DE102009015837A1 - Hydrauliksteuermodul für Fahrzeuggetriebe und Diagnosedetektierungsverfahren dafür - Google Patents

Hydrauliksteuermodul für Fahrzeuggetriebe und Diagnosedetektierungsverfahren dafür Download PDF

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DE102009015837A1
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Abstract

Die vorliegende Erfindung schafft eine fortschrittliche Hardwarediagnosedetektierung für die Kupplungssteuerkomponenten in einem Hydrauliksteuermodul eines Mehrmodus-Hybridgetriebes. Das Detektierungsschema der vorliegenden Erfindung nutzt Druckschaltersensoren, um die Stellung jedes der der Kupplungssteuerungsmechanisierung zugeordneten Ventile zu detektieren. Die Mechanisierung dieser Sensoren mit den Ventilen schafft die Fähigkeit, die Stellung jedes der Ventile eindeutig zu definieren, während sie außerdem ermöglicht, dass das Getriebeelektrohydraulik-Steuermodul (TEHCM) den Gesundheitszustand jedes Druckschalters diagnostiziert. Dies ermöglicht, dass die Diagnose zwischen einem ausgefallenen Schalter und einem ausgefallenen Ventil (z.B. einem "klemmenden Ventil" oder einem "Ventil nicht in der richtigen Stellung") unterscheidet.

Description

  • PRIORITÄTSANSPRUCH UND QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNG
  • Diese Anmeldung beansprucht den Nutzen und die Priorität der vorläufigen US-Patentanmeldung Nr. 61/042,451, eingereicht am 4. April 2008, die hiermit in ihrer Gesamtheit durch Bezugnahme mit aufgenommen ist.
  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf Antriebsstränge für Kraftfahrzeuge und insbesondere auf Hydrauliksteuermodule für Fahrzeuggetriebe und auf diagnostische Detektierungsmethoden dafür.
  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Im Allgemeinen enthalten motorisierte Fahrzeuge wie etwa das herkömmliche Kraftfahrzeug einen Antriebsstrang, der eine Maschine, die über ein Mehrganglastschaltgetriebe in Leistungsflussverbindung mit einem Endantriebssystem (z. B. hinteres Differential und Räder) steht, umfasst. Antriebsstränge vom Hybridtyp nutzen im Allgemeinen eine Brennkraftmaschine (ICE) und eine oder mehrere Motor-/Generatoreinheiten, die entweder einzeln oder zusammen arbeiten, um das Fahrzeug voranzutreiben. Das heißt, die Leistungsabgaben von der Maschine und von den Motoren/Generatoren werden über ein Planetenradgetriebe in einem Mehrganggetriebe zur Übermittlung an das Endantriebssystem des Fahrzeugs übertragen. Die Hauptfunktion des Getriebes ist es, die Drehzahl und das Drehmoment zu regulieren, um Betreiberanforderungen für Fahrzeuggeschwindigkeit und -beschleunigung zu erfüllen.
  • Die meisten Automatikgetriebe enthalten eine Anzahl von Zahnradelementen, dem Wesen nach allgemein einen oder mehrere epizyklische Planetenradsätze, zum Koppeln der Getriebe-Antriebswelle und -Abtriebswelle. Herkömmlich sind eine zugehörige Anzahl hydraulisch betätigter Drehmomentfestsetzungsvorrichtungen wie etwa Kupplungen und Bremsen (wobei zur Bezugnahme sowohl auf Kupplungen als auch auf Bremsen häufig der Begriff ”Drehmomentübertragungsvorrichtung” verwendet wird) wahlweise einrückbar, um die oben erwähnten Zahnradelemente zu aktivieren, um die gewünschten Vorwärts- und Rückwärtsübersetzungsverhältnisse zwischen der Antriebs- und der Abtriebsdrehwelle des Getriebes festzusetzen. Das Motordrehmoment und die Motordrehzahl werden durch das Getriebe z. B. in Ansprechen auf die Traktionsleistungsanforderungen des Kraftfahrzeugs umgesetzt.
  • Das Schalten von einem Übersetzungsverhältnis zu einem anderen wird in Ansprechen auf die Maschinendrosselklappe und auf die Fahrzeuggeschwindigkeit ausgeführt und umfasst im Allgemeinen das Lösen einer oder mehrerer ”abgehender” Kupplungen, die dem gegenwärtigen oder erreichten Übersetzungsverhältnis zugeordnet sind, und das Anlegen einer oder mehrerer ”ankommender” Kupplungen, die dem gewünschten oder angewiesenen Übersetzungsverhältnis zugeordnet sind. Um ein ”Herunterschalten” auszuführen, wird ein Schalten von einem niedrigen Übersetzungsverhältnis in ein hohes Übersetzungsverhältnis vorgenommen. Das heißt, das Herunterschalten wird durch Ausrücken einer dem niedrigeren Übersetzungsverhältnis zugeordneten Kupplung und durch Einrücken einer dem höheren Übersetzungsverhältnis zugeordneten Kupplung aus geführt, um dadurch den Zahnradsatz (die Zahnradsätze) so zu rekonfigurieren, dass sie mit dem höheren Übersetzungsverhältnis arbeiten. Schaltungen, die in der obigen Weise ausgeführt werden, werden Kupplung-Kupplung-Schaltungen genannt und erfordern eine genaue Zeitgebung, um ein hochwertiges Schalten zu erzielen.
  • Die meisten Lastschaltgetriebe benötigen eine Zufuhr von Druckfluid wie etwa von herkömmlichem Getriebeöl, um richtig zu arbeiten. Das Druckfluid kann für solche Funktionen wie Kühlung und Schmierung verwendet werden. Die Schmierungs- und Kühlungsfähigkeiten der Getriebeölsysteme beeinflussen stark die Zuverlässigkeit und Haltbarkeit des Getriebes. Außerdem erfordern Mehrganglastschaltgetriebe Druckfluid, um die verschiedenen Drehmomentübertragungsmechanismen, die so arbeiten, dass sie die Übersetzungsverhältnisse innerhalb der internen Zahnradanordnung festsetzen, in einem gewünschten Plan gesteuert ein- und auszurücken.
  • Herkömmlich wird den Getrieben Hydraulikfluid durch ein Nasssumpf-Ölsystem (d. h. durch ein Ölsystem mit internem Vorratsbehälter) zugeführt, das getrennt vom Ölsystem der Maschine ist. Üblicherweise wird das Fluid in einem Hauptvorratsbehälter oder Hauptsumpfvolumen gelagert, wo es zur Übermittlung zu einer oder zu mehreren Hydraulikpumpen in ein Aufnahme- oder Einlassrohr eingeleitet wird. In Getrieben vom Hybridtyp ist es die herkömmliche Praxis, eine Hydraulikpumpenbaueinheit zu haben, die durch die Maschine (z. B. über die Maschinenkurbelwelle) angetrieben wird, um dem Getriebesteuersystem den Hydraulikdruck zuzuführen. Außerdem ist es die herkömmliche Praxis, eine zusätzliche Pumpe zu haben, die in der Weise von alternativen Leistungsquellen angetrieben wird, dass Druck verfügbar ist, wenn die Maschine nicht läuft und das Fahrzeug in Bewegung ist.
  • Die verschiedenen Hydraulikteilsysteme eines Lastschaltgetriebes werden üblicherweise durch den Betrieb eines Hydraulikkreises gesteuert, der auch als ein Hydrauliksteuermodul bekannt ist. Das Hydrauliksteuermodul reguliert in Zusammenarbeit mit einer elektronischen Steuereinheit den Fluss von Druckfluid zum Kühlen und Schmieren der Getriebekomponenten und zur selektiven Druckbeaufschlagung der verschiedenen Drehmomentübertragungsmechanismen, um das Getriebeschalten und die Fahrzeugbremsung zu ermöglichen. Herkömmlich rückt das Hydrauliksteuermodul die verschiedenen Getriebeteilsysteme durch die Manipulation des innerhalb der Getriebeölpumpenbaueinheit erzeugten Hydraulikdrucks mit mehreren Ventilen ein (betätigt sie) oder aus (deaktiviert sie). Die in einem herkömmlichen Hydrauliksteuerkreis verwendeten Ventile umfassen üblicherweise elektrohydraulische Vorrichtungen (z. B. Elektromagneten), federvorbelastete Akkumulatoren, federvorbelastete Schieberventile und Kugelventile.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung schafft eine fortgeschrittene Hardwarediagnosedetektierung für die Kupplungssteuerkomponenten in einem Hydrauliksteuermodul eines Mehrmodus-Hybridgetriebes. Das Detektierungsschema nutzt Druckschaltersensoren, um die Stellung jedes der der Kupplungssteuerungsmechanisierung zugeordneten Ventile zu detektieren. Die Mechanisierung dieser Sensoren mit den Ventilen schafft die Fähigkeit, die Stellung jedes der Ventile eindeutig zu definieren, während sie außerdem ermöglicht, dass das Getriebeelektrohydraulik-Steuermodul (TEHCM) den Gesundheitszustand jedes Druckschalters diagnostiziert. Dies ermöglicht, dass die Diagnose zwischen einem ausgefallenen Schalter und einem ausgefallenen Ventil (z. B. einem ”klemmenden Ventil” oder einem ”Ventil nicht in der richtigen Stellung”) unterscheidet.
  • Einer der Hauptvorteile dieser Erfindung ist die Fähigkeit zum sicheren Diagnostizieren der Kupplungssteuerkomponenten in einem Lastschaltgetriebe. Das heißt, ein TEHCM, das in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung arbeitet, kann systematisch die Stellung und den Gesundheitszustand jedes der Kupplungssteuerventile identifizieren und daraus bestimmen, welche Kupplungen verfügbar sind, um sicherzustellen, dass irgendwelche unerwünschten Kupplungen während des Fahrzeugbetriebs gesperrt sind und nicht angelegt werden können. Das Detektierungsschema der vorliegenden Erfindung verhindert eine unerwartete und unerwünschte Schaltablaufsteuerung innerhalb des Getriebes.
  • In Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird ein Hydrauliksteuermodul für ein Fahrzeuggetriebe geschaffen. Das Getriebe weist mehrere Drehmomentübertragungsvorrichtungen und einen Hydraulikfluid-Vorratsbehälter auf. Das Hydrauliksteuermodul enthält einen Controller, zwei Abstimmventile, zwei Druckschalter und ein Sperrventil.
  • Das erste der Abstimmventile steht in Fluidverbindung sowohl mit dem Hydraulikfluid-Vorratsbehälter als auch mit einer ersten der mehreren Drehmomentübertragungsvorrichtungen. Das erste Abstimmventil ist so konfiguriert, dass es wahlweise die erste Drehmomentübertragungsvorrichtung betätigt. Das zweite der Abstimmventile steht in Fluidverbindung sowohl mit dem Hydraulikfluid-Vorratsbehälter als auch mit einer zweiten der mehreren Drehmomentübertragungsvorrichtungen. Das zweite Abstimmventil ist so konfiguriert, dass es wahlweise die zweite Drehmomentübertragungsvorrichtung betätigt.
  • Der erste der Druckschalter steht in Fluidverbindung mit dem ersten Abstimmventil und in funktionaler Verbindung mit dem Getriebecontroller. Der erste Druckschalter ist so konfiguriert, dass er überwacht oder detektiert, ob das erste Abstimmventil in einem eingerückten oder ausgerückten Zustand ist, und Signale, die dies angeben, an den Controller sendet. In ähnlicher Hinsicht steht der zweite der Druckschalter in Fluidverbindung mit dem zweiten Abstimmventil und in funktionaler Verbindung mit dem Controller. Der zweite Druckschalter ist so konfiguriert, dass er überwacht oder detektiert, ob das zweite Abstimmventil in einem eingerückten oder ausgerückten Zustand ist, und Signale, die dies angeben, an den Controller sendet.
  • Das erste Sperrventil steht in Fluidverbindung mit dem ersten und mit dem zweiten Abstimmventil und mit dem ersten und mit dem zweiten Druckschalter. Das erste Sperrventil ist vorzugsweise so konfiguriert, dass es wahlweise die Hydraulikpolarität des ersten und des zweiten Druckschalters gleichzeitig umkehrt (z. B. von Füllen zu Leeren oder von Leeren zu Füllen schaltet). Der Controller ist betreibbar, um zu detektieren, ob einer oder beide Druckschalter unbeabsichtigt umschalten, und um das Getriebe in Ansprechen darauf, dass einer der Druckschalter unbeabsichtigt umschaltet, in einen sicheren Betriebsmodus zu schalten.
  • In Übereinstimmung mit einem Aspekt dieser besonderen Ausführungsform enthält das Schalten des Getriebes in einen sicheren Betriebsmodus das Sperren irgendwelcher/aller Abstimmventile, die mit einem Druckschalter, der unbeabsichtigt umschaltet, in funktionaler Verbindung stehen.
  • Gemäß einem nochmals weiteren Aspekt enthält das Hydrauliksteuermodul außerdem zwei oder mehr Abstimmventile, zwei weitere Druckschalter und ein zweites Sperrventil. Das Dritte der Abstimmventile steht in Fluidverbindung mit dem Hydraulikfluid-Vorratsbehälter und einer dritten der mehreren Drehmomentübertragungsvorrichtungen. Das dritte Abstimmventil ist so konfiguriert, dass es wahlweise die dritte Drehmomentübertragungsvorrichtung betätigt. Das Vierte der Abstimmventile steht in Fluidverbindung sowohl mit dem Hydraulikfluid-Vorratsbehälter als auch mit einer vierten der mehreren Drehmomentübertragungsvorrichtungen. Das vierte Abstimmventil ist so konfiguriert, dass es wahlweise die vierte Drehmomentübertragungsvorrichtung betätigt.
  • Der dritte der Druckschalter steht in Fluidverbindung mit dem dritten Abstimmventil und in funktionaler Verbindung mit dem Controller. Der dritte Druckschalter ist so konfiguriert, dass er überwacht oder detektiert, ob das dritte Abstimmventil in einem eingerückten oder ausgerückten Zustand ist, und Signale, die dies angeben, an den Controller sendet. Ähnlich steht der Vierte der Druckschalter in Fluidverbindung mit dem vierten Abstimmventil und in funktionaler Verbindung mit dem Controller. Der vierte Druckschalter ist so konfiguriert, dass er überwacht oder detektiert, ob das vierte Abstimmventil in einem eingerückten oder ausgerückten Zustand ist, und Signale, die dies angeben, an den Controller sendet.
  • Das zweite Sperrventil steht in Fluidverbindung mit dem dritten und mit dem vierten Abstimmventil und mit dem dritten und mit dem vierten Druckschalter. Das zweite Sperrventil ist vorzugsweise so konfiguriert, dass es wahlweise gleichzeitig die Hydraulikpolarität des dritten und des vierten Druckschalters umkehrt. In diesem Fall ist der Controller ferner betreibbar, um zu detektieren, ob der dritte und/oder der vierte Druckschalter unbeabsichtigt umschalten, und um das Getriebe in Ansprechen darauf, dass entweder der dritte oder der vierte Druckschalter unbeabsichtigt umschaltet, in einen sicheren Betriebsmodus zu schalten.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt dieser Ausführungsform ist der Controller ferner betreibbar, um in Ansprechen darauf, dass irgendeiner der Druckschalter unbeabsichtigt umschaltet, zu identifizieren, welche Kupplungssteuerkomponente ausgefallen ist. In diesem besonderen Fall bestimmt der Controller daraufhin irgendwelche unerwünschten Getriebebetriebsmodi, die die Verwendung der einen oder mehreren ausgefallener Kupplungssteuerkomponenten erfordern, und weist an, dass das Getriebe in einem anderen Getriebebetriebsmodus als in den unerwünschten Betriebsmodi arbeitet.
  • Gemäß einem nochmals weiteren Aspekt enthält das Bestimmen oder Identifizieren der ausgefallenen Kupplungssteuerkomponente in irgendeiner Reihenfolge: Bestimmen, ob der Druckschalter oder die Druckschalter, der/die unbeabsichtigt umgeschaltet hat/haben, ausgefallen ist/sind; wenn nicht, Bestimmen, ob das jeweilige an diesen Druckschalter angeschlossene Abstimmventil ausgefallen ist (d. h. festsitzt oder versehentlich schaltet); und wenn nicht, Bestimmen, ob das Sperrventil ausgefallen ist. Eine Art des Bestimmens, ob ein Druckschalter ausgefallen ist, enthält das Umschalten des Sperrventils und das Detektieren, ob die Druckschalter nicht umschalten. Diesbezüglich kann das Bestimmen, ob eines oder beide Abstimmventile ausgefallen sind, das Umschalten des jeweiligen Sperrventils und das Detektieren, ob die entsprechenden Druckschalter umschalten, enthalten. Schließlich enthält eine Art des Bestimmens, ob das Sperrventil ausgefallen ist, das Umschalten des Sperrventils und das Detektieren, ob beide Druckschalter in Fluidverbindung damit nicht umschalten.
  • Gemäß einem nochmals weiteren Aspekt dieser Ausführungsform steht das erste Abstimmventil in direkter Fluidverbindung mit dem ersten Druckschalter und steht das zweite Abstimmventil in direkter Fluidverbindung mit dem zweiten Druckschalter. Im Gegensatz dazu ist das erste Abstimmventil vorzugsweise durch ein Fehlen einer direkten Fluidverbindung mit dem zweiten Druckschalter charakterisiert, während das zweite Abstimmventil durch ein Fehlen einer direkten Fluidverbindung mit dem ersten Druckschalter charakterisiert ist. Im Idealfall sind die verschiedenen Abstimmventile und Sperrventile alle Ventilbaueinheiten vom Schiebertyp.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Diagnostizieren eines Ausfalls von Kupplungssteuerkomponenten in einem Hydrauliksteuermodul einem Lastschaltgetriebe geschaffen. Die Kupplungssteuerkomponenten enthalten ein erstes Abstimmventil in funktionaler Verbindung mit einem ersten Druckschalter, ein zweites Abstimmventil in funktionaler Verbindung mit einem zweiten Druckschalter und ein Sperrventil in Fluidverbindung mit dem ersten und mit dem zweiten Abstimmventil und mit dem ersten und mit dem zweiten Druckschalter. Das Sperrventil ist vorzugsweise so konfiguriert, dass es wahlweise gleichzeitig die Hydraulikpolarität des ersten und des zweiten Druckschalters umkehrt. Der erste und der zweite Druckschalter schalten in Ansprechen auf das Umschalten eines jeweiligen Abstimmventils um.
  • Das Verfahren enthält die folgenden Schritte: Detektieren, ob der erste und/oder der zweite Druckschalter unbeabsichtigt umschalten; Schalten des Getriebes in einen sicheren Betriebsmodus in Ansprechen darauf, dass einer der Druckschalter unbeabsichtigt umschaltet; Bestimmen oder Identifizieren einer ausgefallenen Kupplungssteuerkomponente, falls einer der Druckschalter unbeabsichtigt umschaltet; Bestimmen unerwünschter Getriebebetriebsmodi, die die Verwendung einer ausgefallenen Kupplungssteuerkomponente erfordern; und Betreiben des Getriebes in einem anderen Getriebebetriebsmodus als in den unerwünschten Betriebsmodi.
  • Gemäß einem Aspekt dieser Ausführungsform enthält das Schalten des Getriebes in einen sicheren Betriebsmodus das Sperren irgendeines/aller Abstimmventile, die mit einem Druckschalter, der unbeabsichtigt umschaltet, in funktionaler Verbindung stehen.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt enthält das Bestimmen einer ausgefallenen Kupplungssteuerkomponente in irgendeiner Reihenfolge: Bestimmen, ob der Druckschalter, der unbeabsichtigt umgeschaltet hat, ausgefallen ist; wenn das nicht der Fall ist, Bestimmen, ob das jeweilige Abstimmventil, das mit dem Druckschalter, der unbeabsichtigt umgeschaltet hat, in funktionaler Verbindung steht, ausgefallen ist; und wenn das nicht der Fall ist, Bestimmen, ob das Sperrventil ausgefallen ist. In diesem Fall enthält das Bestimmen, ob einer der Druckschalter ausgefallen ist, vorzugsweise das Umschalten des Sperrventils und das Bestimmen, ob einer der Druckschalter nicht umschaltet. Darüber hinaus enthält das Bestimmen, ob ein Abstimmventil ausgefallen ist, vorzugsweise das Umschalten des Sperrventils und das Bestimmen, ob sein jeweiliger Druckschalter umschaltet (oder nicht umschaltet). Schließlich enthält das Bestimmen, ob das Sperrventil ausgefallen ist, im Idealfall das Umschalten des Sperrventils und das Detektieren, ob sowohl der erste als auch der zweite Druckschalter nicht umschaltet.
  • In Übereinstimmung mit einem weiteren Aspekt dieser Ausführungsform umfasst das Verfahren ferner das Bestimmen, ob der erste und der zweite Druckschalter beim Fahrzeugstart richtig arbeiten und positioniert sind. Diesbezüglich enthält das Bestimmen, ob die Druckschalter beim Fahr zeugstart richtig arbeiten, vorzugsweise das Umschalten des ersten Abstimmventils und das Detektieren, ob der erste Druckschalter gleichzeitig damit umschaltet, und das Umschalten des zweiten Abstimmventils und das Detektieren, ob der zweite Druckschalter gleichzeitig damit umschaltet.
  • In Übereinstimmung mit einem nochmals weiteren Aspekt umfasst das Verfahren ferner das Bestimmen, ob das erste und das zweite Abstimmventil beim Fahrzeugstart richtig arbeiten und positioniert sind. Das Bestimmen, ob die Abstimmventile beim Fahrzeugstart richtig arbeiten bzw. positioniert sind, enthält jeweils das Umschalten des Sperrventils und das Detektieren, ob sowohl der erste als auch der zweite Druckschalter umschaltet.
  • Gemäß einem nochmals weiteren Aspekt ist der erste Druckschalter zum Überwachen, ob das erste Abstimmventil in einem aktiven Zustand oder in einem inaktiven Zustand ist, betreibbar. Vorzugsweise ist gleichfalls der zweite Druckschalter zum Überwachen, ob das zweite Abstimmventil in einem aktiven Zustand oder in einem inaktiven Zustand ist, betreibbar.
  • Die obigen Merkmale und Vorteile sowie weitere Vorteile und Vorteile der vorliegenden Erfindung gehen leicht aus der folgenden ausführlichen Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen und besten Ausführungsarten der Erfindung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen und mit den angefügten Ansprüchen hervor.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 ist eine schematische Darstellung einer beispielhaften Fahrzeugantriebsstranganordnung zur Implementierung und praktischen Umsetzung der vorliegenden Erfindung;
  • 2A ist eine schematische Darstellung eines beispielhaften Hydrauliksteuermoduls und einer elektronischen Steuereinheit zum Ausführen der Steuerung der vorliegenden Erfindung, die die Sperrventile in inaktiven Zuständen veranschaulicht;
  • 2B ist eine schematische Darstellung des Hydrauliksteuermoduls und der elektronischen Steuereinheit aus 2A, die die Sperrventile in aktiven Zuständen veranschaulicht;
  • 3 ist eine Tabelle, die die erwartete Mechanisierungsfolge des ersten und des dritten Druckschalters aus 2A und 2B entsprechend dem Einrücken bestimmter Drehmomentübertragungsvorrichtungen in dem Getriebe aus 1 abbildet;
  • 4 ist eine Tabelle, die die erwartete Mechanisierungsfolge des zweiten und des vierten Druckschalters aus 2A und 2B entsprechend dem Einrücken bestimmter Drehmomentübertragungsvorrichtungen in dem Getriebe aus 1 abbildet; und
  • 5 ist eine Tabelle, die den Zustand der Sperrventile aus 2A und 2B entsprechend den verschiedenen Betriebsmodi des Fahrzeugantriebsstrangs aus 1 veranschaulicht.
  • BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
  • Die vorliegende Erfindung wird hier im Kontext des in 1 gezeigten Mehrmodusantriebsstrangs vom Hybridtyp mit einem Mehrganglastschaltgetriebe beschrieben. Der in 1 veranschaulichte Hybridantriebsstrang ist stark vereinfacht worden, wobei im Stand der Technik selbstverständlich weitere Informationen hinsichtlich des Standardbetriebs eines Hybridlastschaltgetriebes (oder eines Fahrzeugs vom Hybridtyp, was das betrifft) zu finden sind. Darüber hinaus sollte leicht verständlich sein, dass 1 lediglich eine repräsentative Anwendung bietet, durch die die vorliegende Erfindung integriert und verwirklicht werden kann. Somit ist die vorliegende Erfindung keineswegs auf die in 1 veranschaulichte besondere Anordnung beschränkt.
  • In den Zeichnungen, in denen sich gleiche Bezugszeichen überall in den mehreren Ansichten auf gleiche Komponenten beziehen, ist in 1 eine schematische Darstellung eines allgemein als 10 identifizierten beispielhaften Fahrzeugantriebsstrangsystems mit einer neu startbaren Maschine 14 gezeigt, die über ein Lastschaltgetriebe 12 vom Hybridtyp antreibend mit einem Endantriebssystem 16 verbunden ist oder in Leistungsflussverbindung damit steht. Die Maschine 14 überträgt vorzugsweise mittels Drehmoment über eine Maschinenabtriebswelle oder Kurbelwelle 18 Leistung an das Getriebe 12. Das Getriebe 12 verteilt wiederum das Drehmoment über eine Getriebeabtriebswelle 26 an das hier durch ein hinteres Differential 20 und durch Räder 22 dargestellte Endantriebssystem 16 und treibt dadurch das (hier nicht spezifisch identifizierte) Hybridfahrzeug voran. In der in 1 gezeigten Ausführungsform kann die Maschine 14 irgendeine Maschine wie etwa, aber nicht beschränkt auf, eine Zweitaktdieselmaschine oder eine Viertaktbenzinmaschine sein, die leicht angepasst wird, um ihre verfügbare Leistungsabgabe, üblicherweise mit einer Drehzahl (min–1), zu liefern. Obgleich dies in 1 nicht veranschaulicht ist, sollte gewürdigt werden, dass das Endantriebssystem 16 irgendeine bekannte Konfiguration wie etwa einen Vorderradantrieb (FWD), einen Hinterradantrieb (RWD), einen Vierradantrieb (4WD) oder einen Allradantrieb (AWD) umfassen kann.
  • Das Getriebe 12 ist so ausgelegt, dass es Leistung von der Maschine 14 zu dem Endantriebssystem 16 manipuliert und verteilt. Genauer verbindet der Eingriff einer oder mehrerer in dem Getriebe 12 enthaltenen Drehmomentübertragungsvorrichtungen (z. B. einer Kupplung oder Bremse) eine oder mehrere epizyklische Zahnradanordnungen, dem Wesen nach vorzugsweise miteinander verbundene Planetenradsätze (nicht gezeigt), miteinander, um Leistung von der Maschine 14 mit unterschiedlichen Übersetzungen an die Getriebeabtriebswelle 26 zu übertragen. Das Getriebe 12 kann einen oder mehrere Planetenradsätze in Zusammenarbeit mit oder unabhängig von einer oder mehreren Kupplungen und Bremsen nutzen, um eingangs-leistungsverzweigte, kombiniert-leistungsverzweigte und Festgangbetriebsmodi bereitzustellen.
  • 1 zeigt bestimmte ausgewählte Komponenten des Getriebes 12, das ein Hauptgehäuse 13 enthält, das so konfiguriert ist, dass es die erste und die zweite Elektromotor-/-generatorbaueinheit A bzw. B ummantelt und schützt. Der erste und der zweite Motor/Generator A, B sind, vorzugsweise über die oben erwähnte Reihe von Planetenradsätzen, unabhängig mit einer Hauptwelle des Getriebes 12, die verdeckt bei 24 gezeigt ist, indirekt mittels Zapfen verbunden. Die Motoren/Generatoren A, B arbeiten mit den Planetenradsätzen und wahlweise einrückbaren Drehmomentübertragungsmechanismen zusammen, um die Getriebeabtriebswelle 26 zu drehen. Das Hauptgehäuse 13 bedeckt die innersten Komponenten des Getriebes 12 wie etwa die Motoren/Generatoren A, B, die Planetenradan ordnungen, die Hauptwelle 24 und die Drehmomentübertragungsvorrichtungen. Die Motor-/Generatorbaueinheiten A, B sind vorzugsweise zum wahlweisen Betreiben als ein Motor und als ein Generator konfiguriert. Das heißt, die Motor-/Generatorbaueinheiten A, B können (z. B. während des Fahrzeugvortriebs) elektrische Energie in mechanische Energie umwandeln und (z. B. während der Rückgewinnungsbremsung) mechanische Energie in elektrische Energie umsetzen.
  • An der Unterseite des Hauptgehäuses 13 befindet sich ein Ölwannen- oder Ölsumpfvolumen 28 (hier auch als ”Hydraulikfluid-Vorratsbehälter” bezeichnet), wobei es so konfiguriert ist, dass es Hydraulikfluid wie etwa Getriebeöl (in 1 verdeckt bei 30 gezeigt) für das Getriebe 12 und seine verschiedenen Komponenten verstaut oder lagert. Außerdem ist an dem Getriebehauptgehäuse 13 eine Zusatzgetriebepumpe (oder Sekundärgetriebepumpe) 32 angebracht. Die Zusatzölpumpe 32 steht (z. B. über einen Hydraulikkreis) in Fluidverbindung mit dem Getriebe 12, um an das Getriebe 12 während spezifischer Betriebsbedingungen wie etwa einem Maschine-aus-Modus und Übergangsphasen dazu und davon Druckfluid zu liefern.
  • Die verschiedenen hydraulisch betätigten Komponenten des Getriebes 12 werden durch ein Elektrohydrauliksteuermodul (TEHCM) gesteuert, wovon eine beispielhafte Ausführungsform in 2A und 2B schematisch veranschaulicht und darin allgemein mit dem Bezugszeichen 40 bezeichnet ist. Der elektronische Teil des TEHCM 40 ist primär durch ein Getriebesteuermodul (TCM) 36 definiert, das in einer repräsentativen Ausführungsform in 1 als eine mikroprozessorgestützte elektronische Steuereinheit mit herkömmlicher Architektur gezeigt ist. Das TCM 36 steht in funktionaler Verbindung mit dem Getriebe 12 und mit den verschiedenen Bestandteilen des TEHCM 40 und ist wenigstens teilweise zum Steuern von deren einzelnem und zusammenwirkendem Betrieb betreibbar. Das TCM 36 steuert den Betrieb des Getriebes 12 auf der Grundlage einer Anzahl von Eingaben, um ein gewünschtes Getriebeübersetzungsverhältnis zu erzielen. Solche Eingaben können enthalten, sind aber nicht beschränkt auf, Signale, die die Getriebeantriebsdrehzahl (TIS), einen Fahrerdrehmomentbefehl (TQ), die Getriebeabtriebsdrehzahl (TOS) und die Hydraulikfluidtemperatur (TSUMP) repräsentieren. Der Fachmann auf dem Gebiet erkennt und versteht, dass das von dem TCM 36 genutzte Kommunikationsmittel nicht auf die Verwendung elektrischer Kabel (”durch Draht”) beschränkt ist, sondern z. B. durch Funkfrequenz und eine andere drahtlose Technologie, Faseroptikverkabelung usw. erfolgen kann.
  • Der Hydraulikabschnitt des TEHCM 40 steht in Fluidverbindung mit einer oder mit mehreren Pumpenbaueinheiten wie etwa mit der Zusatzpumpe 32 (1) und mit verschiedenen Druckreglern und elektromagnetisch betätigten Fluidsteuerventilen (nicht gezeigt) zum Entwickeln einer Leitung mit geregeltem Druck. Gemäß der Ausführungsform aus 2 enthält der Hydraulikabschnitt des TEHCM 40 außerdem mehrere Kupplungssteuerventile wie etwa ein erstes, ein zweites, ein drittes und ein viertes Abstimmventil, in dieser Reihenfolge T1 bis T4. Wie erkennbar ist, kann die Nummerierung der Abstimmventile T1–T4 (d. h. erstes, zweites, drittes, viertes) geändert werden, ohne von dem Umfang und Erfindungsgedanken der vorliegenden Erfindung abzuweichen, und sollte somit nicht als beschränkend betrachtet werden. Jedes Kupplungsabstimmventil T1–T4 ist zum Betätigen wenigstens einer der Drehmomentübertragungsvorrichtungen in dem Getriebe 12 betreibbar. Genauer wird jedes Abstimmventil (z. B. unter Verwendung eines Elektromagneten) betätigt oder sein Hub erhöht (stroke), wobei es einen Leitungsdruck direkt zu einer jeweiligen Kupplung oder Bremse zuführt, was ermöglicht, dass die Kupplung schließt und ein Drehmoment überträgt. Wenn der Hub des Abstimmven tils verringert wird (destroke), wird der Kupplungshohlraum entleert, was die Kupplung sperrt. Zum Beispiel steht das erste der Abstimmventile T1 in Fluidverbindung sowohl mit dem Hydraulikfluid-Vorratsbehälter 28 als auch mit einer ersten der mehreren Drehmomentübertragungsvorrichtungen, d. h. mit der Kupplung C1. Das erste Abstimmventil T1 ist so konfiguriert, dass es wahlweise die Kupplung C1 betätigt. In ähnlicher Hinsicht stehen das zweite, das dritte und das vierte Abstimmventil T2–T4 jeweils in Fluidverbindung mit einer jeweiligen Drehmomentübertragungsvorrichtung, d. h. mit einer zweiten, einer dritten und einer vierten Kupplung C2–C4, und mit dem Hydraulikfluid-Vorratsbehälter 28. Darüber hinaus ist jedes Abstimmventil T2–T4 so konfiguriert, dass es wahlweise seine jeweilige Kupplung C2–C4 betätigt.
  • Das erste und das zweite Sperrventil, die in 2A2B als X bzw. Y identifiziert sind, wirken zusammen, um wahlweise die Leitungsdruckzufuhr zu den Abstimmventilen T1–T4, vorzugsweise in Übereinstimmung mit dem in der Tabelle aus 5 definierten Mechanisierungsplan, zu sperren. Genauer steht das erste Sperrventil X in direkter Fluidverbindung sowohl mit dem ersten als auch mit dem dritten Abstimmventil T1, T3. In ähnlicher Hinsicht steht das zweite Sperrventil Y in direkter Fluidverbindung sowohl mit dem zweiten als auch mit dem vierten Abstimmventil T2, T4 sowie mit dem ersten Sperrventil X. Die Zufuhr von Hydraulikfluid zu der ersten Kupplung C1 kann in dieser Anordnung durch Deaktivieren des ersten Sperrventils X oder Verringern seines Hubs (in 2A mit verringertem Hub gezeigt) und Aktivieren oder Einschalten des zweiten Sperrventils Y (in 2B mit erhöhtem Hub gezeigt) verhindert werden. Gleichfalls kann die Zufuhr von Hydraulikfluid zu der zweiten Kupplung C2 durch Aktivieren des ersten Sperrventils X (in 2B mit erhöhtem Hub gezeigt) und Deaktivieren des zweiten Sperrventils Y (in 2A mit verringertem Hub gezeigt) verhindert werden. Als ein letztes Beispiel kann die Zufuhr des zu der dritten Kupplung C3 verteilten Hydraulikfluids, wie in der vierten Zeile der Tabelle in 5 spezifiziert ist, durch Deaktivieren sowohl des ersten als auch des zweiten Sperrventils X, Y verhindert werden.
  • Jedes Abstimmventil T1–T4 weist einen in dieser Reihenfolge mit S1 bis S4 bezeichneten dedizierten Druckschalter auf, der die Stellung dieses bestimmten Abstimmventils bestimmt. Wie in 2A und 2B zu sehen ist, steht z. B. der erste der Druckschalter S1 in Fluidverbindung mit dem ersten Abstimmventil T1 und in funktionaler Verbindung mit dem TCM 36. Der erste Druckschalter T1 ist so konfiguriert, dass er überwacht, ob das erste Abstimmventil T1 in einem eingerückten Zustand (mit erhöhtem Hub) oder ausgerückten Zustand (mit verringertem Hub) ist, und Signale, die dies angeben, an das TCM 36 sendet. Das heißt, wenn das erste Abstimmventil T1 in einer Stellung (z. B. mit erhöhtem Hub) ist, kann der erste Schaltweg 42 mit Druck beaufschlagt werden, um den ersten Druckschalter S1 zu öffnen, was diese Informationen an das TCM 36 übermittelt. Wenn das erste Abstimmventil T1 die Stellung ändert (z. B. der Hub verringert wird), kann sich der erste Schaltweg 42 entleeren, um den ersten Druckschalter S1 zu schließen. In ähnlicher Hinsicht stehen der zweite, der dritte und der vierte Druckschalter S2, S3, S4 in Fluidverbindung mit einem jeweiligen Abstimmventil T2, T3, T4 und in funktionaler Verbindung mit dem TCM 36. Der zweite, der dritte und der vierte Druckschalter S2, S3 und S4 sind so konfiguriert, dass sie überwachen, ob ihr jeweiliges Abstimmventil T2, T3, T4 in einem eingerückten Zustand (mit erhöhtem Hub) oder in einem ausgerückten Zustand (mit verringertem Hub) ist, und Signale, die dies angeben, an das TCM 36 senden. Ähnlich dem ersten Druckschalter S1 wird dann, wenn das zweite, das dritte oder das vierte Abstimmventil T2, T3, T4 in einer Stellung sind, ein jeweiliger Schaltweg 44, 46 und 48 mit Druck beaufschlagt, um den Druckschalter S2, S3, S4 zu öffnen. Wenn eines der Abstimmventile T2, T3, T4 die Stellung ändert, wird sein jeweiliger Schaltweg 44, 46, 48 entleert, um den Druckschalter S2, S3, S4 zu schließen.
  • Außerdem arbeiten das erste und das zweite Sperrventil X und Y, um die Hydraulikpolarität der Druckschalter S1–S4 wahlweise umzukehren – d. h. von Füllen auf Entleeren oder von Entleeren auf Füllen zu ändern. Genauer steht das erste Sperrventil X, wie in 2A zu sehen ist, in Fluidverbindung mit dem ersten und mit dem dritten Druckschalter S1, S3 und ist so konfiguriert, dass es wahlweise gleichzeitig deren Hydraulikpolarität umkehrt. Das zweite Sperrventil Y steht in Fluidverbindung mit dem zweiten und mit dem vierten Druckschalter S2, S4 und ist so konfiguriert, dass es wahlweise gleichzeitig deren Hydraulikpolarität umkehrt. Die Änderungen der Hydraulikpolarität sind zu sehen, wenn die Hydraulikverbindungen der verschiedenen Druckschalter S1–S4 in 2A, in der der Hub des ersten und des zweiten Sperrventils X, Y verringert ist, mit den Hydraulikverbindungen zu den Druckschaltern S1–S4 in 2B verglichen werden, in der die Hübe der Sperrventile X, Y erhöht sind. Zum Beispiel ist in 2A ein erster Entleerungsweg 50 über das Abstimmventil T1 mit dem ersten Druckschalter S1 verbunden, wenn das erste Sperrventil X deaktiviert ist, während ein erster Füllweg 52 über das Abstimmventil T3 mit dem dritten Druckschalter S3 verbunden ist. Im Gegensatz dazu werden die jeweiligen Hydraulikpolaritäten des ersten und des dritten Druckschalters, wie in 2B zu sehen ist, vertauscht, wenn das erste Sperrventil X aktiviert oder sein Hubraum erhöht wird, sodass der erste Füllweg 52 nun mit dem ersten Druckschalter S1 in Verbindung steht, während ein zweiter Entleerungsweg 54 nun mit dem dritten Druckschalter S3 in Verbindung steht. Beim Vergleich von 2A und 2B kann derselbe Vergleich für den zweiten und für den vierten Druckschalter S2, S4 und für die Abstimmventile T2, T4 und für eine begleitende Verbindung mit dem dritten und mit dem vierten Entleerungsweg 60 bzw. 64 oder mit dem zweiten Füllweg 62 über das zweite Sperrventil Y vorgenommen werden.
  • Das TCM 36 besitzt eine geeignete Menge programmierbaren Speicher 38, der so programmiert ist, dass er u. a. eine Diagnosedetektierungsmethodik für das TEHCM 40, d. h. ein wie im Folgenden ausführlicher diskutiertes Verfahren zum Diagnostizieren des Ausfalls von Kupplungssteuerkomponenten in einem Hydrauliksteuermodul, enthält. Die Kupplungssteuerkomponenten enthalten wenigstens zwei Abstimmventile, jeweils in funktionaler Verbindung mit einem jeweiligen Druckschalter, und ein Sperrventil in Fluidverbindung mit den zwei Abstimmventilen und Druckschaltern. Die vorliegende Erfindung ist hier in Bezug auf die in 1 und 2A2B veranschaulichte Anordnung als eine beispielhafte Anwendung beschrieben, durch die die Verfahren der vorliegenden Erfindung verwirklicht werden können. Allerdings kann die vorliegende Erfindung in anderen Antriebsstrang- und Getriebebaueinheiten genutzt werden, ohne von dem beabsichtigten Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
  • Das TCM 36 arbeitet so, dass es ununterbrochen überwacht und detektiert, ob irgendeiner der Druckschalter in dem TEHCM 40 unbeabsichtigt umschaltet (d. h. die Stellung schaltet). Wie oben angemerkt wurde, sollte irgendeine angewiesene Änderung der Stellung eines gegebenen Abstimmventils T1–T4 zu einer Änderung des Zustands des für dieses Ventil bestimmten Druckschalters S1–S4 führen. In ähnlicher Hinsicht sollten für eine angewiesene Änderung der Stellung eines Sperrventils X oder Y zwei Druckschalter S1 und S3 bzw. S2 und S4 gleichzeitig den Zustand ändern. Somit gibt ein einzelner Druckschalter, der unerwartet den Zustand ändert (d. h. versehentlich umschaltet), eine unerwartete oder versehentliche Änderung der Stellung eines Abstimmventils an. Das TCM 36 spricht auf das versehentliche Umschalten eines Druckschalters dadurch an, dass es das Getriebe 12 in einen sicheren Betriebsmodus schaltet. Das Schalten des Getriebes 12 in einen sicheren Betriebsmodus enthält das Sperren des jeweiligen Abstimmventils T1–T4 und somit der zugeordneten Kupplung C1–C4, die in funktionaler Verbindung mit dem Druckschalter S1–S4 steht, der unbeabsichtigt umgeschaltet hat. Durch Ändern der Stellung des zugeordneten Sperrventils X oder Y zum Sperren der gegebenen Kupplung C1–C3 erhält das TCM 36 die Gelegenheit zu bestimmen, ob das Abstimmventil tatsächlich die Stellung geändert hat oder ob der damit verbundene Druckschalter ausgefallen ist.
  • Nachfolgend bestimmt oder identifiziert das TCM 36, welche der Kupplungssteuerkomponenten ausgefallen ist. Gemäß der bevorzugten Praxis identifiziert das TCM 36 die ausgefallene Kupplungssteuerkomponente durch: Bestimmen, ob der Druckschalter, der versehentlich umgeschaltet hat, ausgefallen ist; wenn das nicht der Fall ist, Bestimmen, ob das jeweilige Abstimmventil, das in funktionaler Verbindung mit dem Druckschalter steht, der versehentlich umgeschaltet hat, ausgefallen ist; und Bestimmen, ob das Sperrventil ausgefallen ist, falls das jeweilige Abstimmventil nicht ausgefallen ist. Insbesondere kann die Reihenfolge dieser Schritte geändert werden und gleichzeitig beurteilt werden.
  • Die obige Mechanisierung bietet die Fähigkeit zum sicheren Bestimmen, ob der Druckschalter ausgefallen ist, durch Umschalten des Sperrventils in Verbindung damit und durch Detektieren, ob einer der Druckschalter nicht umschaltet. Falls beispielhaft der erste Druckschalter S1 unbeabsichtigt umschaltet, kann das TCM 36 bestimmen, ob der Schalter S1 die ausgefallene Kupplungssteuerkomponente ist, indem es das erste Sperrventil X umschaltet und detektiert, ob nur der dritte Druckschalter S3 umschaltet, was durch Vergleich der Zeile 2 und der Zeile 6 der Tabelle in 3 zu sehen ist. Falls der erste Druckschalter S1 richtig anspricht, bestimmt das TCM 36, dass das erste Abstimmventil T1 ausgefallen ist (z. B. festsitzt). Das heißt, durch Umschalten des ersten Sperrventils X und Detektieren, dass der erste Druckschalter S1 umschaltet, kann aus der oben beschriebenen Beziehung gefolgert werden, dass das erste Abstimmventil T1 die ausgefallene Kupplungssteuerkomponente ist. Falls schließlich das erste Sperrventil X umgeschaltet wird und das TCM 36 detektiert, dass weder der erste noch der zweite Druckschalter S1 oder S3 umschaltet, identifiziert das TCM 36 das erste Sperrventil X als die ausgefallene Komponente.
  • Wenn die ausgefallene Kupplungssteuerkomponente identifiziert worden ist, kann das TCM 36 irgendeinen unerwünschten Getriebebetriebsmodus bestimmen, der die Verwendung der ausgefallenen Kupplungssteuerkomponente erfordert, und das Getriebe 12 in einem anderen Betriebsmodus als den unerwünschten Betriebsmodi betreiben. Anhand von 5 liegen die Betriebsmodi M1 bis M4 für das Hybridgetriebe 12 vor, wenn zwei Kupplungen (z. B. C1 und C2 oder C3 und C4) angelegt sind und das Getriebe effektiv als ein elektrisch variables Getriebe (EVT) arbeitet, wobei die Drehzahlen der ersten und der zweiten Motor-/Generatorbaueinheit A, B verwendet werden, um die Übersetzung zwischen der Drehzahl der Maschine 14 und der Getriebeabtriebsdrehzahl zu ändern. Die Gangbetriebe G1–G3 sind Fälle, in denen drei der Kupplungen C1–C4 angelegt sind, wobei es zwischen der Maschinendrehzahl und der Getriebeabtriebsdrehzahl eine feste Übersetzung gibt – wobei z. B. das Getriebe 12 wie ein herkömmliches Automatikgetriebe mit Stufenübersetzungen arbeitet. Während der Fahrzeugbetreiber eine höhere und eine niedrige Abtriebsdrehzahl/eine höheres und niedriges Abtriebsdrehmoment anweist, kann das TCM 36 durch die verschiedenen Modi M1–M4 und Gänge G1–G3 navigieren, um die gewünschten Ergebnisse zu erzeugen. Die Modus-Modus-, Gang-Modus-, Gang-Gang-Schaltungen sind einfach der Typ der Schaltung, die ausgeführt wird. Zum Beispiel geht in einer Schaltung von Modus 1 zu Gang 1 (M1/G1) das Getriebe 12 vom Betrieb in M1, bei dem die erste und die dritte Kupplung C1, C3 angelegt sind, durch Hinzufügen der vierten Kupplung C4 in den Gang 1, G1, über oder schaltet in ihn. Außerdem kann das TCM 36 durch Anweisen von Doppelkupplungsübergängen Modus-Modus- und Gang-Gang-Schaltungen ausführen. Durch Identifizieren, welcher der Modus-Modus-, Gang-Gang- und Modus-Gang-Zustände die Verwendung der ausgefallenen Kupplungskomponente erfordert, kann das TCM 36 in einem Alternativzustand arbeiten, ohne das Betreibergefühl oder die Integrität des TEHCM 40 zu gefährden.
  • Vorzugsweise ist das TCM 36 außerdem so konfiguriert, dass es bestimmt, ob die Druckschalter S1–S4 beim Fahrzeugstart richtig arbeiten. Diesbezüglich enthält das Bestimmen, ob die Druckschalter beim Fahrzeugstart richtig arbeiten, vorzugsweise das Umschalten jedes der Abstimmventile T1–T4 und das Detektieren oder Überwachen, um zu sehen, ob jeder jeweilige Druckschalter S1–S4 gleichzeitig damit umschaltet. In ähnlicher Hinsicht kann das TCM 36 bestimmen, ob jedes der Abstimmventile T1–T4 beim Fahrzeugstart richtig arbeitet, indem es z. B. jedes Sperrventil X, Y umschaltet und überwacht, um zu sehen, dass beide Druckschalter in Verbindung damit gleichzeitig umschalten.
  • Vorzugsweise enthalten die Verfahren der vorliegenden Erfindung wenigstens die oben identifizierten Schritte. Dennoch liegt es im Umfang und Erfindungsgedanken der beanspruchten Erfindung, Schritte wegzulassen, zusätzliche Schritte aufzunehmen und/oder die hier dargestellte Reihenfolge zu ändern. Ferner wird angemerkt, dass das oben beschriebe Verfahren einen einzigen Diagnosezyklus repräsentiert. Allerdings wird in Be tracht gezogen, dass das Verfahren in systematischer Weise auf einer ”Echtzeit”-Grundlage angewendet wird.
  • Die vorliegende Erfindung ermöglicht die vollständige Diagnose des Kupplungssteuersystems in einem Mehrmodusgetriebe 12 vom Hybridtyp. Wenn die Stellung jedes der Kupplungssteuerventile immer bekannt ist, ermöglicht dies, dass die Software die verfügbaren Kupplungen kennt und durch Sperren unerwünschter Modus-Modus-, Modus-Gang-, Gang-Gang-Schaltungen einen sicheren Betrieb des Hybridsystems aufrechterhält. Die Mechanisierung der Schalter ermöglicht, dass das System ein vorhandenes TEHCM nutzt, das nur vier Schalter enthält, was die Kosten und Validierung im Zusammenhang mit dem Entwurf eines neuen TEHCM senkt. Die Mechanisierung sichert die ununterbrochene Diagnose der Stellung der Ventile, aber auch des Gesundheitszustands der Schalter.
  • Obgleich oben ausführlich die besten Ausführungsarten der Erfindung beschrieben worden sind, erkennt der Fachmann auf dem Gebiet, auf das sich die Erfindung bezieht, verschiedene alternative Entwürfe und Ausführungsformen, um die Erfindung im Umfang der beigefügten Ansprüche zu verwirklichen.

Claims (20)

  1. Hydrauliksteuermodul für ein Fahrzeuggetriebe mit mehreren Drehmomentübertragungsvorrichtungen, wobei das Hydrauliksteuermodul umfasst: einen Controller; ein erstes Abstimmventil in Fluidverbindung mit einer ersten der mehreren Drehmomentübertragungsvorrichtungen, wobei es so konfiguriert ist, dass es diese wahlweise betätigt; ein zweites Abstimmventil in Fluidverbindung mit einer zweiten der mehreren Drehmomentübertragungsvorrichtungen, wobei es so konfiguriert ist, dass es diese wahlweise betätigt; einen ersten Druckschalter in Fluidverbindung mit dem ersten Abstimmventil und in funktionaler Verbindung mit dem Controller, wobei der erste Druckschalter konfiguriert ist, um zu überwachen, ob das erste Abstimmventil in einem eingerückten oder ausgerückten Zustand ist, und um Signale, die dies angeben, an den Controller zu senden; einen zweiten Druckschalter in Fluidverbindung mit dem zweiten Abstimmventil und in funktionaler Verbindung mit dem Controller, wobei der zweite Druckschalter konfiguriert ist, um zu überwachen, ob das zweite Abstimmventil in einem eingerückten oder ausgerückten Zustand ist, und um Signale, die dies angeben, an den Controller zu senden; ein erstes Sperrventil in Fluidverbindung mit dem ersten und mit dem zweiten Abstimmventil und mit dem ersten und mit dem zweiten Druckschalter; wobei der Controller betreibbar ist, um zu detektieren, ob der erste und/oder der zweite Druckschalter unbeabsichtigt umschalten/umschaltet; und wobei der Controller betreibbar ist, um das Getriebe in einen sicheren Betriebsmodus in Ansprechen darauf, dass der erste und/oder der zweite Druckschalter unbeabsichtigt umschalten/umschaltet, zu schalten.
  2. Hydrauliksteuermodul nach Anspruch 1, bei dem das erste Sperrventil zum wahlweisen gleichzeitigen Umkehren einer ersten Hydraulikpolarität des ersten Druckschalters und einer zweiten Hydraulikpolarität des zweiten Druckschalters konfiguriert ist.
  3. Hydrauliksteuermodul nach Anspruch 1, bei dem das Schalten des Getriebes in einen sicheren Betriebsmodus das Sperren des ersten bzw. des zweiten Abstimmventils in funktionaler Verbindung mit dem ersten und/oder mit dem zweiten Druckschalter, die/der unbeabsichtigt umschalten/umschaltet, umfasst.
  4. Hydrauliksteuermodul nach Anspruch 1, das ferner umfasst: ein drittes Abstimmventil in Fluidverbindung mit einer dritten der mehreren Drehmomentübertragungsvorrichtungen, wobei es so konfiguriert ist, dass es diese wahlweise betätigt; ein viertes Abstimmventil in Fluidverbindung mit einer vierten der mehreren Drehmomentübertragungsvorrichtungen, wobei es so konfiguriert ist, dass es diese wahlweise betätigt; einen dritten Druckschalter in Fluidverbindung mit dem dritten Abstimmventil und in funktionaler Verbindung mit dem Controller, wobei er konfiguriert ist, um zu überwachen, ob das dritte Abstimmventil in einem eingerückten oder ausgerückten Zustand ist, und um Signale, die dies angeben, an den Controller zu senden; einen vierten Druckschalter in Fluidverbindung mit dem vierten Abstimmventil und in funktionaler Verbindung mit dem Controller, wobei er konfiguriert ist, um zu überwachen, ob das vierte Abstimmventil in einem eingerückten oder ausgerückten Zustand ist, und um Signale, die dies angeben, an den Controller zu senden; und ein zweites Sperrventil in Fluidverbindung mit dem dritten und mit dem vierten Abstimmventil und mit dem dritten und mit dem vierten Druckschalter; wobei der Controller ferner betreibbar ist, um zu erfassen, ob der dritte und/oder der vierte Druckschalter unbeabsichtigt umschalten/umschaltet; und wobei der Controller ferner betreibbar ist, um das Getriebe in Ansprechen darauf, dass der dritte und/oder der vierte Druckschalter unbeabsichtigt umschalten/umschaltet, in einen sicheren Betriebsmodus zu schalten.
  5. Hydrauliksteuermodul nach Anspruch 4, bei dem das zweite Sperrventil so konfiguriert ist, dass es eine dritte Hydraulikpolarität des dritten Druckschalters und eine vierte Hydraulikpolarität des vierten Druckschalters wahlweise gleichzeitig umkehrt.
  6. Hydrauliksteuermodul nach Anspruch 4, bei dem das Schalten des Getriebes in einen sicheren Betriebsmodus ferner das Sperren des dritten bzw. des vierten Abstimmventils in funktionaler Verbindung mit dem dritten und/oder mit dem vierten Druckschalter, die/der unbeabsichtigt umschalten/umschaltet, umfasst.
  7. Hydrauliksteuermodul nach Anspruch 1, bei dem der Controller ferner betreibbar ist, um in Ansprechen darauf, dass der erste und/oder der zweite Druckschalter unbeabsichtigt umschalten/umschaltet, eine ausgefallene Kupplungskomponente zu identifizieren; unerwünschte Getriebebetriebsmodi zu bestimmen, die die Verwendung der ausgefallenen Kupplungssteuerkomponente erfordern; und anzuweisen, dass das Getriebe in einem anderen Getriebebetriebsmodus als den unerwünschten Betriebsmodi arbeitet.
  8. Hydrauliksteuermodul nach Anspruch 7, bei dem das Identifizieren einer ausgefallenen Kupplungssteuerkomponente umfasst: Bestimmen, ob der erste und/oder der zweite Druckschalter ausgefallen sind/ist; Bestimmen, ob das erste bzw. das zweite Abstimmventil in funktionaler Verbindung mit dem ersten und/oder mit dem zweiten Druckschalter, die/der unbeabsichtigt umschalten/umschaltet, ausgefallen ist; und Bestimmen, ob das erste Sperrventil ausgefallen ist.
  9. Hydrauliksteuermodul nach Anspruch 8, bei dem das Bestimmen, ob der erste und/oder der zweite Druckschalter ausgefallen sind/ist, das Umschalten des ersten Sperrventils und das Detektieren, ob der erste und/oder der zweite Druckschalter nicht umschalten/umschaltet, umfasst.
  10. Hydrauliksteuermodul nach Anspruch 8, bei dem das Bestimmen, ob das erste bzw. das zweite Abstimmventil ausgefallen sind, das Umschalten des ersten Sperrventils und das Detektieren, ob der erste und/oder der zweite Druckschalter umschalten/umschaltet, umfasst.
  11. Hydrauliksteuermodul nach Anspruch 8, bei dem das Bestimmen, ob das erste Sperrventil ausgefallen ist, das Umschalten des Sperrventils und das Detektieren, ob sowohl der erste als auch der dritte Druckschalter nicht umschaltet, umfasst.
  12. Verfahren zum Diagnostizieren des Ausfalls von Kupplungssteuerkomponenten in einem Hydrauliksteuermodul einem Lastschaltgetriebe, wobei die Kupplungssteuerkomponenten wenigstens ein erstes Abstimmventil in funktionaler Verbindung mit einem ersten Druckschalter, ein zweites Abstimmventil in funktionaler Verbindung mit einem zweiten Druckschalter und ein Sperrventil in Fluidverbindung mit dem ersten und mit dem zweiten Abstimmventil und mit dem ersten und mit den zweiten Druckschalter enthalten, wobei der erste und der zweite Druckschalter in Ansprechen auf das Umschalten eines jeweiligen Abstimmventils umschalten, wobei das Verfahren umfasst: Detektieren, ob der erste und/oder der zweite Druckschalter unbeabsichtigt umschalten/umschaltet; Schalten des Getriebes in einen sicheren Betriebsmodus in Ansprechen darauf, dass der erste und/oder der zweite Druckschalter unbeabsichtigt umschalten/umschaltet; Bestimmen einer ausgefallenen Kupplungssteuerkomponente, falls der erste und/oder der zweite Druckschalter unbeabsichtigt umschalten/umschaltet; Bestimmen unerwünschter Getriebebetriebsmodi, die die Verwendung der ausgefallenen Kupplungssteuerkomponente erfordern; und Betreiben des Getriebes in einem anderen Getriebebetriebsmodus als den unerwünschten Getriebebetriebsmodi.
  13. Verfahren nach Anspruch 12, bei dem das Schalten des Getriebes in einen sicheren Betriebsmodus das Sperren des ersten bzw. des zweiten Abstimmventils in funktionaler Verbindung mit dem ersten und/oder mit dem zweiten Druckschalter, die/der unbeabsichtigt umschalten/umschaltet, umfasst.
  14. Verfahren nach Anspruch 12, bei dem das Bestimmen einer ausgefallenen Kupplungssteuerkomponente umfasst: Bestimmen, ob der erste und/oder der zweite Druckschalter ausgefallen sind/ist; Bestimmen, ob das erste bzw. das zweite Abstimmventil in funktionaler Verbindung mit dem dritten und/oder mit dem vierten Druckschalter, die/der unbeabsichtigt umschalten/umschaltet, ausgefallen ist; und Bestimmen, ob das Sperrventil ausgefallen ist.
  15. Verfahren nach Anspruch 14, bei dem das Bestimmen, ob der erste und/oder der zweite Druckschalter ausgefallen sind/ist, das Umschalten des Sperrventils und das Detektieren, ob der erste und/oder der zweite Druckschalter nicht umschalten/umschaltet, umfasst.
  16. Verfahren nach Anspruch 14, bei dem das Bestimmen, ob das erste bzw. das zweite Abstimmventil ausgefallen ist, das Umschalten des Sperrventils und das Detektieren, ob der erste und/oder der zweite Druckschalter umschalten/umschaltet, umfasst.
  17. Verfahren nach Anspruch 14, bei dem das Bestimmen, ob das Sperrventil ausgefallen ist, das Umschalten des Sperrventils und das Detektieren, ob sowohl der erste als auch der zweite Druckschalter nicht umschaltet, umfasst.
  18. Verfahren nach Anspruch 12, das ferner umfasst: Bestimmen, ob der erste und der zweite Druckschalter beim Fahrzeugstart richtig arbeiten, wobei das Bestimmen, ob der erste und der zweite Druckschalter beim Fahrzeugstart richtig arbeiten, das Umschalten des ersten Abstimmventils und das Detektieren, ob der erste Druckschalter umschaltet, und das Umschalten des zweiten Abstimmventils und das Detektieren, ob der zweite Druckschalter umschaltet, umfasst.
  19. Verfahren nach Anspruch 12, das ferner umfasst: Bestimmen, ob das erste und das zweite Abstimmventil beim Fahrzeugstart richtig arbeiten, wobei das Bestimmen, ob das erste und das zweite Abstimmventil beim Fahrzeugstart richtig arbeiten, jeweils das Umschalten des Sperrventils und das Detektieren, ob sowohl der erste als auch der zweite Druckschalter umschalten, umfasst.
  20. Verfahren nach Anspruch 12, bei dem der erste Druckschalter betreibbar ist, um zu überwachen, ob das erste Abstimmventil in einem aktiven Zustand oder in einem inaktiven Zustand ist, und bei dem der zweite Druckschalter betreibbar ist, um zu überwachen, ob das zweite Abstimmventil in einem aktiven Zustand oder in einem inaktiven Zustand ist.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2020239277A1 (de) * 2019-05-29 2020-12-03 Siemens Aktiengesellschaft Energieversorgungseinrichtung

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