DE102009024594A1

DE102009024594A1 - Detektion und Steuerung eines Getriebehochschaltdurchlaufs

Info

Publication number: DE102009024594A1
Application number: DE102009024594A
Authority: DE
Inventors: Joseph P. Fenton Ivacko; James Robert West Bloomfield Somerville; John J. Howell Koenig; Andriy Hartland Nikitin
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2008-06-13
Filing date: 2009-06-10
Publication date: 2010-02-04
Also published as: US8131435B2; CN101603587A; CN101603587B; US20090312921A1

Abstract

Ein Steuersystem für ein Fahrzeug umfasst ein Betätigungsmodul und ein Hochschaltsteuermodul. Das Getriebe weist ein erstes Zahnrad auf, das einem ersten Getriebeübersetzungsverhältnis entspricht, und ein zweites Zahnrad, das einem zweiten Getriebeübersetzungsverhältnis entspricht, das kleiner als das erste Getriebeübersetzungsverhältnis ist. Das Betätigungsmodul steuert einen Betrag an Drehmoment, der auf das zweite Zahnrad übertragen wird, unter Verwendung einer Reibeinrichtung. Das Hochschaltsteuermodul erhöht selektiv den Betrag an Drehmoment, der auf das zweite Zahnrad übertragen wird, auf der Basis eines Vergleichs des ersten Getriebeübersetzungsverhältnisses und eines gemessenen Getriebeübersetzungsverhältnisses bei einer vorbestimmten Zeitdauer, nachdem ein Hochschalten zu dem zweiten Zahnrad befohlen wird, wobei das gemessene Getriebeübersetzungsverhältnis auf der Basis einer Eingangsdrehzahl des Getriebes dividiert durch eine Ausgangsdrehzahl des Getriebes bestimmt wird.

Description

QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNGEN
Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der vorläufigen U.S.-Anmeldung Nr. 61/061,259, die am 13. Juni 2008 eingereicht wurde. Der Offenbarungsgehalt der obigen Anmeldung ist hierin durch Bezugnahme in seiner Gesamtheit mit aufgenommen.
GEBIET
Die vorliegende Offenbarung betrifft Fahrzeuggetriebe.
HINTERGRUND
Die hierin angegebene Hintergrundbeschreibung dient zu dem Zweck, allgemein den Kontext der Offenbarung darzulegen. Die Arbeit der vorliegend genannten Erfinder bis zu dem Ausmaß, zu dem sie in diesem Hintergrundabschnitt beschrieben ist, sowie Aspekte der Beschreibung, die sich ansonsten zum Zeitpunkt der Einreichung nicht als Stand der Technik qualifizieren, sind weder ausdrücklich noch implizit als Stand der Technik gegen die vorliegende Offenbarung zulässig.
Fahrzeuge umfassen im Allgemeinen einen Motor, der Drehmoment erzeugt, um das Fahrzeug anzutreiben. Fahrzeuge umfassen auch ein Getriebe, das Drehmoment von dem Motor auf Räder des Fahrzeugs überträgt. Der Motor erzeugt Drehmoment durch Verbrennung eines Gemi sches aus Luft und Kraftstoff in Zylindern des Fahrzeugs. Drehmoment, das von einem Elektromotor erzeugt wird, kann ebenfalls an das Getriebe geliefert werden. Ein Motor-Controller steuert die Drehmomentabgabe an das Getriebe.
Ein Getriebe-Controller steuert verschiedene Bauteile des Getriebes, um Drehmoment auf die Räder des Fahrzeugs zu übertragen. Genauer steuert der Getriebe-Controller mehrere Reibeinrichtungen (z. B. Kupplungen, Bänder usw.) in dem Getriebe, um den Betrag an Drehmoment, der auf die Räder unter Verwendung von Zahnrädern in dem Getriebe übertragen wird, einzustellen. Mit anderen Worten steuert der Getriebe-Controller Gangschaltvorgänge in dem Getriebe, um die Drehmomentübertragung auf die Räder des Fahrzeugs einzustellen.
Um von einem ersten Zahnrad zu einem zweiten Zahnrad zu schalten, stellt der Getriebe-Controller eine oder mehrere der Reibeinrichtungen ein, um den Betrag an Drehmoment, der auf die Räder über das erste Zahnrad übertragen wird, zu verringern, und das Drehmoment, das auf die Räder über das zweite Zahnrad übertragen wird, zu erhöhen. Der Getriebe-Controller stellt die Reibeinrichtungen auf eine Weise ein, um einem Fahrer des Fahrzeugs während des Schaltens zu dem zweiten Zahnrad, und nachdem das zweite Zahnrad in Eingriff gebracht worden ist, ein gewünschtes Schaltgefühl zu vermitteln.
ZUSAMMENFASSUNG
Ein Steuersystem für ein Getriebe eines Fahrzeugs umfasst ein Betätigungsmodul und ein Hochschaltsteuermodul. Das Getriebe weist ein erstes Zahnrad auf, das einem ersten Getriebeübersetzungsverhältnis entspricht, und ein zweites Zahnrad, das einem zweiten Getriebeüberset zungsverhältnis entspricht, das kleiner als das erste Getriebeübersetzungsverhältnis ist. Das Betätigungsmodul steuert einen Betrag an Drehmoment, der auf das zweite Zahnrad übertragen wird, unter Verwendung einer Reibeinrichtung. Das Hochschaltsteuermodul erhöht selektiv den Betrag an Drehmoment, der auf das zweite Zahnrad übertragen wird, auf der Basis eines Vergleichs des ersten Getriebeübersetzungsverhältnisses und eines gemessenen Getriebeübersetzungsverhältnisses bei einer vorbestimmten Zeitdauer, nachdem ein Hochschalten zu dem zweiten Zahnrad befohlen wird, wobei das gemessene Getriebeübersetzungsverhältnis auf der Basis einer Eingangdrehzahl des Getriebes dividiert durch eine Ausgangsdrehzahl des Getriebes bestimmt wird.
Gemäß weiteren Merkmalen erhöht das Hochschaltsteuermodul den Betrag an Drehmoment der auf der zweite Zahnrad übertragen wird, wenn das gemessene Getriebeübersetzungsverhältnis bei der vorbestimmten Zeitdauer, nachdem das Schalten zu dem zweiten Zahnrad befohlen wird, gleich dem ersten Getriebeübersetzungsverhältnis ist.
Gemäß anderen Merkmalen erhöht das Hochschaltsteuermodul den Betrag an Drehmoment, der auf das zweite Zahnrad übertragen wird, auf der Basis eines Schaltdrehmoments, des zweiten Getriebeübersetzungsverhältnisses und/oder einer Zeitdauer auf der Basis einer gegenwärtigen Zeit und der vorbestimmten Dauer.
Gemäß noch anderen Merkmalen umfasst die Reibeinrichtung ein Reibband.
Gemäß weiteren Merkmalen entspricht das erste Getriebeübersetzungsverhältnis einem höchsten Getriebeübersetzungsverhältnis des Getriebes, und das zweite Getriebeübersetzungsverhältnis entspricht einem zweithöchsten Getriebeübersetzungsverhältnis des Getriebes.
Gemäß anderen Merkmalen erhöht das Hochschaltsteuermodul den Betrag an Drehmoment, der auf das zweite Zahnrad übertragen wird, wenn eine Steigung des gemessenen Getriebeübersetzungsverhältnisses größer als ein Schwellenwert ist, das gemessene Getriebeübersetzungsverhältnis kleiner als das erste Getriebeübersetzungsverhältnis ist und das gemessene Getriebeübersetzungsverhältnis größer als das zweite Getriebeübersetzungsverhältnis ist.
Gemäß weiteren Merkmalen erhöht das Hochschaltsteuermodul den Betrag an Drehmoment, der auf das zweite Zahnrad übertragen wird, auf der Basis eines Schaltdrehmoments, einer Differenz zwischen der Steigung und dem Schwellenwert und/oder einer Zeitdauer, während der die Steigung größer als der Schwellenwert ist.
Gemäß noch weiten Merkmalen wird der Schwellenwert auf der Basis des gemessenen Getriebeübersetzungsverhältnisses und eines Schaltdrehmoments bestimmt.
Gemäß anderen Merkmalen wird die Steigung auf der Basis einer Ableitung des gemessenen Getriebeübersetzungsverhältnisses bestimmt.
Gemäß noch anderen Merkmalen wird die Steigung auf der Basis eines Acht-Punkt-Savitzky-Golay-Filters bestimmt.
Ein Steuersystem für ein Getriebe eines Fahrzeugs umfasst ein Betätigungsmodul und ein Hochschaltsteuermodul. Das Getriebe weist ein erstes Zahnrad auf, das einem ersten Getriebeübersetzungsverhältnis ent spricht, und ein zweites Zahnrad, das einem zweiten Getriebeübersetzungsverhältnis entspricht, das kleiner als das erste Getriebeübersetzungsverhältnis ist. Das Betätigungsmodul steuert einen Betrag an Drehmoment, der auf das zweite Zahnrad übertragen wird, unter Verwendung einer Reibeinrichtung. Das Hochschaltsteuermodul erhöht den Betrag an Drehmoment, der auf das zweite Zahnrad übertragen wird, wenn eine Steigung des gemessenen Getriebeübersetzungsverhältnisses größer als ein Schwellenwert ist, das gemessene Getriebeübersetzungsverhältnis größer als das zweite Verhältnis ist und das gemessene Getriebeübersetzungsverhältnis kleiner als das erste Verhältnis ist, wobei das gemessene Getriebeübersetzungsverhältnis auf der Basis einer Eingangsdrehzahl des Getriebes dividiert durch eine Ausgangsdrehzahl des Getriebes bestimmt wird.
Gemäß weiteren Merkmalen erhöht das Hochschaltsteuermodul den Betrag an Drehmoment, der auf das zweite Zahnrad übertragen wird, auf der Basis eines Schaltdrehmoments, einer Differenz zwischen der Steigung und dem Schwellenwert und/oder einer Zeitdauer, während der die Steigung größer als der Schwellenwert ist.
Gemäß anderen Merkmalen wird der Schwellenwert auf der Basis des gemessenen Getriebeübersetzungsverhältnisses und eines Schaltdrehmoments bestimmt.
Gemäß noch anderen Merkmalen wird die Steigung auf der Basis einer Ableitung des gemessenen Getriebeübersetzungsverhältnisses bestimmt.
Gemäß weiteren Merkmalen wird die Steigung auf der Basis eines Acht-Punkt-Savitzky-Golay-Filters bestimmt.
Gemäß anderen Merkmalen umfasst die Reibeinrichtung ein Reibband.
Gemäß noch anderen Merkmalen entspricht das erste Getriebeübersetzungsverhältnis einem höchsten Getriebeübersetzungsverhältnis des Getriebes, und das zweite Getriebeübersetzungsverhältnis entspricht einem zweithöchsten Getriebeübersetzungsverhältnis des Getriebes.
Ein Verfahren für ein Getriebe eines Fahrzeugs umfasst ein Steuern und ein selektives Erhöhen. Das Getriebe weist ein erstes Zahnrad auf, das einem ersten Getriebeübersetzungsverhältnis entspricht, und ein zweites Zahnrad, das einem zweiten Getriebeübersetzungsverhältnis entspricht, das kleiner als das erste Getriebeübersetzungsverhältnis ist. Das Steuern umfasst, dass ein Betrag an Drehmoment, der auf das zweite Zahnrad übertragen, unter Verwendung einer Reibeinrichtung gesteuert wird. Das selektive Erhöhen umfasst, dass der Betrag an Drehmoment, der auf das zweite Zahnrad übertragen wird, auf der Basis eines Vergleichs des ersten Getriebeübersetzungsverhältnisses und eines gemessenen Getriebeübersetzungsverhältnisses bei einer vorbestimmten Zeitdauer, nachdem ein Hochschalten zu dem zweiten Zahnrad befohlen wird, selektiv erhöht wird, wobei das gemessene Getriebeübersetzungsverhältnis auf der Basis einer Eingangsdrehzahl des Getriebes dividiert durch eine Ausgangsdrehzahl des Getriebes bestimmt wird.
Gemäß anderen Merkmalen umfasst das selektive Erhöhen, dass der Betrag an Drehmoment, der auf das zweite Zahnrad übertragen wird, erhöht wird, wenn das gemessene Getriebeübersetzungsverhältnis bei der vorbestimmten Zeitdauer, nachdem das Schalten zu dem zweiten Zahnrad befohlen wird, gleich dem ersten Getriebeübersetzungsverhältnis ist.
Gemäß noch anderen Merkmalen umfasst das selektive Erhöhen, dass der Betrag an Drehmoment, der auf das zweite Zahnrad übertragen wird, auf der Basis eines Schaltdrehmoments, des zweiten Getriebeübersetzungsverhältnisses und/oder einer Zeitdauer auf der Basis einer gegenwärtigen Zeit und der vorbestimmten Dauer erhöht wird.
Gemäß weiteren Merkmalen umfasst die Reibeinrichtung ein Reibband.
Gemäß noch weiteren Merkmalen entspricht das erste Getriebeübersetzungsverhältnis einem höchsten Getriebeübersetzungsverhältnis des Getriebes, und das zweite Getriebeübersetzungsverhältnis entspricht einem zweithöchsten Getriebeübersetzungsverhältnis des Getriebes.
Gemäß anderen Merkmalen umfasst das selektive Erhöhen, dass der Betrag an Drehmoment, der auf das zweite Zahnrad übertragen wird, erhöht wird, wenn eine Steigung des gemessenen Getriebeübersetzungsverhältnisses größer als ein Schwellenwert ist, das gemessene Getriebeübersetzungsverhältnis kleiner als das erste Getriebeübersetzungsverhältnis ist und das gemessene Getriebeübersetzungsverhältnis größer als das zweite Getriebeübersetzungsverhältnis ist.
Gemäß noch anderen Merkmalen umfasst das Erhöhen, dass der Betrag an Drehmoment, der auf das zweite Zahnrad übertragen wird, auf der Basis eines Schaltdrehmoments, einer Differenz zwischen der Steigung und dem Schwellenwert und einer Zeitdauer, während der die Steigung größer als der Schwellenwert ist, erhöht wird.
Gemäß weiteren Merkmalen umfasst das Verfahren, dass der Schwellenwert auf der Basis des gemessenen Getriebeübersetzungsverhältnisses und eines Schaltdrehmoments bestimmt wird.
Gemäß noch weiteren Merkmalen umfasst das Verfahren ferner, dass die Steigung auf der Basis einer Ableitung des gemessenen Getriebeübersetzungsverhältnisses bestimmt wird.
Gemäß anderen Merkmalen umfasst das Verfahren ferner, dass die Steigung auf der Basis eines Acht-Punkt-Savitzky-Golay-Filters bestimmt wird.
Ein Verfahren für ein Getriebe eines Fahrzeugs umfasst ein Steuern und Erhöhen. Das Getriebe weist ein erstes Zahnrad auf, das einem ersten Getriebeübersetzungsverhältnis entspricht, und ein zweites Zahnrad, das einem zweiten Getriebeübersetzungsverhältnis entspricht, das kleiner als das erste Getriebeübersetzungsverhältnis ist. Das Steuern umfasst, dass ein Betrag an Drehmoment, der auf das zweite Zahnrad übertragen wird, unter Verwendung einer Reibeinrichtung gesteuert wird. Das Erhöhen umfasst, dass der Betrag an Drehmoment, der auf das zweite Zahnrad übertragen wird, erhöht wird, wenn eine Steigung des gemessenen Getriebeübersetzungsverhältnisses größer als ein Schwellenwert ist, das gemessene Getriebeübersetzungsverhältnis größer als das zweite Verhältnis ist, und das gemessene Getriebeübersetzungsverhältnis kleiner als das erste Verhältnis ist, wobei das gemessene Getriebeübersetzungsverhältnis auf der Basis einer Eingangsdrehzahl des Getriebes dividiert durch eine Ausgangsdrehzahl des Getriebes bestimmt wird.
Gemäß weiteren Merkmalen umfasst das Erhöhen, dass der Betrag an Drehmoment, der auf das zweite Zahnrad übertragen wird, auf der Basis eines Schaltdrehmoments, einer Differenz zwischen der Steigung und dem Schwellenwert und einer Zeitdauer, während der die Steigung größer als der Schwellenwert ist, erhöht wird.
Gemäß noch weiteren Merkmalen umfasst das Verfahren ferner, dass der Schwellenwert auf der Basis des gemessenen Getriebeübersetzungsverhältnisses und eines Schaltdrehmoments bestimmt wird.
Gemäß anderen Merkmalen umfasst das Verfahren ferner, dass die Steigung auf der Basis einer Ableitung des gemessenen Getriebeübersetzungsverhältnisses bestimmt wird.
Gemäß weiteren Merkmalen umfasst das Verfahren ferner, dass die Steigung auf der Basis eines Acht-Punkt-Savitzky-Golay-Filters bestimmt wird.
Gemäß anderen Merkmalen umfasst die Reibeinrichtung ein Reibband.
Gemäß noch anderen Merkmalen entspricht das erste Getriebeübersetzungsverhältnis einem höchsten Getriebeübersetzungsverhältnis des Getriebes, und das zweite Getriebeübersetzungsverhältnis entspricht einem zweithöchsten Getriebeübersetzungsverhältnis des Getriebes.
Weitere Anwendbarkeitsbereiche der vorliegenden Offenbarung werden aus der nachstehend angegebenen ausführlichen Beschreibung deutlich werden. Es ist zu verstehen, dass die ausführliche Beschreibung und die besonderen Beispiele, obgleich sie die bevorzugte Ausführungsform der Offenbarung angeben, lediglich zu Darstellungszwecken dienen und den Schutzumfang der Offenbarung nicht einschränken sollen.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die vorliegende Offenbarung wird aus der ausführlichen Beschreibung und den begleitenden Zeichnungen umfassender verstanden werden, wobei:
1 ein Funktionsblockdiagramm eines beispielhaften Fahrzeugantriebsstrangsystems gemäß den Prinzipien der vorliegenden Offenbarung ist;
2 ein Funktionsblockdiagramm eines anderen beispielhaften Fahrzeugantriebsstrangsystems gemäß den Prinzipien der vorliegenden Offenbarung ist;
3 ein Funktionsblockdiagramm einer beispielhaften Implementierung eines Getriebesteuermoduls (TCM) gemäß den Prinzipien der vorliegenden Offenbarung ist; und
4 ein Flussdiagramm ist, das ein beispielhaftes Verfahren zeigt, das von dem TCM gemäß den Prinzipien der vorliegenden Offenbarung durchgeführt wird.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Die folgende Beschreibung ist lediglich beispielhafter Natur und soll die Offenbarung, ihre Anwendung oder Nutzungen in keiner Weise einschränken. Der Klarheit wegen werden in den Zeichnungen die gleichen Bezugszeichen dazu verwendet, ähnliche Elemente zu kennzeichnen. So wie es hierin verwendet wird, soll der Ausdruck zumindest eines von A, B und C so aufgefasst werden, dass er ein logisches (A oder B oder C) unter Verwendung eines nicht ausschließlichen logischen Oders bedeutet. Es ist zu verstehen, dass Schritte in einem Verfahren in unterschiedlicher Reihenfolge ausgeführt werden können, ohne die Prinzipien der vorliegenden Offenbarung zu verändern.
So wie es hierin verwendet wird, bezieht sich der Ausdruck Modul auf einen anwendungsspezifischen integrierten Schaltkreis (ASIC von Application Specific Integrated Circuit), einen elektronischen Schaltkreis, einen Prozessor (geteilt, zweckgebunden oder eine Gruppe) und Speicher, der ein oder mehrere Software- oder Firmwareprogramme ausführt, einen kombinatorischen logischen Schaltkreis und/oder andere geeignete Bauteile, die die beschriebene Funktionalität bereitstellen.
Nun unter Bezugnahme auf die 1–2 sind Funktionsblockdiagramme von beispielhaften Fahrzeugantriebsstrangsystemen 100 bzw. 200 dargestellt. Das Fahrzeug umfasst einen Motor 104 und ein Getriebe 108. Luft wird durch ein Drosselventil 112 in einen Einlasskrümmer 114 eingesogen. Ein Luft/Kraftstoff-Gemisch wird geschaffen, indem Kraftstoff von einem Kraftstoffeinspritzventil 116 in den Einlasskrümmer 114 eingespritzt wird. Das Luft/Kraftstoff-Gemisch wird durch ein Einlassventil 118 in einen repräsentativen Zylinder 120 eingesogen. Alternativ kann das Kraftstoffeinspritzventil 116 Kraftstoff direkt in den Zylinder 120 einspritzen.
Eine Zündspule 122 aktiviert eine Zündkerze 124, um das Luft/Kraftstoff-Gemisch in dem Zylinder 120 zu zünden. Nach der Zündung wird ein Auslassventil 126 geöffnet, um zuzulassen, dass der Zylinder 120 die Verbrennungsprodukte zu einem Abgassystem 128 ableiten kann. Ein Motorsteuermodul (ECM von Engine Control Module) 130 empfängt Signale von ver schiedenen Sensoren (nicht gezeigt), wie etwa einem Motorkühlmitteltemperatursensor, einem Luftmassendurchsatzsensor, einem Krümmerabsolutdrucksensor und/oder irgendeinem anderen geeigneten Sensor. Das ECM 130 steuert verschiedene Aktoren des Motors 104, um Drehmoment, das von dem Motor 104 abgegeben wird, zu steuern. Beispielsweise steuert das ECM 130 das Kraftstoffeinspritzventil 116, das Drosselventil 112 und die Zündspule 122.
Drehmoment von dem Motor 104 wird an das Getriebe 108 über eine Getriebeeingangswelle 136 abgegeben. Das Getriebe 108 gibt das Drehmoment an einen Endantrieb (nicht gezeigt) über eine Getriebeausgangswelle 138 ab. Der Endantrieb ist mit den Rädern des Fahrzeugs verknüpft. Das Verhältnis zwischen den Drehzahlen der Eingangs- und Ausgangswellen 136 und 138 des Getriebes wird durch einen Planetenradsatz 140 gesteuert und wird als das Getriebeübersetzungsverhältnis bezeichnet.
Bei verschiedenen Implementierungen kann der Planetenradsatz 140 ein komplexer Planetenradsatz sein, wie etwa einer, der ein Hohlrad, zwei Sonnenräder und zwei Sätze von Planetenrädern umfasst. In anderen Implementierungen kann der Planetenradsatz 140 zwei oder mehr vollständige Sätze von Planetenrädern umfassen, von denen Bauteile miteinander und mit dem Antrieb und dem Abtrieb des Planetenradsatzes 140 verbunden sein können.
Das Getriebeübersetzungsverhältnis wird auf der Basis davon bestimmt, welche der Bauteile des Planetenradsatzes 140 feststehend gehalten und/oder miteinander verbunden werden. Bauteile des Planetenradsatzes 140 werden durch mehrere Reibeinrichtungen, wie etwa Reibeinrichtung 142, gesteuert. Bei verschiedenen Implementierungen umfasst die Reibeinrichtung 142 eine oder mehrere Kupplungen. Jede Reibeinrichtung, einschließlich die Reibeinrichtung 142, wird durch einen Aktor, wie etwa Aktor 146, gesteuert. Ein Getriebesteuermodul (TCM von Transmission Control Module) 160 steuert die Aktoren.
Bei anderen Implementierungen, wie etwa Getriebe 208 von 2, kann die Reibeinrichtung ein Reibband 242 umfassen. Das Reibband 242 wird durch einen Bandaktor 246 gesteuert. Lediglich beispielhaft kann der Bandaktor 246 hydraulische und/oder elektrische Kraft verwenden, um ein Servo zu steuern, das die Spannung des Reibbandes 242 einstellt. Das Reibband 242 kann auch verwendet werden, um ein oder mehrere andere Zahnräder, wie etwa das vierte Zahnrad, in Eingriff zu bringen.
Lediglich zur Vereinfachung der Erläuterung werden die Prinzipien der vorliegenden Anmeldung, insofern sie die Reibeinrichtung 142 und den Aktor 146 betreffen, besprochen. Die Prinzipien der vorliegenden Anmeldung sind jedoch auf jede geeignete Reibeinrichtung und jeden geeigneten Aktor, einschließlich das Reibband 242 und den Bandaktor 246 von 2, anwendbar.
Das TCM 160 kommuniziert mit dem ECM 130. Bei verschiedenen Implementierungen können das TCM 160, das ECM 130 und/oder ein oder andere Module als ein einziges Modul implementiert sein. Das TCM 160 empfangt Signale von verschiedenen Sensoren, wie etwa einem Getriebeübersetzungsverhältnissensor 164 und einem Getriebefluidtemperatursensor (nicht gezeigt).
Der Getriebeübersetzungsverhältnissensor 164 bestimmt das Getriebeübersetzungsverhältnis, indem die Drehzahl der Getriebeeingangswelle 136 durch die Drehzahl der Getriebeausgangswelle 138 dividiert wird, und erzeugt dementsprechend ein Signal. Alternativ kann das TCM 160 das Getriebeübersetzungsverhältnis auf der Basis von Signalen, die den Drehzahlen der Eingangs- und Ausgangswellen 136 und 138 des Getriebes entsprechen, bestimmen.
Es kann jedes geeignete Maß der Drehzahl der Eingangs- und Ausgangswellen 136 und 138 des Getriebes verwendet werden. Beispielsweise kann die Drehzahl der Getriebeeingangswelle 136 auf der Basis der Motordrehzahl, einer Turbinenraddrehzahl in einem Drehmomentwandler (nicht gezeigt) und/oder irgendeines anderen geeigneten Maßes der Getriebeeingangsdrehzahl (TIS von Transmission Input Speed) bestimmt werden. Die Drehzahl der Getriebeausgangswelle 138 kann auf der Basis der Raddrehzahl, einer Drehzahl des Endantriebs und/oder irgendeines anderen geeigneten Maßes der Getriebeausgangsdrehzahl (TOS von Transmission Output Speed) bestimmt werden.
Das TCM 160 kann auch Signale von einem Verteilergetriebesteuermodul 166 empfangen, wie es in einem Fahrzeug mit Vierradantrieb oder Allradantrieb eingesetzt werden kann. Das TCM 160 empfängt Signale von einer Schaltwähleinrichtung 168, die von einem Fahrer des Fahrzeugs betätigt wird. Lediglich beispielhaft kann die Schaltwähleinrichtung 168 ein an einer Säule montierter oder ein am Boden montierter PRNDL-Hebel sein. Die Schaltwähleinrichtung 168 kann auch konfiguriert sein, um zuzulassen, dass der Fahrer Hochschalt- und Herunterschaltvorgänge in dem Getriebe 108 befiehlt.
Das TCM 160 steuert das Gangschalten in dem Getriebe 108, einschließlich Hochschalt- und Herunterschaltvorgänge. Das TCM 160 kann das ECM 130 auch anweisen, Drehmoment, das von dem Motor 104 während Gangschaltvorgängen abgegeben wird, einzustellen. Beispielsweise weist das TCM 160 das ECM 130 an, Drehmoment, das von dem Motor 104 ab gegeben wird, zu verringern und die Drehzahl des Motors 104 zu verringern, um einen Hochschaltvorgang eines Getriebes 108 abzuschließen. Die niedrigere Drehzahl des Motors 104 passt zu dem Übersetzungsverhältnis des herankommenden Zahnrades, das in dem Getriebe 108 in Eingriff stehen wird, wenn der Hochschaltvorgang abgeschlossen ist. Diese Verringerung kann beispielsweise durch Verzögern des Zündzeitpunktes bewerkstelligt werden, und das TCM 160 kann das ECM 130 anweisen, um wie viel der Zündfunke zurückzunehmen ist.
Das Getriebe 108 umfasst irgendeine geeignete Zahl von Zahnrädern, wie etwa vier Vorwärtszahnräder und ein Rückwärtszahnrad. Das erste Vorwärtszahnrad entspricht dem höchsten Übersetzungsverhältnis, das zweite Vorwärtszahnrad entspricht dem zweithöchsten Verhältnis und so weiter. Lediglich zur Vereinfachung der Erläuterung wird ein Hochschaltvorgang von dem ersten Zahnrad zu dem zweiten Zahnrad beschrieben. Die Prinzipien der vorliegenden Anmeldung gelten jedoch für jeden geeigneten Schaltvorgang von einem niedrigeren Gang bzw. Zahnrad (d. h. einem höheren Übersetzungsverhältnis) zu einem höheren Gang bzw. Zahnrad (d. h. einem niedrigeren Übersetzungsverhältnis).
Das Getriebe 108 umfasst die Reibeinrichtung 142, die eingerückt wird, um von dem ersten Zahnrad zu dem zweiten Zahnrad zu schalten. Die Reibeinrichtung 142 verknüpft das zweite Zahnrad mechanisch mit einem der Bauteile des Planetenradsatzes 140, wenn die Reibeinrichtung 142 eingerückt ist. Wenn der Reibungskoeffizient der Reibeinrichtung 142 konstant bleibt, entspricht das Ausmaß, bis zu dem die Reibeinrichtung 142 eingerückt ist, dem Betrag an Drehmoment, der auf das zweite Zahnrad übertragen wird. Lediglich beispielhaft nimmt der Betrag an Drehmoment, der auf das zweite Zahnrad übertragen wird, zu, wenn die Reibeinrichtung 142 zunehmend eingerückt wird. Auf die Einrückung der Reib einrichtung 142 kann auch hinsichtlich des Ausmaßes, zu dem die Reibeinrichtung 142 in Bezug auf das zweite Zahnrad schlupft, Bezug genommen werden.
Das TCM 160 steuert das Ausmaß, bis zu dem die Reibeinrichtung 142 über den Aktor 146 eingerückt wird. Mit anderen Worten steuert das TCM 160 den Schlupf der Reibeinrichtung 142 in Bezug auf das zweite Zahnrad und den Betrag an Drehmoment, der auf das zweite Zahnrad übertragen wird. Wenn beispielsweise von dem ersten Zahnrad zu dem zweiten Zahnrad geschaltet wird, wird eine Reibeinrichtung, die dem ersten Zahnrad zugeordnet ist (nicht gezeigt), allmählich gelöst, während die Reibeinrichtung 142 zunehmend eingerückt wird.
Das Getriebeübersetzungsverhältnis nimmt von dem ersten Übersetzungsverhältnis zu dem zweiten Übersetzungsverhältnis ab, wenn die Reibeinrichtung 142 zunehmend eingerückt wird. Sobald die Reibeinrichtung 142 vollständig eingerückt ist, kann das ausgewählte Bauteil des Planetenradsatzes 140 an dem Gehäuse des Getriebes 108 festgelegt werden. Die verknüpften Bauteile des Planetenradsatzes 140 werden aneinander und/oder an den Eingangs- oder Ausgangswellen 136 und 138 des Getriebes festgelegt. Sobald die Reibeinrichtung 142 vollständig eingerückt ist, wird das Drehmoment, das von dem Motor 104 abgegeben wird, auf das zweite Zahnrad übertragen und von dem Getriebe 108 über das zweite Zahnrad abgegeben.
Während des normalen Betriebes stellt das TCM 160 die Einrückung der Reibeinrichtung 142 auf der Basis von Daten ein, die in dem nichtflüchtigen Speicher 170 gespeichert sind. Mit anderen Worten stellt das TCM 160 den Betrag an Drehmoment, der auf das zweite Zahnrad übertragen wird, auf der Basis der Daten ein, die in dem nichtflüchtigen Speicher 170 gespeichert sind. Beispielsweise verringert das TCM 160 auf der Basis des nichtflüchtigen Speichers 170 die Einrückung der Reibeinrichtung 142, wenn sich das Ende des Hochschaltvorganges nähert. Diese Abnahme ist kalibriert, um zuzulassen, dass die Reibeinrichtung 142 bis zu einem begrenzten Grad in Bezug auf das zweite Zahnrad schlupft und jede Differenz zwischen der TIS und der TOS glättet, wenn das zweite Zahnrad vollständig in Eingriff steht. Auf diese Weise vermittelt das Verringern dem Fahrer ein gewünschtes Schaltgefühl.
Unter manchen Umständen verhindert jedoch die Verringerung des Einrückens während des Hochschaltvorganges, dass das Getriebeübersetzungsverhältnis vollständig auf das zweite Übersetzungsverhältnis abnimmt. Eine Zunahme der Einrückung der Reibeinrichtung 142, um die Reibeinrichtung 142 vollständig einzurücken und das zweite Zahnrad vollständig in Eingriff zu bringen, bewirkt dann, dass das Fahrzeug momentan beschleunigt. Solch ein Fall wird als ein Hochschaltdurchlaufereignis bezeichnet.
Das TCM 160 gemäß den Prinzipien der vorliegenden Anmeldung detektiert Hochschaltdurchlaufereignisse und erhöht die Einrückung der Reibeinrichtung 142, wenn ein Hochschaltdurchlaufereignis auftritt. Mit anderen Worten erhöht das TCM 160 Drehmoment, das auf das zweite Zahnrad übertragen wird, wenn das Hochschaltdurchlaufereignis auftritt, wodurch das Getriebeübersetzungsverhältnis in Richtung des zweiten Übersetzungsverhältnisses eingestellt wird.
Das TCM 160 detektiert Hochschaltdurchlaufereignisse auf der Basis des Getriebeübersetzungsverhältnisses und der Zeitdauer, die verstrichen ist, nachdem ein Hochschalten befohlen wird. Genauer detektiert das TCM 160 ein Hochschaltdurchlaufereignis, wenn das Getriebeübersetzungsver hältnis für eine vorbestimmte Zeitdauer, nachdem das Hochschalten befohlen wird, bei dem ersten Übersetzungsverhältnis bleibt.
Das TCM 160 detektiert auch Hochschaltdurchlaufereignisse auf der Basis des Getriebeübersetzungsverhältnisses, wenn das Getriebeübersetzungsverhältnis von dem ersten Übersetzungsverhältnis zu dem zweiten Übersetzungsverhältnis abnimmt. Genauer detektiert das TCM 160 ein Hochschaltdurchlaufereignis, wenn eine Steigung des Getriebeübersetzungsverhältnisses größer als ein Schwellenwert ist. Ein Erhöhen des Betrages an Drehmoment, der auf das zweite Zahnrad übertragen wird, und ein Einstellen des Getriebeübersetzungsverhältnisses in Richtung des zweiten Übersetzungsverhältnisses beseitigt oder lindert jedes ungewünschte Schaltgefühl, das der Fahrer ansonsten erfahren kann, wenn das zweite Zahnrad in Eingrifft steht.
Nun ist unter Bezugnahme auf 3 ein Funktionsblockdiagramm einer beispielhaften Implementierung des TCM 160 dargestellt. Verschiedene kalibrierbare Parameter zum Schalten und Steuern des Getriebes 108 sind in dem nichtflüchtigen Speicher 170 gespeichert. Beispielsweise können Zähler 234 die Zahl von Hochschaltdurchlaufereignissen, die detektiert worden ist, entweder für einen einzigen Fahrzyklus oder über die Lebensdauer des Fahrzeugs verfolgen. Die Zähler 234 können durch einen Wartungstechniker gelesen und/oder gelöscht werden, um die Hochschaltdurchlaufereignisse in dem Getriebe 108 zu diagnostizieren. Der nichtflüchtige Speicher 170 umfasst auch eine oder mehrere Nachschlagetabellen (LUT von Lookup Tables), wie etwa eine Hochschalt-LUT 236, eine Verzögerungs-Offset-LUT 238, eine Schwellenwert-LUT 239 und eine Verhältnis-Offset-LUT 240, von denen jede nachstehend weiter beschrieben wird.
Das TCM 160 umfasst ein Betätigungsmodul 250, das die Aktoren des Getriebes 108, einschließlich den Aktor 146, steuert. Auf diese Weise steuert das Betätigungsmodul 250 die Drehmomentübertragung auf jedes der Zahnräder und dadurch das Getriebeübersetzungsverhältnis. Genauer steuert das Betätigungsmodul 250 die Drehmomentübertragung auf das zweite Zahnrad.
Das Betätigungsmodul 250 wird von einem Hochschaltsteuermodul 252 selektiv gesteuert. Das Betätigungsmodul 250 wird von einem anderen Modul oder System (nicht gezeigt) des TCM 160 während des normalen Betriebes gesteuert. Während des normalen Betriebes wird die Drehmomentübertragung auf das zweite Zahnrad auf der Basis von Daten von der Hochschalt-LUT 236 gesteuert. Das Hochschaltsteuermodul 252 greift ein und steuert das Betätigungsmodul 250, um ein detektiertes Hochschaltdurchlaufereignis zu lindern.
Das Hochschaltsteuermodul 252 empfängt einen Indikator, dass ein Hochschaltvorgang eingeleitet worden ist. Beispielsweise kann das Hochschaltsteuermodul 252 ein Signal von einer Quelle, wie etwa einem Schaltsteuermodul (nicht gezeigt) des TCM 160, empfangen. Ein Aktivierungsmodul 258 empfängt auch den Indikator, dass ein Hochschaltvorgang eingeleitet worden ist, und aktiviert das Hochschaltsteuermodul 252 selektiv, wenn eine Hochschaltdurchlauflinderung durchgeführt werden sollte.
Ein Drehmomentreduktionsmodul 256 weist das ECM 130 selektiv an, während des Hochschaltvorgangs die Drehmomentabgabe von dem Motor 104 zu verringern und/oder die Motordrehzahl zu erhöhen. Ein Zeitgliedmodul 254 kann in dem TCM 160 eingesetzt und für verschiedene Anwendungen verwendet werden. Beispielsweise kann das Zeitgliedmodul 254 als ein Indikator der Phase verwendet werden, die der Hochschaltvorgang gegenwärtig erfährt.
Die erste Phase eines Hochschaltvorganges ist eine Verzögerungsphase, bei der das Betätigungsmodul 250 Hydraulikdurchgänge im Voraus befüllt und/oder Hydraulikdruck aufbaut, der verwendet werden kann, um die Reibeinrichtung 142 mit dem zweiten Zahnrad in Eingriff zu bringen. Auf diese Weise kann der Druck verwendet werden, um den Betrag an Drehmoment, der auf das zweite Zahnrad übertragen wird, zu erhöhen.
Die Trägheitsphase des Hochschaltvorganges folgt der Verzögerungsphase, wobei die Reibeinrichtung 142 einzurücken beginnt und Drehmoment auf das zweite Zahnrad über die Reibeinrichtung 142 übertragen wird. Der Betrag an Drehmoment, der auf das zweite Zahnrad übertragen wird, beruht auf dem Ausmaß, zu dem die Reibeinrichtung 142 eingerückt wird. Schließlich ist die Reibeinrichtung 142 vollständig eingerückt, das zweite Zahnrad steht in Eingriff, und Drehmoment wird über das zweite Zahnrad auf die Räder des Fahrzeugs übertragen.
Das Zeitgliedmodul 254 kann auch als ein Indikator der Zeitdauer verwendet werden, die verstrichen ist, seit ein Hochschaltvorgang eingeleitet (d. h. befohlen) wurde. Das Aktivierungsmodul 258 erwartet, dass die Verzögerungsphase bei einer vorbestimmten Zeitdauer, nachdem der Hochschaltvorgang eingeleitet wurde, enden wird. Mit anderen Worten erwartet das Aktivierungsmodul 258, dass die Trägheitsphase in dem vorbestimmten Zeitraum, nachdem der Hochschaltvorgang eingeleitet wurde, beginnen wird. Ein Versagen, dass die Trägheitsphase in dieser Zeit beginnt, kann ein Hochschaltdurchlaufereignis bewirken, da es nicht genügend Zeit geben kann, um den Hochschaltvorgang abzuschließen.
Das Aktivierungsmodul 258 überwacht das Zeitgliedmodul 254 und bestimmt die Zeitdauer, die verstrichen ist, seit der Hochschaltvorgang eingeleitet wurde. Das Aktivierungsmodul 258 aktiviert selektiv das Hochschaltsteuermodul 252 auf der Basis des Getriebeübersetzungsverhältnisses bei einer vorbestimmten Dauer, nachdem der Hochschaltvorgang eingeleitet (d. h. befohlen) wurde. Genauer aktiviert das Aktivierungsmodul 258 selektiv das Hochschaltsteuermodul 252 auf der Basis eines Vergleichs des Getriebeübersetzungsverhältnisses mit dem ersten Übersetzungsverhältnis in der vorbestimmten Dauer.
Beispielsweise aktiviert das Aktivierungsmodul 258 das Hochschaltsteuermodul 252, wenn das Getriebeübersetzungsverhältnis nach der vorbestimmten Dauer nicht kleiner als das erste Übersetzungsverhältnis ist. Mit anderen Worten kann das Aktivierungsmodul 258 das Hochschaltsteuermodul 252 aktivieren, wenn das Getriebeübersetzungsverhältnis nach der vorbestimmten Dauer gleich dem ersten Übersetzungsverhältnis ist. Wenn erwartet wird, dass das Getriebeübersetzungsverhältnis von dem ersten Übersetzungsverhältnis zu dem zweiten Übersetzungsverhältnis abnimmt, um den Hochschaltvorgang abzuschließen, hat die Trägheitsphase noch nicht begonnen, wenn das Getriebeübersetzungsverhältnis nicht kleiner als das erste Übersetzungsverhältnis ist. Die vorbestimmte Zeitdauer kann kalibrierbar sein und kann beispielsweise auf 0,7 Sekunden festgelegt sein.
Das Hochschaltsteuermodul 252 erhöht die Einrückung der Reibeinrichtung 142 selektiv, wenn das Hochschaltsteuermodul 252 aktiviert ist. Die erhöhte Einrückung der Reibeinrichtung 142 bringt das zweite Zahnrad zunehmend in Eingriff, erhöht die Drehmomentübertragung auf das zweite Zahnrad und stellt das Getriebeübersetzungsverhältnis in Richtung des zweiten Übersetzungsverhältnisses ein. Das Hochschaltsteuermodul 252 befiehlt diese zunehmende Einrückung, bis die Trägheitsphase beginnt. Wenn die Trägheitsphase nicht beginnt, kann jedoch das Hochschaltsteuermodul 252 die Einrückung der Reibeinrichtung 142 weiter erhöhen, um die Drehmomentübertragung auf das zweite Zahnrad zu erhöhen.
Wenn die Trägheitsphase nach der vorbestimmten Zeitdauer nicht begonnen hat, bestimmt das Hochschaltsteuermodul 252, um wie viel die Einrückung der Reibeinrichtung 142 zu erhöhen ist, auf der Basis von Daten von der Verzögerungs-Offset-LUT 238. Lediglich beispielhaft umfasst die Verzögerungs-Offset-LUT 238 ein Kennlinienfeld von Zunahmen, das durch die Zeitdauer, die verstrichen ist, seit der Beginn der Trägheitsphase erwartet wurde, das herankommende Zahnrad oder Übersetzungsverhältnis und/oder das Schaltdrehmoment indiziert ist. Lediglich beispielhaft können die die Einrückungszunahmen der Verzögerungs-Offset-LUT 238 zunehmen, wenn die Zeitdauer zunimmt, wenn das herankommende Übersetzungsverhältnis abnimmt und/oder wenn das Schaltdrehmoment zunimmt.
Das Schaltdrehmoment wird beispielsweise auf der Basis der Motordrehzahl und des Luftdrehmoments des Motors 104 bestimmt. Das Luftdrehmoment des Motors 104 entspricht einem maximalen Betrag an Drehmoment, das der Motor 104 bei der gegenwärtigen Motordrehzahl und unter den gegenwärtigen Luftströmungsbedingungen (z. B. Luftmassendurchsatz, Luft je Zylinder, Krümmerabsolutdruck usw.) zu erzeugen in der Lage ist. Das Aktivierungsmodul 258 deaktiviert das Hochschaltsteuermodul 252, wenn die Trägheitsphase beginnt. Die Steuerung der Einrückung der Reibeinrichtung 142 und die Drehmomentübertragung auf das zweite Zahnrad kehren dann zu der normalen Art und Weise der Steuerung zurück.
Während der Trägheitsphase bestimmt das Aktivierungsmodul 258 die Steigung des Getriebeübersetzungsverhältnisses und einen Schwellenwert für das Getriebeübersetzungsverhältnis. Das Aktivierungsmodul 258 bestimmt die Steigung des Getriebeübersetzungsverhältnisses mit einer vorbestimmten Rate, wie etwa einmal alle 25,0 ms. Das Aktivierungsmodul 258 kann die Steigung auf jede geeignete Weise bestimmen. Bei verschiedenen Implementierungen kann das Aktivierungsmodul 258 die Steigung bestimmen, indem ein Ableitungswert des Getriebeübersetzungsverhältnisses berechnet wird. Lediglich beispielhaft kann das Aktivierungsmodul 258 den Ableitungswert unter Verwendung eines Acht-Punkt-Savitzky-Golay-Filters berechnen.
Das Aktivierungsmodul 258 bestimmt den Schwellenwert für das Getriebeübersetzungsverhältnis auf der Basis des Getriebeübersetzungsverhältnisses und des Schaltdrehmoments. Wenn der Ableitungswert als der Indikator der Steigung des Übersetzungswertes verwendet wird, kann der Schwellenwert als ein Ableitungsschwellenwert bezeichnet werden. Das Aktivierungsmodul 258 bestimmt den Schwellenwert aus der Schwellenwert-LUT 239.
Die Schwellenwert-LUT 239 umfasst ein Kennlinienfeld von Schwellenwerten, die durch das Getriebeübersetzungsverhältnis und das Schaltdrehmoment indiziert sind. Der Schwellenwert entspricht einer maximalen Steigung für das Getriebeübersetzungsverhältnis, die dem Fahrer ein gewünschtes Schaltgefühl vermitteln. Wenn der Ableitungswert berechnet wird, entspricht der Ableitungsschwellenwert einem maximal zulässigen Ableitungswert für das Getriebeübersetzungsverhältnis, das dem Fahrer ein gewünschtes Schaltgefühl vermitteln wird.
Das Aktivierungsmodul 258 aktiviert selektiv das Hochschaltsteuermodul 252 auf der Basis eines Vergleichs der Steigung des Getriebeübersetzungsverhältnisses und des Schwellenwertes. Genauer aktiviert das Aktivierungsmodul 258 das Hochschaltsteuermodul 252, wenn die Steigung größer als der Schwellenwert ist. Falls der Ableitungswert verwendet wird, um die Steigung zu berechnen, aktiviert das Aktivierungsmodul 258 das Hochschaltsteuermodul 252, wenn der Ableitungswert größer als der Ableitungsschwellenwert ist.
Bei manchen Implementierungen kann das Aktivierungsmodul 258 erfordern, dass die Steigung den Schwellenwert um zumindest einen vorbestimmten Betrag oder Prozentsatz übersteigt. Mit anderen Worten kann das Aktivierungsmodul 258 das Hochschaltsteuermodul 252 aktivieren, wenn die Steigung um zumindest den vorbestimmten Betrag größer als der Schwellenwert ist. Der vorbestimmte Betrag kann einem zulässigen Toleranzbetrag entsprechen und kann beispielsweise auf 20,0% des Schwellenwertes festgelegt sein.
Wie es oben festgestellt wurde, erhöht das Hochschaltsteuermodul 252 die Einrückung der Reibeinrichtung 142 und den Betrag an Drehmoment, der auf das zweite Zahnrad übertragen wird, wenn das Hochschaltsteuermodul 252 durch das Aktivierungsmodul 258 aktiviert wird. Das Hochschaltsteuermodul 252 bestimmt die Zunahme unter Verwendung der Verhältnis-Offset-LUT 240, wenn es aufgrund dessen aktiviert wird, dass die Steigung des Getriebeübersetzungsverhältnisses größer als der Schwellenwert ist (d. h. während der Trägheitsphase).
Die Verhältnis-Offset-LUT 240 umfasst ein Kennlinienfeld von Einrückungszunahmen, das durch das Schaltdrehmoment, die Differenz zwischen der Steigung und den Schwellenwert und der Zeitdauer, während der die Steigung größer als der Schwellenwert gewesen ist, indiziert ist. Diese Zunahmen entsprechen Einstellungen der Reibeinrichtung 142, die notwendig sind, um das Drehmoment, das auf das zweite Zahnrad übertragen wird, zu erhöhen und das Getriebeübersetzungsverhältnis auf ein gewünschtes Getriebeübersetzungsverhältnis einzustellen. Dementsprechend vermittelt ein Einstellen der Reibeinrichtung 142 auf der Basis dieser Zunahmen ein gewünschtes Schaltgefühl.
Nun ist unter Bezugnahme auf 4 ein Flussdiagramm dargestellt, das ein beispielhaftes Verfahren 400 zeigt, das von dem TCM 160 durchgeführt wird. Die Steuerung beginnt bei Schritt 402, wo die Steuerung bestimmt, ob ein Hochschaltvorgang eingeleitet (d. h. befohlen) wurde. Wenn dies wahr ist, fährt die Steuerung mit Schritt 404 fort. Wenn dies falsch ist, endet die Steuerung. Bei Schritt 404 startet die Steuerung das Zeitglied.
Die Steuerung fährt zu Schritt 406 fort, bei dem die Steuerung bestimmt, ob das Zeitgliedwert kürzer als die vorbestimmte Zeitdauer ist. Wenn dies wahr ist, verbleibt die Steuerung bei Schritt 406. Wenn dies falsch ist, fährt die Steuerung mit Schritt 408 fort. Die vorbestimmte Zeitdauer entspricht der Zeit, zu der die Steuerung den Beginn der Trägheitsphase erwartet hat. Mit anderen Worten entspricht die vorbestimmte Zeitdauer der Zeit, zu der die Steuerung erwartet, dass das Getriebeübersetzungsverhältnis zumindest begonnen hat, von dem ersten Übersetzungsverhältnis zu dem zweiten Übersetzungsverhältnis abzunehmen.
Die Steuerung misst bei Schritt 408 das Getriebeübersetzungsverhältnis. Die Steuerung fährt zu Schritt 410 fort, bei dem die Steuerung bestimmt, ob das Getriebeübersetzungsverhältnis gleich dem Startverhältnis (z. B. dem ersten Übersetzungsverhältnis) ist. Wenn dies wahr ist, geht die Steuerung zu Schritt 412 über. Wenn dies falsch ist, fährt die Steuerung mit Schritt 414 fort. Bei Schritt 412 erhöht die Steuerung den Betrag an Drehmoment, der auf das zweite Zahnrad übertragen wird. Die Steuerung erhöht die Drehmomentübertragung auf das zweite Zahnrad, indem sie das Ausmaß erhöht, zu dem die Reibeinrichtung 142 mit dem zweiten Zahnrad in Eingriff steht. Die Steuerung kann nun unter Verwendung der Verzögerungs-Offset-LUT 238 bestimmen, um wie viel die Einrückung der Reibeinrichtung 142 erhöht wird. Die Steuerung kehrt dann zu Schritt 408 zurück.
Bei Schritt 414 bestimmt die Steuerung die Steigung des Getriebeübersetzungsverhältnisses. Die Steuerung kann die Steigung des Getriebeübersetzungsverhältnisses auf jede geeignete Weise bestimmen, wie etwa indem der Ableitungswert des Getriebeübersetzungsverhältnisses bestimmt wird. Lediglich beispielhaft kann die Steuerung den Ableitungswert unter Verwendung des Acht-Punkt-Savitzky-Golay-Filters berechnen. Die Steuerung fährt zu Schritt 416 fort, bei dem die Steuerung den Schwellenwert bestimmt. Lediglich beispielhaft bestimmt die Steuerung den Schwellenwert unter Verwendung der Schwellenwert-LUT 239 auf der Basis des Getriebeübersetzungsverhältnisses und des Schaltdrehmoments.
Die Steuerung bestimmt bei Schritt 418 ob die Steigung des Getriebeübersetzungsverhältnisses größer als der Schwellenwert ist. Wenn die Ableitung verwendet wird, um die Steigung des Getriebeübersetzungsverhältnisses zu berechnen, bestimmt die Steuerung bei Schritt 418, ob der Ableitungswert größer als der Ableitungsschwellenwert ist. Wenn dies wahr ist, geht die Steuerung zu Schritt 420 über. Wenn dies falsch ist, fährt die Steuerung mit Schritt 422 fort.
Die Steuerung erhöht bei Schritt 420 den Betrag an Drehmoment, der auf das zweite Zahnrad übertragen wird. Die Steuerung erhöht den Betrag an Drehmoment, der auf das zweite Zahnrad übertragen wird, indem die Einrückung der Reibeinrichtung 142 erhöht wird. Die Steuerung kann unter Verwendung der Verhältnis-Offset-LUT 240 auf der Basis der Differenz zwischen der Steigung und des Schwellenwertes, des Schaltdrehmoments und/oder der Zeitdauer, während der die Steigung größer als der Schwellenwert gewesen ist, bestimmen, um wie viel die Einrückung der Reibeinrichtung 142 zu erhöhen ist. Die Steuerung kehrt dann zu Schritt 414 zurück.
Bei Schritt 422 bestimmt die Steuerung, ob das Getriebeübersetzungsverhältnis gleich dem Endverhältnis (z. B. dem zweiten Übersetzungsverhältnis) ist. Wenn dies wahr ist, endet die Steuerung, da der Hochschaltvorgang abgeschlossen ist und das zweite Zahnrad in Eingriff steht. Wenn dies falsch ist, kehrt die Steuerung zu Schritt 414 zurück. Obgleich die Steuerung so gezeigt ist, dass sie endet, nachdem die Schritte 402 oder 422 durchgeführt sind, kann die Steuerung stattdessen zu Schritt 402 zurückkehren. Auf diese Weise arbeitet die Steuerung während des Fahrzeugbetriebes kontinuierlich.
Fachleute können nun aus der vorstehenden Beschreibung feststellen, dass die breiten Lehren der Offenbarung auf vielerlei Weisen implementiert werden können. Obgleich diese Offenbarung besondere Beispiele umfasst, sollte der wahre Schutzumfang der Offenbarung nicht so eingeschränkt werden, da dem Fachmann beim Studium der Zeichnungen, der Beschreibung und der folgenden Ansprüche andere Abwandlungen in den Sinn kommen werden.

Claims

Steuersystem für ein Getriebe eines Fahrzeugs, wobei das Getriebe ein erstes Zahnrad, das einem ersten Übersetzungsverhältnis entspricht, und ein zweites Zahnrad aufweist, das einem zweiten Übersetzungsverhältnis entspricht, das kleiner als das erste Übersetzungsverhältnis ist, wobei das Steuersystem umfasst: ein Betätigungsmodul, das einen Betrag an Drehmoment, der auf das zweite Zahnrad übertragen wird, unter Verwendung einer Reibeinrichtung steuert; und ein Hochschaltsteuermodul, das den Betrag an Drehmoment, der auf das zweite Zahnrad übertragen wird, auf der Basis eines Vergleichs des ersten Getriebeübersetzungsverhältnisses und eines gemessenen Getriebeübersetzungsverhältnisses bei einer vorbestimmten Zeitdauer, nachdem ein Hochschalten zu dem zweiten Zahnrad befohlen wird, selektiv erhöht, wobei das gemessene Getriebeübersetzungsverhältnis auf der Basis einer Eingangsdrehzahl des Getriebes dividiert durch eine Ausgangsdrehzahl des Getriebes bestimmt wird.
Steuersystem nach Anspruch 1, wobei das Hochschaltsteuermodul den Betrag an Drehmoment, der auf das zweite Zahnrad übertragen wird, erhöht, wenn das Getriebeübersetzungsverhältnis bei der vorbestimmten Zeitdauer, nachdem das Schalten zu dem zweiten Zahnrad befohlen wird, gleich dem ersten Getriebeübersetzungsverhältnis ist.
Steuersystem nach Anspruch 1, wobei das Hochschaltsteuermodul dem Betrag an Drehmoment, der auf das zweite Zahnrad übertragen wird, auf der Basis von zumindest einem von einem Schaltdrehmoment, dem zweiten Getriebeübersetzungsverhältnis und einer Zeitdauer auf der Basis der gegenwärtigen Zeit und der vorbestimmten Dauer erhöht.
Steuersystem nach Anspruch 1, wobei die Reibeinrichtung ein Reibband umfasst.
Steuersystem nach Anspruch 1, wobei das erste Getriebeübersetzungsverhältnis einem höchsten Getriebeübersetzungsverhältnis des Getriebes entspricht, und das zweite Getriebeübersetzungsverhältnis einem zweithöchsten Getriebeübersetzungsverhältnis des Getriebes entspricht.
Steuersystem nach Anspruch 1, wobei das Hochschaltsteuermodul den Betrag an Drehmoment, der auf das zweite Zahnrad übertragen wird, erhöht, wenn eine Steigung des gemessenen Getriebeübersetzungsverhältnisses größer als ein Schwellenwert ist, das gemessene Getriebeübersetzungsverhältnis kleiner als das erste Getriebeübersetzungsverhältnis ist und das gemessene Getriebeübersetzungsverhältnis größer als das zweite Getriebeübersetzungsverhältnis ist.
Steuersystem nach Anspruch 6, wobei das Hochschaltsteuermodul den Betrag an Drehmoment, der auf das zweite Zahnrad übertragen wird, auf der Basis von zumindest einem von einem Schaltdrehmoment, einer Differenz zwischen der Steigung und dem Schwellenwert und einer Zeitdauer, während der die Steigung größer als der Schwellenwert ist, erhöht.
Steuersystem nach Anspruch 6, wobei der Schwellenwert auf der Basis des gemessenen Getriebeübersetzungsverhältnisses und eines Schaltdrehmoments bestimmt wird.
Steuersystem nach Anspruch 6, wobei die Steigung auf der Basis einer Ableitung des gemessenen Getriebeübersetzungsverhältnisses bestimmt wird.
Steuersystem nach Anspruch 6, wobei die Steigung auf der Basis eines Acht-Punkt-Savitzky-Golay-Filters bestimmt wird.
Steuersystem für ein Getriebe eines Fahrzeugs, wobei das Getriebe ein erstes Zahnrad, das einem ersten Getriebeübersetzungsverhältnis entspricht, und ein zweites Zahnrad aufweist, das einem zweiten Getriebeübersetzungsverhältnis entspricht, das kleiner als das erste Getriebeübersetzungsverhältnis ist, wobei das Steuersystem umfasst: ein Betätigungsmodul, das einen Betrag an Drehmoment, der auf das zweite Zahnrad übertragen wird, unter Verwendung einer Reibeinrichtung steuert; und ein Hochschaltsteuermodul, das den Betrag an Drehmoment, der auf das zweite Zahnrad übertragen wird, erhöht, wenn eine Steigung des gemessenen Getriebeübersetzungsverhältnisses größer als ein Schwellenwert ist, das gemessene Getriebeübersetzungsverhält nis größer als das zweite Verhältnis ist und das gemessene Getriebeübersetzungsverhältnis kleiner als das erste Verhältnis ist, wobei das gemessene Getriebeübersetzungsverhältnis auf der Basis einer Eingangsdrehzahl des Getriebes dividiert durch eine Ausgangsdrehzahl des Getriebes bestimmt wird.
Steuersystem nach Anspruch 11, wobei das Hochschaltsteuermodul den Betrag an Drehmoment, der auf das zweite Zahnrad übertragen wird, auf der Basis von zumindest einem von einem Schaltdrehmoment, einer Differenz zwischen der Steigung und dem Schwellenwert und einer Zeitdauer, während der die Steigung größer als der Schwellenwert ist, erhöht.
Steuersystem nach Anspruch 11, wobei der Schwellenwert auf der Basis des gemessenen Getriebeübersetzungsverhältnisses und eines Schaltdrehmoments bestimmt wird.
Steuersystem nach Anspruch 11, wobei die Steigung auf der Basis einer Ableitung des gemessenen Getriebeübersetzungsverhältnisses bestimmt wird.
Steuersystem nach Anspruch 11, wobei die Steigung auf der Basis eines Acht-Punkt-Savitzky-Golay-Filters bestimmt wird.
Steuersystem nach Anspruch 11, wobei die Reibeinrichtung ein Reibband umfasst.
Steuersystem nach Anspruch 11, wobei das erste Getriebeübersetzungsverhältnis einem höchsten Getriebeübersetzungsverhältnis des Getriebes entspricht und das zweite Getriebeübersetzungsverhältnis einem zweithöchsten Getriebeübersetzungsverhältnis des Getriebes entspricht.
Verfahren für ein Getriebe eines Fahrzeugs, wobei das Getriebe ein erstes Zahnrad, das einem ersten Getriebeübersetzungsverhältnis entspricht, und ein zweites Zahnrad aufweist, das einem zweiten Getriebeübersetzungsverhältnis entspricht, das kleiner als das erste Getriebeübersetzungsverhältnis ist, wobei das Verfahren umfasst, dass: ein Betrag an Drehmoment, der auf das zweite Zahnrad übertragen wird, unter Verwendung einer Reibeinrichtung gesteuert wird; und der Betrag an Drehmoment, der auf das zweite Zahnrad übertragen wird, auf der Basis eines Vergleichs des ersten Getriebeübersetzungsverhältnisses und eines gemessenen Getriebeübersetzungsverhältnisses bei einer vorbestimmten Zeitdauer, nachdem ein Hochschalten zu dem zweiten Zahnrad befohlen wird, selektiv erhöht wird, wobei das gemessene Getriebeübersetzungsverhältnis auf der Basis einer Eingangsdrehzahl des Getriebes dividiert durch eine Ausgangsdrehzahl des Getriebes bestimmt wird.
Verfahren nach Anspruch 18, wobei das selektive Erhöhen umfasst, dass der Betrag an Drehmoment, der auf das zweite Zahnrad übertragen wird, erhöht wird, wenn das gemessene Getriebeübersetzungsverhältnis bei der ersten vorbestimmten Zeitdauer, nachdem das Schalten zu dem zweiten Zahnrad befohlen wird, gleich dem ersten Getriebeübersetzungsverhältnis ist.
Verfahren nach Anspruch 18, wobei das selektive Erhöhen umfasst, dass der Betrag an Drehmoment, der auf das zweite Zahnrad übertragen wird, auf der Basis von zumindest einem von einem Schaltdrehmoment, dem zweiten Getriebeübersetzungsverhältnis und einer Zeitdauer auf der Basis einer gegenwärtigen Zeit und der vorbestimmten Dauer, erhöht wird.
Verfahren nach Anspruch 18, wobei die Reibeinrichtung ein Reibband umfasst.
Verfahren nach Anspruch 18, wobei das erste Getriebeübersetzungsverhältnis einem höchsten Getriebeübersetzungsverhältnis des Getriebes entspricht und das zweite Getriebeübersetzungsverhältnis einem zweithöchsten Getriebeübersetzungsverhältnis des Getriebes entspricht.
Verfahren nach Anspruch 18, wobei das selektive Erhöhen umfasst, dass der Betrag an Drehmoment, der auf das zweite Zahnrad übertragen wird, erhöht wird, wenn eine Steigung des gemessenen Getriebeübersetzungsverhältnisses größer als ein Schwellenwert ist, das gemessene Getriebeübersetzungsverhältnis kleiner als das erste Getriebeübersetzungsverhältnis ist und das gemessene Getriebeübersetzungsverhältnis größer als das zweite Getriebeübersetzungsverhältnis ist.
Verfahren nach Anspruch 23, wobei das Erhöhen umfasst, dass der Betrag an Drehmoment, der auf das zweite Zahnrad übertragen wird, auf der Basis von zumindest einem von einem Schaltdrehmoment, einer Differenz zwischen der Steigung und dem Schwellenwert und einer Zeitdauer, während der die Steigung größer als der Schwellenwert ist, erhöht wird.
Verfahren nach Anspruch 23, das ferner umfasst, dass der Schwellenwert auf der Basis des gemessenen Getriebeübersetzungsverhältnisses und eines Schaltdrehmoments bestimmt wird.
Verfahren nach Anspruch 23, das ferner umfasst, dass die Steigung auf der Basis einer Ableitung des gemessenen Getriebeübersetzungsverhältnisses bestimmt wird.
Verfahren nach Anspruch 23, das ferner umfasst, dass die Steigung auf der Basis eines Acht-Punkt-Savitzky-Golay-Filters bestimmt wird.
Verfahren für ein Getriebe eines Fahrzeugs, wobei das Getriebe ein erstes Zahnrad, das einem ersten Getriebeübersetzungsverhältnis entspricht, und ein zweites Zahnrad aufweist, das einem zweiten Getriebeübersetzungsverhältnis entspricht, das kleiner als das erste Getriebeübersetzungsverhältnis ist, wobei das Verfahren umfasst, dass: ein Betrag an Drehmoment, der auf das zweite Zahnrad übertragen wird, unter Verwendung einer Reibeinrichtung gesteuert wird; und der Betrag an Drehmoment, der auf das zweite Zahnrad übertragen wird, erhöht wird, wenn eine Steigung des gemessenen Getriebeübersetzungsverhältnisses größer als ein Schwellenwert ist, das gemessene Getriebeübersetzungsverhältnis größer als das zweite Verhältnis ist und das gemessene Getriebeübersetzungsverhältnis kleiner als das erste Verhältnis ist, wobei das gemessene Getriebeübersetzungsverhältnis auf der Basis einer Eingangsdrehzahl des Getriebes dividiert durch eine Ausgangsdrehzahl des Getriebes bestimmt wird.
Verfahren nach Anspruch 28, wobei das Erhöhen umfasst, dass der Betrag an Drehmoment, der auf das zweite Zahnrad übertragen wird, auf der Basis von zumindest einem von einem Schaltdrehmoment, einer Differenz zwischen der Steigung und dem Schwellenwert und einer Zeitdauer, während der die Steigung größer als der Schwellenwert ist, erhöht wird.
Verfahren nach Anspruch 28, das ferner umfasst, dass der Schwellenwert auf der Basis des gemessenen Getriebeübersetzungsverhältnisses und eines Schaltdrehmoments bestimmt wird.
Verfahren nach Anspruch 28, das ferner umfasst, dass die Steigung auf der Basis einer Ableitung des gemessenen Getriebeübersetzungsverhältnisses bestimmt wird.
Verfahren nach Anspruch 28, das ferner umfasst, dass die Steigung auf der Basis eines Acht-Punkt-Savitzky-Golay-Filters bestimmt wird.
Verfahren nach Anspruch 28, wobei die Reibeinrichtung ein Reibband umfasst.
Verfahren nach Anspruch 28, wobei das erste Getriebeübersetzungsverhältnis einem höchsten Getriebeübersetzungsverhältnis des Getriebes entspricht und das zweite Getriebeübersetzungsverhältnis einem zweithöchsten Getriebeübersetzungsverhältnis des Getriebes entspricht.