DE102010032551A1

DE102010032551A1 - System und Verfahren zur Schaltsteuerung eines Automatikgetriebes

Info

Publication number: DE102010032551A1
Application number: DE102010032551A
Authority: DE
Inventors: Bai Ann Arbor Shushan
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2009-08-03
Filing date: 2010-07-29
Publication date: 2011-02-17
Anticipated expiration: 2030-07-30
Also published as: CN101987621A; CN101987621B; US8137241B2; DE102010032551B4; US20110028272A1

Abstract

Ein Motorsteuersystem für ein Automatikgetriebe umfasst ein Motordrehmoment-Steuermodul, das während eines Zeitraums vor einem Schalten von einem ersten Übersetzungsverhältnis in ein zweites Übersetzungsverhältnis ein Motordrehmoment von einem ersten Drehmomentniveau auf ein zweites Drehmomentniveau erhöht, wobei das erste Übersetzungsverhältnis größer als das zweite Übersetzungsverhältnis ist, wobei das erste Drehmomentniveau auf einer Fahrereingabe und einer Fahrzeuggeschwindigkeit beruht, und wobei das zweite Drehmomentniveau auf dem ersten Drehmomentniveau und dem ersten und zweiten Übersetzungsverhältnis beruht. Ein Getriebesteuermodul verringert während des Zeitraums eine Drehmomentkapazität einer ersten Kupplung auf ein drittes Drehmomentniveau und erhöht während des Zeitraums eine Drehmomentkapazität einer zweiten Kupplung auf ein viertes Drehmomentniveau, wobei das vierte Drehmomentniveau auf dem zweiten Drehmomentniveau und einer Drehmomentverstärkung der zweiten Kupplung beruht.

Description

GEBIET
Die vorliegende Offenbarung betrifft Motorsteuersysteme und insbesondere Steuersysteme für Automatikgetriebe.
HINTERGRUND
Die hierin angegebene Hintergrundbeschreibung dient zu dem Zweck, den Kontext der Offenbarung allgemein 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 zum Zeitpunkt der Einreichung nicht auf andere Weise als Stand der Technik qualifizieren, sind weder ausdrücklich noch implizit als Stand der Technik gegen die vorliegende Offenbarung zulässig.
Verbrennungsmotoren saugen Luft in einen Einlasskrümmer durch einen Lufteinlass und eine Drosselklappe ein. Die Luft wird mit Kraftstoff gemischt, um ein Luft/Kraftstoff-Gemisch (L/K-Gemisch) zu schaffen. Das L/K-Gemisch wird in Zylindern verbrannt, um Kolben anzutreiben, die ein Drehmoment auf eine Kurbelwelle aufbringen. Zum Beispiel kann das Drehmoment, das auf die Kurbelwelle von dem Kolben aufgrund der Verbrennung aufgebracht wird, als ein ”Motordrehmoment” bezeichnet werden. Das Motordrehmoment kann bewirken, dass die Kurbelwelle rotiert. Die Drehzahl der Kurbelwelle kann als ”Motordrehzahl” bezeichnet werden und kann in Umdrehungen pro Minute oder U/min gemessen werden.
Motordrehmoment wird von der Kurbelwelle auf ein oder mehrere Räder eines Fahrzeugs über ein Getriebe übertragen. Zum Beispiel kann das Getriebe ein Handschaltgetriebe (d. h. von einem Fahrer bedient) oder ein Automatikgetriebe (d. h. von einem Steuermodul bedient) sein. Das Getriebe kann ferner mehrere Zahnräder umfassen, die das Motordrehmoment in ein Raddrehmoment umsetzen. Mit anderen Worten kann ein jedes der mehreren Zahnräder die Drehzahl der Motorkurbelwelle in eine unterschiedliche Drehzahl der Fahrzeugräder umsetzen. Genauer stellen Übersetzungsverhältnisse jeweils Beziehungen zwischen einem jeden der mehreren Zahnräder und der Kurbelwelle dar. Lediglich beispielhaft kann ein niedrigster Gang (z. B. erster Gang) ein Übersetzungsverhältnis von 3,5:1 umfassen, und ein höchster Gang (z. B. fünfter Gang) kann ein Übersetzungsverhältnis von 0,7:1 umfassen.
Ein Schaltvorgang zwischen den mehreren Gängen des Getriebes kann ein Hochschalten (d. h. ein Schalten in einen höheren Gang) oder ein Herunterschalten (d. h. ein Schalten in einen niedrigeren Gang) sein. Der Schaltvorgang kann darüber hinaus als mit anstehender Leistung (d. h. ein Schaltvorgang, wenn das Gaspedal niedergedrückt ist) oder ohne anstehende Leistung (d. h. ein Schaltvorgang, wenn ein Gaspedal nicht niedergedrückt ist) definiert sein. Schaltvorgänge mit anstehender Leistung (Hochschaltungen und Herunterschaltungen) können aufgrund einer Fahrereingabe während des Schaltvorganges (z. B. über ein Gaspedal) eine genauere Steuerung erfordern.
ZUSAMMENFASSUNG
Ein Motorsteuersystem für ein Automatikgetriebe umfasst ein Motordrehmoment-Steuermodul und ein Getriebesteuermodul. Das Motordrehmoment-Steuermodul erhöht während eines Zeitraums vor einem Schalten von einem ersten Übersetzungsverhältnis in ein zweites Übersetzungsverhältnis das Motordrehmoment von einem ersten Drehmomentniveau auf ein zweites Drehmomentniveau, wobei das erste Übersetzungsverhältnis größer als das zweite Übersetzungsverhältnis ist, wobei das erste Drehmomentniveau auf einer Fahrereingabe und einer Fahrzeuggeschwindigkeit beruht, und wobei das zweite Drehmomentniveau auf dem ersten Drehmomentniveau und dem ersten und zweiten Übersetzungsverhältnis beruht. Das Getriebesteuermodul verringert während des Zeitraums eine Drehmomentkapazität einer ersten Kupplung auf ein drittes Drehmomentniveau und erhöht während des Zeitraums eine Drehmomentkapazität einer zweiten Kupplung auf ein viertes Drehmomentniveau, wobei das vierte Drehmomentniveau auf dem zweiten Drehmomentniveau und einer Drehmomentverstärkung der zweiten Kupplung beruht.
Ein Verfahren zum Steuern eines Automatikgetriebes umfasst, dass während eines Zeitraums vor einem Schalten von einem ersten Übersetzungsverhältnis in ein zweites Übersetzungsverhältnis Motordrehmoment von einem ersten Drehmomentniveau auf ein zweites Drehmomentniveau erhöht wird, wobei das erste Übersetzungsverhältnis größer als das zweite Übersetzungsverhältnis ist, wobei das erste Drehmomentniveau auf einer Fahrereingabe und einer Fahrzeuggeschwindigkeit beruht, und wobei während des Zeitraums das zweite Drehmomentniveau auf dem ersten Drehmomentniveau und dem ersten und zweiten Übersetzungsverhältnis beruht, eine Drehmomentkapazität einer ersten Kupplung auf ein drittes Drehmomentniveau verringert wird, und während des Zeitraums eine Drehmomentkapazität einer zweiten Kupplung auf ein viertes Drehmomentniveau erhöht wird, wobei das vierte Drehmomentniveau auf dem zweiten Drehmomentniveau und einer Drehmomentverstärkung der zweiten Kupplung beruht.
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 lediglich zu Veranschaulichungszwecken 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 Zeitablaufdiagramm von Motordrehzahl und Getriebedrehmoment während eines Hochschaltens mit anstehender Leistung gemäß dem Stand der Technik ist;
2 ein Funktionsblockdiagramm eines Motorsystems gemäß der vorliegenden Offenbarung ist;
3 ein Funktionsblockdiagramm eines Getriebes gemäß der vorliegenden Offenbarung ist;
4 ein Funktionsblockdiagramm eines Steuermoduls gemäß der vorliegenden Offenbarung ist;
5 ein Zeitablaufdiagramm von Motordrehzahl und Getriebedrehmoment während eines Hochschaltens mit anstehender Leistung gemäß der vorliegenden Offenbarung ist; und
6 ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Steuern des Motorsystems gemäß der vorliegenden Offenbarung ist.
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 identifizieren. So wie hierin verwendet soll der Ausdruck zumindest eines von A, B und C derart aufgefasst werden, dass es 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 hierin verwendet bezieht sich der Ausdruck Modul auf einen anwendungsspezifischen integrierten Schaltkreis (ASIC), einen elektronischen Schaltkreis, einen Prozessor (geteilt, dediziert oder Gruppe) und Speicher, die ein oder mehrere Software- oder Firmware-Programme ausführen, einen kombinatorischen logischen Schaltkreis und/oder andere geeignete Komponenten, die die beschriebene Funktionalität bereitstellen.
Nun unter Bezugnahme auf 1 veranschaulicht ein Zeitablaufdiagramm Motordrehzahl (U/mm) und verschiedene Drehmomentniveaus (Pfund·Fuß bzw. lb·ft) während eines herkömmlichen Hochschaltens mit anstehender Leistung eines Automatikgetriebes. Während einer ersten Phase des Hochschaltens, die als ”Drehmomentphase” bezeichnet wird, wird die Drehmomentkapazität einer ersten Kupplung (die ”weggehende Kupplung”) entsprechend einem gegenwärtigen Gang verringert, und die Drehmomentkapazität einer zweiten Kupplung (die ”herankommende Kupplung”) wird erhöht. Mit anderen Worten wird während der ”Drehmomentphase” die weggehende Kupplung ausgerückt und die herankommende Kupplung eingerückt.
Jedoch wird das Eingangsdrehmoment in das Automatikgetriebe (d. h. von einer Kurbelwelle oder von einem Drehmomentwandler) während der ”Drehmomentphase” auf einem konstanten Niveau gehalten. Deshalb nimmt das Ausgangsdrehmoment von dem Automatikgetriebe (d. h. zu einem Endantrieb der Räder eines Fahrzeugs) während der ”Drehmomentphase” aufgrund von Reibung, wenn die herankommende Kupplung einrückt, ab.
Während einer zweiten Phase des Hochschaltens, die als ”Trägheitsphase” bezeichnet wird, nehmen das Eingangsdrehmoment und die Motordrehzahl ab, nachdem die zweite Kupplung mit einem neuen höheren Gang einrückt. Jedoch bleibt es sowohl während als auch nach der ”Trägheitsphase” Ausgangsdrehmoment auf dem verringerten Niveau. Dieser Abfall des Drehmoments über das Hochschalten mit anstehender Leistung hinweg (das durch Fläche 10 definiert ist) kann Geräusch, Vibration und/oder Härte (NVH von noise, vibration, harshness) erhöhen und/oder das Leistungsvermögen verringern.
Nun unter Bezugnahme auf 2 umfasst ein Motorsystem 20 einen Motor 22. Der Motor 22 umfasst mehrere Zylinder 24. Es ist festzustellen, dass obgleich sechs Zylinder gezeigt sind, andere Anzahlen von Zylindern ebenfalls verwendet werden können.
Luft wird in den Motor 22 und in einen Einlasskrümmer 26 durch einen Lufteinlass 28 eingesaugt, der durch eine Drosselklappe 30 geregelt wird. Die Luft wird auf Zylinder 24 verteilt und mit Kraftstoff aus einem Kraftstofftank (nicht gezeigt) kombiniert. Zum Beispiel kann der Kraftstoff durch mehrere Kraftstoffeinspritzvorrichtungen 32 in die Zylinder 24 eingespritzt werden.
Das Luft/Kraftstoff-Gemisch (L/K-Gemisch) in den mehreren Zylindern 24 wird durch Kolben (nicht gezeigt) komprimiert und kann jeweils durch mehrere Zündkerzen 34 verbrannt werden. Die Verbrennung des L/K-Gemisches treibt die Kolben (nicht gezeigt) an, die eine Kurbelwelle 36 drehen, um Motordrehmoment zu erzeugen. Ein Kurbelwellensensor 38 kann eine Drehzahl (U/min) der Kurbelwelle 36 messen, die nachstehend als Motordrehzahl bezeichnet wird. Alternativ kann der Kurbelwellensensor 38 ein Drehmoment der Motorkurbelwelle 36 messen, das nachstehend als Motordrehmoment bezeichnet wird. Abgase können von den Zylindern 24 durch einen Auspuffkrümmer 40 und eine Abgasanlage 42 ausgestoßen werden.
Die Kurbelwelle 36 treibt ein Getriebe 46 durch einen Drehmomentwandler 44 an. Das Getriebe 46 kann das Motordrehmoment an einen Fahrzeugendantrieb 48 (z. B. Fahrzeugräder) durch eines von mehreren Übersetzungsverhältnissen übertragen. Genauer kann das Getriebe 46 zwischen den Übersetzungsverhältnissen auf der Basis eines Schaltplanes schalten, der den Betriebsbedingungen, wie etwa der Motordrehzahl und der Fahrzeuggeschwindigkeit, entspricht.
Das Getriebe 46 umfasst typischerweise mehrere Kupplungen, die selektiv eingerückt/ausgerückt werden, um ein gewünschtes Übersetzungsverhältnis herzustellen. Wenn somit zwischen Übersetzungsverhältnissen geschaltet wird, tritt Kupplung-zu-Kupplung-Schalten auf. Genauer wird zumindest eine Kupplung ausgerückt (eine weggehende Kupplung), während zumindest eine Kupplung gleichzeitig eingerückt wird (eine herankommende Kupplung). Zum Beispiel kann die Steuerung des Kupplung-zu-Kupplung-Schaltens auf Motordrehmoment beruhen.
Ein Steuermodul 50 regelt den Betrieb des Motorsystems 20. Zum Beispiel kann das Steuermodul 50 die Drosselklappe 30 und die Kraftstoffeinspritzvorrichtungen 32 steuern, um das L/K-Verhältnis in dem Motor 22 zu steuern. Zusätzlich kann das Steuermodul 50 zum Beispiel die Zündkerzen 34 steuern, um den Zündzeitpunkt des Motors 22 zu steuern. Deshalb kann zum Beispiel das Steuermodul 50 das Motordrehmoment und die Motordrehzahl durch Steuern von Luft/Kraftstoff und/oder Zündfunken regeln.
Genauer kann das Steuermodul 50 das Motordrehmoment (d. h. das Eingangsdrehmoment in das Getriebe 46) während Hochschaltvorgängen steuern. In einer Ausführungsform kann das Steuermodul 50 das Motordrehmoment während eines Hochschaltvorgangs steuern. Die Zunahme des Eingangsdrehmoments in das Getriebe 46 kann das Antriebsdrehmoment (d. h. Ausgangsdrehmoment) von dem Getriebe 46 auf einem konstanten Niveau über den Hochschaltvorgang hinweg halten. Somit kann NVH abnehmen und/oder das Leistungsvermögen kann zunehmen.
Nun unter Bezugnahme auf 3 ist das Getriebe 46 detaillierter gezeigt. In einer Ausführungsform kann das Getriebe 46 ein Sechsgangautomatikgetriebe sein, wie es in 3 gezeigt ist. Es ist jedoch festzustellen, dass auch verschiedene andere Getriebe, wie unterschiedliche Arten von Getrieben und Getriebe, die unterschiedliche Anzahlen von Zahnrädern umfassen, eingesetzt werden können. Lediglich beispielhaft kann das Getriebe ein Doppelkupplungsgetriebe sein.
Das Getriebe 46 umfasst eine Eingangswelle 60, eine Ausgangswelle 62 und drei miteinander verbundene Planetenradsätze 64A, 64B bzw. 64C. Die Planetenradsätze 64A, 64B und 64C umfassen jeweilige Sonnenräder 66A, 66B und 66C, Träger 68A, 68B und 68C, Planetenräder 70A, 70B und 70C und Hohlräder 72A, 72B und 72C. Das Getriebe 46 umfasst darüber hinaus Kupplungen C1–C5, die selektiv eingerückt werden, um ein gewünschtes Übersetzungsverhältnis des Getriebes 46 herzustellen.
Genauer treibt die Eingangswelle 60 das Sonnenrad 66A des Zahnradsatzes 64A ständig an, treibt die Sonnenräder 66B, 66C der Zahnradsätze 64B, 64C über die Kupplung C1 selektiv an, und treibt den Träger 68B des Sonnenradsatzes 64B selektiv über die Kupplung C2 an. Die Hohlräder 72A, 72B, 72C der Zahnradsätze 64A, 64B und 64C werden selektiv über die Kupplungen C3, C4 bzw. C5 auf Masse festgelegt. Hydraulikdruck (P_HYD) wird an die verschiedenen Kupplungen selektiv geliefert, um die Einrückung der Kupplungen zu regeln. Ein Druckschalter 80 ist der Druckleitung zu jeder Kupplung zugeordnet und schaltet zwischen EIN- und AUS-Zuständen. Wenn P_HYD unter einem Schwellendruck (P_THR) liegt, befindet sich der Schalter genauer in dem AUS-Zustand. Wenn P_HYD größer als P_THR ist, ist der Schalterzustand EIN.
Wie es in Tabelle 1 unten grafisch dargestellt ist, kann der Zustand der Kupplungen C1–C5 (d. h. eingerückt oder ausgerückt) gesteuert werden, um sechs Vorwärtsgänge (1, 2, 3, 4, 5, 6), einen Rückwärtsgang (R) oder einen neutralen Zustand (N) bereitzustellen. Tabelle 1

C1 C2 C3 C4 C5

1. X X

2. X X

3. X X

4. X X

5. X X

6. X X

R X X

N X
Zum Beispiel wird der zweite Vorwärtsgang (d. h. 2. Gang) hergestellt, wenn die Kupplungen C1 und C4 eingerückt werden. Das Schalten von einem Vorwärtsgang zu einem anderen kann im Allgemeinen erreicht werden, indem eine Kupplung (d. h. die weggehende Kupplung ausgerückt wird, während die andere Kupplung (d. h. die herankommende Kupplung) eingerückt wird. Zum Beispiel kann das Getriebe 46 von dem zweiten Gang in den ersten Gang heruntergeschaltet werden, indem die Kupplung C4 ausgerückt wird, während die Kupplung C5 eingerückt wird.
Nun unter Bezugnahme auf 4 veranschaulicht ein Zeitablaufdiagramm die Motordrehzahl (U/min) und verschiedene Drehmomentniveaus (Pfund·Fuß bzw. lb·ft) während eines Hochschaltens mit anstehender Leistung des Getriebes 46. Wie es gezeigt ist, nimmt die Drehzahl des Motors während der ”Drehmomentphase” mit einer schnelleren Rate als vor der Drehmomentphase zu. Mit anderen Worten nimmt Eingangsdrehmoment in das Getriebe 46 (d. h. von der Kurbelwelle 36 oder dem Drehmomentwandler 44) während der ”Drehmomentphase” stetig zu, wie es durch Fläche 90 gezeigt ist. Zum Beispiel kann das Eingangsdrehmoment (T_in) während der ”Drehmomentphase” von einem Anfangs-Drehmomentniveau (T_{in_initial}) auf ein End-Eingangsdrehmomentniveau (T_{in_end}) zunehmen.
Das Eingangsdrehmoment (T_in) kann während der ”Trägheitsphase” aufgrund von Reibung bis auf das Eingangsdrehmomentniveau (T_{in_initial}) abnehmen, wenn das Drehmoment der Zuschalt-Kupplung (d. h. die herankommende Kupplung) auf T_{hc_end} zunimmt und somit einrückt. Nachdem jedoch die Zuschalt-Kupplung eingerückt ist, kann das Eingangsdrehmoment (T_in) dann auf ein End-Eingangsdrehmomentniveau (T_{in_end}) zurückkehren.
Somit kann das Ausgangsdrehmoment des Getriebes 46 vor und nach (d. h. über) den Hochschaltvorgang mit anstehender Leistung auf einem konstanten Niveau gehalten werden, wie es durch Fläche 92 veranschaulicht ist. Zum Beispiel kann das konstante Ausgangsdrehmoment vor, während und nach dem Hochschalten mit anstehender Leistung NVH verringern und/oder das Leistungsvermögen verbessern.
Nun unter Bezugnahme auf 5 ist das Steuermodul 50 detaillierter gezeigt. Das Steuermodul 50 kann ein Leistungsanforderung-Erzeugungsmodul 100, ein Drehmomentbefehl-Erzeugungsmodul 102, ein Gangauswahlmodul 104, ein Getriebesteuermodul 106 und ein Motordrehmoment-Steuermodul 108 umfassen.
Das Leistungsanforderung-Erzeugungsmodul 100 empfängt eine Fahrereingabe. Zum Beispiel kann die Fahrereingabe eine Stellung eines Gaspedals sein. Das Leistungsanforderung-Erzeugungsmodul 100 empfängt auch eine Fahrzeuggeschwindigkeit. Die Fahrzeuggeschwindigkeit kann zum Beispiel auf einer Drehzahl der Fahrzeugräder 48 (d. h. von einem Antiblockierbremssystem oder einem ABS-Sensor) oder einer Drehzahl einer Ausgangswelle des Getriebes 46 beruhen. Das Leistungsanforderung-Erzeugungsmodul 100 erzeugt eine Motorleistungsanforderung auf der Basis der Fahrereingabe und der Fahrzeuggeschwindigkeit.
Das Drehmomentbefehl-Erzeugungsmodul 102 empfängt die Motorleistungsanforderung. Das Drehmomentbefehl-Erzeugungsmodul 102 erzeugt einen Motordrehmomentbefehl auf der Basis der Motorleistungsanforderung. Genauer entspricht der Motordrehmomentbefehl dem Motordrehmoment, das erforderlich ist, um der Motorleistungsanforderung nachzukommen. Der Motordrehmomentbefehl kann dem Anfangs-Eingangsdrehmomentniveau (T_{in_initial}) entsprechen, wie es oben beschrieben wurde.
Das Gangauswahlmodul 104 empfängt auch die Motorleistungsanforderung und die Fahrzeuggeschwindigkeit. Das Gangauswahlmodul 104 ermittelt einen gewünschten Gang des Getriebes 46 auf der Basis der Motorleistungsanforderung und der Fahrzeuggeschwindigkeit. In einer Ausführungsform kann der gewünschte Gang zum Beispiel einem vorbestimmten Schaltplan entsprechen.
Das Getriebesteuermodul 106 empfängt den gewünschten Gang des Getriebes 46. Das Getriebesteuermodul 106 erzeugt einen Drehmomentkapazitätsbefehl der herankommenden Kupplung und einen Drehmomentkapazitätsbefehl der weggehenden Kupplung. Ein Drehmomentkapazitätsbefehl für eine Kupplung kann zum Beispiel eine gewünschte Kupplungsdrehmomentkapazität darstellen, indem eine Kraft (d. h. ein Druck), der auf eine Kupplung über einen Hydraulikkolben aufgebracht wird, gesteuert wird. Der Befehl der weggehenden Kupplung kann die Kraft (d. h. den Druck), der auf die weggehende Kupplung aufgebracht wird, auf ein erstes Drehmomentniveau verringern. Das erste Drehmomentniveau kann zum Beispiel Null sein. Zusätzlich kann der Befehl der herankommenden Kupplung die Kraft, die auf die herankommende Kupplung aufgebracht wird, auf ein zweites Drehmomentniveau erhöhen, das als End-Zuschalt-Kupplungsdrehmomentniveau (T_{hc_end}) bezeichnet wird. Genauer kann das End-Zuschalt-Kupplungsdrehmomentniveau (T_{hc_end}) wie folgt modelliert werden:
wobei r₁ ein Übersetzungsverhältnis des niedrigen Ganges (d. h. des gegenwärtigen Ganges) ist, r_h ein Übersetzungsverhältnis des hohen Ganges (d. h. des neuen Ganges) ist und K_hc eine Drehmomentverstärkung der Zuschalt-Kupplung ist, das als ein Verhältnis der Drehmomentkapazität der Zuschalt-Kupplung zu dem Eingangsdrehmoment definiert ist (T_hc/T_in).
Das Getriebesteuermodul 106 kann auch einen Motordrehmomentbefehl während eines Schaltvorganges des Getriebes 46 erzeugen. Der Motordrehmomentbefehl kann zum Beispiel einem Zusatz-Eingangsdrehmomentniveau (d. h. einem ansteigenden Eingangsdrehmomentniveau) (T_{in_add}) entsprechen, das höher ist als das Anfangs-Drehmomentniveau (T_{in_initial}). Genauer kann das Zusatz-Motordrehmomentniveau (T_{in_add}) wie folgt modelliert werden:
wobei T_hc der Drehmomentkapazitätsbefehl der Zuschalt-Kupplung (d. h. der herankommenden Kupplung) ist.
Das Motordrehmoment-Steuermodul 108 empfangt den Anfangs-Motordrehmomentbefehl (T_{in_initial}) von dem Motordrehmomentbefehl-Erzeugungsmodul 102 und dem Zusatz-Motordrehmomentbefehl (T_{in_add}) von dem Getriebesteuermodul 106. Das Motordrehmoment-Steuermodul 108 steuert das Motordrehmoment (d. h. den Drehmomenteingang in das Getriebe 46) auf der Basis der empfangenen Motordrehmomentbefehle. Genauer steuert das Motordrehmoment-Steuermodul 108 das Motordrehmoment (T_in) wie folgt:
Somit kann ein End-Eingangsdrehmomentniveau (T_{in_end}) (d. h. das maximale Eingangsdrehmoment während der ”Drehmomentphase”) wie folgt modelliert werden:
Nun unter Bezugnahme auf 6 beginnt ein Verfahren zum Betreiben des Motorsystems 10 mit Schritt 120. Bei Schritt 122 ermittelt das Steuermodul 50 einen Motorleistungsbefehl auf der Basis einer Fahrereingabe und einer Fahrzeuggeschwindigkeit. Bei Schritt 124 erzeugt das Steuermodul 50 einen Motordrehmomentbefehl (T_{in_initial}) auf der Basis der Motorleistungsanforderung. Bei Schritt 126 ermittelt das Steuermodul 50 einen gewünschten Gang des Getriebes 46 auf der Basis der Motorleistungsanforderung.
Bei Schritt 128 ermittelt das Steuermodul 50, ob ein Hochschaltvorgang mit anstehender Leistung erfolgen wird. Zum Beispiel kann ein Hochschaltvorgang mit anstehender Leistung gemäß einem vorbestimmten Schaltplan stattfinden. Alternativ kann ein Hochschaltvorgang mit anstehender Leistung befohlen werden, wenn das Steuermodul 50 ermittelt, dass ein höherer Gang erwünscht ist. Wenn dies wahr ist, kann die Steuerung zu Schritt 120 fortschreiten. Wenn dies falsch ist, kann die Steuerung zu Schritt 126 fortschreiten und die Steuerung kann enden.
Bei Schritt 120 erzeugt das Steuermodul 50 einen Drehmomentkapazitätsbefehl der weggehenden Kupplung (T_{lc_end}) (z. B. Absteigen auf Null), einen Drehmomentkapazitätsbefehl der herankommenden Kupplung (T_{hc_end}) und einen Zusatz-Motordrehmomentbefehl (T_{in_add}). Der Zusatz-Motordrehmomentbefehl (T_{in_add}) entspricht einem Motordrehmomentniveau, das erforderlich ist, um während des Hochschaltvorgangs mit anstehender Leistung ein konstantes Ausgangdrehmoment aufrecht zu erhalten.
Bei Schritt 122 erhöht das Steuermodul 50 während der ”Drehmomentphase” das Motordrehmoment von dem Anfangs-Eingangsdrehmomentniveau (T_{in_intial}) auf das End-Eingangsdrehmomentniveau (T_{in_end}) (z. B. T_{in_end} = T_{in_initial} + T_{in_add}). Ebenfalls bei Schritt 122 erhöht das Steuermodul die Drehmomentkapazität der Zuschalt-Kupplung von einem ersten Niveau (z. B. Null) auf die End-Drehmomentkapazität der Zuschalt-Kupplung (T_{hc_end}). Bei Schritt 124 schließt das Steuermodul 50 das Schalten von dem gegenwärtigen (niedrigen) auf den neuen (hohen) Gang (d. h. die ”Trägheitsphase”) ab. Die Steuerung kann dann bei Schritt 126 enden.
Fachleute können nun aus der vorstehenden Beschreibung feststellen, dass die breiten Lehren der Offenbarung in vielerlei Formen implementiert werden können. Obgleich diese Offenbarung besondere Beispiele umfasst, sollte daher der wahre Schutzumfang der Offenbarung nicht darauf beschränkt sein, da dem Fachmann beim Studium der Zeichnungen, der Beschreibung und der folgenden Ansprüche weitere Modifikationen in den Sinn kommen werden.

Claims

Motorsteuersystem für ein Automatikgetriebe, umfassend: ein Motordrehmoment-Steuermodul, das während eines Zeitraums vor einem Schalten von einem ersten Übersetzungsverhältnis in ein zweites Übersetzungsverhältnis das Motordrehmoment von einem ersten Drehmomentniveau auf ein zweites Drehmomentniveau erhöht, wobei das erste Übersetzungsverhältnis größer als das zweite Übersetzungsverhältnis ist, wobei das erste Drehmomentniveau auf einer Fahrereingabe und einer Fahrzeuggeschwindigkeit beruht, und wobei das zweite Drehmomentniveau auf dem ersten Drehmomentniveau und dem ersten und zweiten Übersetzungsverhältnis beruht; und ein Getriebesteuermodul, das während des Zeitraums eine Drehmomentkapazität einer ersten Kupplung auf ein drittes Drehmomentniveau verringert, und das während des Zeitraums eine Drehmomentkapazität einer zweiten Kupplung auf ein viertes Drehmomentniveau erhöht, wobei das vierte Drehmomentniveau auf dem zweiten Drehmomentniveau und einer Drehmomentverstärkung der zweiten Kupplung beruht.
Motorsteuersystem nach Anspruch 1, wobei das Motordrehmoment-Steuermodul während des Zeitraums das Motordrehmoment auf der Basis einer Summe aus dem ersten Drehmomentniveau und einem Zusatz-Drehmomentbetrag erhöht.
Motorsteuersystem nach Anspruch 2, wobei der Zusatz-Drehmomentbetrag auf einem Produkt aus der Drehmomentkapazität der zweiten Kupplung und einer Differenz zwischen dem ersten und zweiten Übersetzungsverhältnis dividiert durch ein Produkt aus dem ersten Übersetzungsverhältnis und der Drehmomentverstärkung der zweiten Kupplung beruht.
Motorsteuersystem nach Anspruch 3, wobei die Drehmomentverstärkung der zweiten Kupplung auf einem Verhältnis der Drehmomentkapazität der zweiten Kupplung und dem Motordrehmoment beruht.
Motorsteuersystem nach Anspruch 3, wobei das vierte Drehmomentniveau auf einem Produkt aus dem ersten Drehmomentniveau, dem ersten Übersetzungsverhältnis und der Drehmomentverstärkung der zweiten Kupplung dividiert durch das zweite Übersetzungsverhältnis beruht.
Motorsteuersystem nach Anspruch 1, wobei das zweite Drehmomentniveau auf einem Produkt aus dem ersten Drehmomentniveau und dem ersten Übersetzungsverhältnis dividiert durch das zweite Übersetzungsverhältnis beruht.
Motorsteuersystem nach Anspruch 1, wobei das dritte Drehmomentniveau Null beträgt.
Motorsteuersystem nach Anspruch 1, wobei die Drehmomentkapazität der ersten Kupplung das dritte Drehmomentniveau erreicht, bevor die Drehmomentkapazität der zweiten Kupplung das vierte Drehmomentniveau erreicht.
Motorsteuersystem nach Anspruch 1, wobei das Motordrehmoment-Steuermodul das Motordrehmoment steuert, indem zumindest eine von einer Drossel, mehreren Kraftstoffeinspritzvorrichtungen und mehreren Zündkerzen gesteuert wird.
Motorsteuersystem nach Anspruch 1, wobei das Ausgangsdrehmoment des Automatikgetriebes vor, während und nach dem Schaltvorgang auf einem konstanten Niveau gehalten wird.