entsprechen. Die gelernten Adaptionswerte werden später aus den Zellen 50 der Tabelle 48 ausgelesen, um das unter Druck stehende Fluid an den Drehmomentwandler zu steuern.
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Insbesondere implementiert das virtuelle Adaptionsmodul 42 ein Verfahren, welches die Adaptionswerte auf eine virtuelle Weise schnell lernt. Die gelernten Werte werden nicht auf die TCC-Drucksteuerung angewandt, bis alle Zellen der Tabelle gefüllt sind. 3A - C stellen das Verfahren dar, das durch das virtuelle Adaptionsmodul 42 implementiert ist. In 3A ist der TCC-Druck (PTCC) entlang der y-Achse bei 60 dargestellt. Das Maschinendrehmoment ist entlang der x-Achse bei 62 dargestellt. Nicht adaptierte Zellen 0 - 4 werden auf einen Wert initialisiert. Dieser Wert ist typischerweise Null. Die bei 64 als der „Basisarbeitspunkt“ bezeichnete Linie stellt die Basis-TCC-Druckwerte dar, die aus dem Maschinendrehmoment berechnet werden. Die für den TCC-Betrieb pro Maschinendrehmoment erforderlichen Druckwerte sind durch die Linie dargestellt, die bei 66 als „erforderlicher Arbeitspunkt“ bezeichnet ist. Der erforderliche Arbeitspunkt ist gleich dem Basisarbeitspunktwert plus einem Rampendruck plus dem Adaptionswert. Um die erforderlichen Druckwerte zu erreichen, wenn die Adaptionszellen noch nicht gefüllt sind und das Maschinendrehmoment ansteigt, wird bei 68 ein als „RAMPE“ bezeichneter Wert zu dem vorherigen Zellenwert addiert. Dies ermöglicht, dass ein Druck mit einer vorbestimmten RAMPEN-Rate bereitgestellt wird, wenn die Zellenwerte noch nicht adaptiert sind.
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Auf 3B Bezug nehmend sind gemäß dem virtuellen Adaptionslernverfahren alle Zellenwerte adaptiert, indem der Fehler in dem System (RAMPE) bei einem einzigen Punkt 70 unabhängig von den Adaptionszellen-Drehmomentinkrementen gelernt wird. Die gelernten Werte werden in einer ersten virtuellen Adaptionszelle gespeichert. Ein zweiter Punkt 72 wird dann bei einem minimalen Abstand (Maschinendrehmomentdelta 74) von dem ersten Punkt 70 gelernt. Der zweite gelernte Wert wird in einer zweiten virtuellen Adaptionszelle gespeichert. Auf 3C Bezug nehmend werden, sobald der zweite Punkt gelernt ist, die Werte aller Adaptionszellen berechnet, indem die Linie 77 zwischen den zwei Punkten 70 und 72 ermittelt wird und dann geeignet interpoliert und extrapoliert wird, um die Adaptionszellen (Zellen 0 - 4) mit dem geeigneten Wert zu füllen. Sobald die Adaptionszellen (Zellen 0 - 4) gefüllt sind, können sie durch das TCC-Steuerungssystem verwendet werden, um den Druck an die TCC zu steuern.
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Auf 4 Bezug nehmend stellt ein Flussablaufdiagramm eine beispielhafte Ausführungsform des virtuellen adaptiven Lernverfahrens der TCC dar, das durch das virtuelle Adaptionsmodul 42 von 2 implementiert wird. Das Verfahren kann ablaufen, wenn sich die Adaptionswerte alle bei einem Anfangswert befinden (d.h. beim erstmaligen Funktionieren und nach einem Rücksetzen der Adaption). In 4 werden bei 100 TCC-Ein-Adaptionsstabilitätskriterien überwacht. Die Kriterien können umfassen: ob das Maschinendrehmoment stabil ist; ob die Drosselstellung stabil ist; ob der Schlupffehler stabil ist; ob die ECCC Ein ist; und ob nicht ein Schalten im Gange ist. Wenn die Stabilitätskriterien erfüllt sind, wertet die Steuerung bei 110 das Maschinendrehmoment aus. Andernfalls fährt die Steuerung bei 100 mit der Überwachung der Stabilitätskriterien fort. Wenn das Maschinendrehmoment bei 110 in einem vorbestimmten Bereich liegt, wird bei 120 eine erste virtuelle Adaptionszelle gelernt. Andernfalls springt die Steuerung zurück und fährt bei 100 mit der Überwachung der Stabilitätskriterien fort. Die erste virtuelle Adaptionszelle wird durch ein Mitteln sowohl des TCC-Rampendrucks als auch des Maschinendrehmoments für eine spezifizierte Zeitspanne und durch ein anschließendes Speichern dieser Werte in virtuellen (temporären) Adaptionszellen gelernt.
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Sobald die erste virtuelle Adaption bei 130 gespeichert wurde, springt die Steuerung zurück und überwacht bei 100 die Stabilitätskriterien. Wenn die Stabilitätskriterien bei 100 erfüllt sind, wenn das Maschinendrehmoment bei 110 in dem vorbestimmten Bereich liegt und das erste Lernen bei 120 abgeschlossen ist, wird eine Drehmomentänderung bei 132 bewertet. Wenn die Drehmomentänderung größer oder gleich einem vorbestimmten maximalen Drehmomentdelta von dem ersten gespeicherten Maschinendrehmoment ist, wird bei 140 die zweite virtuelle Adaptionszelle gelernt. Die zweite virtuelle Adaptionszelle wird durch ein Mitteln sowohl des Rampendrucks als auch des Maschinendrehmoments für eine spezifizierte Zeitspanne und durch ein anschließendes Speichern dieser Werte in der zweiten virtuellen (temporären) Adaptionszelle gelernt.
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Sobald diese zweite virtuelle Adaption vollständig ist, wird bei 160 eine Linie zwischen den zwei virtuellen Adaptionszellen interpoliert. Die Steigung (m) dieser Linie wird durch die folgende Gleichung ermittelt:
wobei VirtuelleRampe
1 der RAMPEN-Druckmittelwert der ersten gelernten virtuellen Adaption ist. VirtuelleRampe
2 ist der RAMPEN-Druckmittelwert der zweiten gelernten virtuellen Adaption. VirtuellesDrehmoment
1 ist der Maschinendrehmomentmittelwert der ersten gelernten virtuellen Adaption. VirtuellesDrehmoment
2 ist der Maschinendrehmomentmittelwert der zweiten gelernten virtuellen Adaption mit der Steigung m durch die zwei gelernten Punkte.
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Sobald die Steigung (m) bei 160 ermittelt ist, können die anderen Adaptionszellen aus der Linie ermittelt werden. Der Wert der Adaptionszelle (x) wird durch die folgende Gleichung ermittelt:
wobei WertAdaptionsZelle(x) die Adaptionswerte für Zelle x darstellen. m ist die Steigung der virtuellen Adaptionslinie. DrehmomentAdaptionsZelle(x) ist das spezifizierte Maschinendrehmoment der Adaptionszelle. VirtuellesDrehmoment
1 ist der Drehmomentmittelwert, der in die erste virtuelle Adaptionsmaschinendrehmomentzelle gelernt wurde. VirtuelleRampe
1 ist der Rampenmittelwert, der von der ersten virtuellen Adaptionszelle für die Rampe gelernt wurde.
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Die durch die voranstehende Gleichung (2) berechneten Zellenwerte müssen bei 180 durch vorbestimmte Maximal- und Minimalwerte begrenzt werden, um zu verhindern, dass anormal große Werte in die Adaptionszellen eingetragen werden. Die Werte werden bei 180 begrenzt und bei 190 im Speicher gespeichert.
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Es ist einzusehen, dass alle bei verschiedenen Ausführungsformen von 4 durchgeführten Vergleiche in Abhängigkeit von den gewählten Werten für das Maximum und den Bereich in verschiedenen Formen implementiert werden können. Beispielsweise kann bei verschiedenen Ausführungsformen ein Vergleich von „größer als“ als „größer oder gleich“ implementiert werden. Auf ähnliche Weise kann bei verschiedenen Ausführungsformen ein Vergleich von „innerhalb eines Bereichs“ als „kleiner oder gleich einem Maximum“ und „größer oder gleich einem Minimum“ oder als „kleiner als ein Maximum“ und „größer als ein Minimum“ implementiert werden.
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Zusammengefasst wird ein Verfahren zur Adaption einer Versorgung einer Drehmomentwandlerüberbrückungskupplung mit unter Druck stehendem Fluid bereitgestellt. Das Verfahren umfasst: ein Lernen eines ersten Druckpunkts bezüglich eines Rampendruckmittelwerts und eines Maschinendrehmomentmittelwerts über eine erste Zeitspanne; ein Lernen eines zweiten Druckpunkts bezüglich eines zweiten Rampendruckmittelwerts und eines zweiten Maschinendrehmomentmittelwerts über eine zweite Zeitspanne; ein Ermitteln mehrerer Adaptionswerte auf der Grundlage einer Extrapolation und/oder einer Interpolation zwischen dem ersten Druckpunkt und dem zweiten Druckpunkt; und ein Adaptieren des unter Druck stehenden Fluids an die Drehmomentwandlerüberbrückungskupplung auf der Grundlage der mehreren Adaptionswerte.
