DE102011011262A1

DE102011011262A1 - Schätzung einer Kupplungskolbenstellung in Echtzeit

Info

Publication number: DE102011011262A1
Application number: DE102011011262A
Authority: DE
Inventors: Paul G. Otanez; Shushan Bai; Vijai A. Neelakantan; Yue-Ming Chen
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2010-02-23
Filing date: 2011-02-15
Publication date: 2011-11-10
Anticipated expiration: 2031-02-16
Also published as: CN102162492A; DE102011011262B4; US8346451B2; US20110208396A1; CN102162492B

Abstract

Die vorliegende Erfindung stellt eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Schätzen der Stellung eines Kupplungskolbens während des Füllzyklus in Echtzeit unter Verwendung verrauschter Druckmessungen bereit, welche einen richtigen und erwünschten Kupplungsbetrieb sicherstellt. Drücke auf beiden Seiten einer Durchflussbegrenzungsblende, an dem Fluidsteueraktuator und dem Kupplungszylinder, werden gemessen, und diese Messungen in Verbindung mit anderen Systemparametern, wie etwa Blendengröße, Kupplungsvolumen und Rückstellfederkennlinien, werden verwendet, um nichtlineare dynamische Gleichungen (Algorithmen), die sich in einem Mikroprozessor befinden, zu lösen. Der Mikroprozessor liefert Ausgänge, die einer Schätzung der gegenwärtigen Stellung des Kupplungskolbens, einer Schätzung der gegenwärtigen Geschwindigkeit des Kolbens und einer Schätzung des gegenwärtigen Hydraulikdrucks entsprechen. Das Verfahren kann auch genutzt werden, um Kupplungsverschleiß zu detektieren.

Description

GEBIET
Die vorliegende Offenbarung betrifft eine Schätzung einer Stellung eines Kupplungsbauteils in Echtzeit, und genauer die Schätzung der Stellung eines Kolbens einer hydraulisch betriebenen Kupplung in Echtzeit.
HINTERGRUND
Die Aussagen in diesem Abschnitt liefern lediglich Hintergrundinformation, die mit der vorliegenden Offenbarung in Beziehung steht und brauchen keinen Stand der Technik zu bilden.
Es gibt zahlreiche Möglichkeiten, Automatikgetriebe für Kraftfahrzeuge zu klassifizieren oder zu kategorisieren. Vielleicht betrifft die beliebteste und praktischste Möglichkeit die Gesamt-Gangwechselstruktur. Unter diesem gegebenen Kriterium bilden Planetenrad-, stufenlose und Doppelkupplungsgetriebe die drei beliebtesten Typen.
Eine andere Möglichkeit, Automatikgetriebe zu klassifizieren, betrifft ihre Gangschaltausgestaltung. Bestimmte Getriebe werden als Kupplung-zu-Kupplung-Getriebe klassifiziert, was bedeutet, dass jedes Schalten durch das Lösen oder Ausrücken zumindest einer Kupplung und die Aktivierung oder Einrückung zumindest einer weiteren Kupplung bewerkstelligt wird. Diese Klasse von Automatikgetrieben umfasst die meisten Mehrfachplanetenrad- und alle Doppelkupplungsgetriebe.
In Kupplung-zu-Kupplung-Getrieben sind zum Beispiel die Art und Weise der Kupplungseinrückung und -ausrückung, d. h. wie schnell die Einrückung (oder Ausrückung) nach einem Befehl beginnt, die Rate der Einrückung dE/dt (oder Ausrückung dD/dt) und die Zeit bis zur vollen Einrückung (oder Ausrückung) entscheidend für einen insgesamt zufrieden stellenden Getriebebetrieb und ein insgesamt zufrieden stellendes Leistungsvermögen, welches ein beständiges und gleichmäßiges Schalten verlangt.
Um in Kupplung-zu-Kupplung-Getrieben eine Kupplung steuerbar einzurücken, wird ein Kolben, der die Kupplung betätigt, bis zu einem Punkt bewegt, an welchem der volle Hub der Kupplung abgeschlossen ist. Somit ist das Kupplungsvolumen vollständig mit Getriebe- oder Hydraulikfluid gefüllt. Nach dieser ”Füllphase” wird dann das von der Kupplung übertragene Drehmoment gesteuert, indem der Kupplungsfluiddruck gesteuert wird.
Kupplungssteuersysteme nach dem Stand der Technik beruhen auf dem Sammeln indirekter Information und ihrer Benutzung, nachdem ein Schalten abgeschlossen worden ist, um die erforderliche Füllzeit und die Zeit, um die volle Kupplungseinrückung zu beginnen, zu ermitteln. Dieser Ansatz ist durch zahlreiche Kalibrierungen beschränkt, die benutzt werden müssen, um die verfügbaren Daten mit dem Füllvolumen und der langsamen Konvergenzrate dieser begrenzten Daten in Beziehung zu setzen, was die Berechnung der Kupplungsfüllzeit verzögert und dieser Unsicherheit hinzufügt.
Nachdem die Ausgefeiltheit von Kupplung-zu-Kupplung- und anderen Getrieben zunimmt und deren Leistungsvermögens- und Kraftstoffwirtschaftlichkeitsziele noch anspruchsvoller werden, ist eine gesteuerte, d. h. richtige und gewünschte Einrückung und Ausrückung von Kupplungen in Kupplung-zu-Kupplung- und anderen Getrieben von zunehmender Bedeutung. Die vorliegende Erfindung ist auf dieses Ziel gerichtet.
ZUSAMMENFASSUNG
Die vorliegende Erfindung stellt eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Schätzen der Stellung einer Kupplung während des Füllzyklus in Echtzeit unter Verwendung von verrauschten Druckmessungen bereit, um einen richtigen und gewünschten Kupplungsbetrieb sicherzustellen. Drücke auf beiden Seiten einer Durchflusssteuerblende, an dem Fluidsteueraktuator und dem Kupplungszylinder werden gemessen, und diese Messungen in Verbindung mit anderen Systemparametern, wie etwa Blendengröße, Kupplungsvolumen und Rückstellfederkennlinien, werden verwendet, um nichtlineare dynamische Gleichungen (Algorithmen), die sich in einem Mikroprozessor befinden, zu lösen. Der Mikroprozessor liefert Ausgänge, die einer Schätzung der gegenwärtigen Stellung des Kupplungskolbens, einer Schätzung der gegenwärtigen Geschwindigkeit des Kolbens und einer Schätzung des gegenwärtigen Hydraulikdrucks entsprechen. Das Verfahren kann auch benutzt werden, um Kupplungsverschleiß zu detektieren.
Somit ist es ein Aspekt der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zum Schätzen der Stellung eines Kupplungskolbens während seines Füllzyklus in Echtzeit bereitzustellen.
Es ist ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Schätzen der Stellung eines Kupplungskolbens während seines Füllzyklus in Echtzeit bereitzustellen.
Es ist ein nochmals weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zum Schätzen der Stellung einer Kupplung während des Füllzyklus in Echtzeit unter Verwendung verrauschter Druckmessungen bereitzustellen.
Es ist ein nochmals weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Schätzen der Stellung einer Kupplung während des Füllzyklus in Echtzeit unter Verwendung verrauschter Druckmessungen bereitzustellen.
Es ist ein nochmals weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zum Bereitstellen einer Schätzung der gegenwärtigen Stellung des Kupplungskolbens, der gegenwärtigen Geschwindigkeit des Kolbens und des gegenwärtigen Hydraulikdrucks in Echtzeit bereitzustellen.
Es ist ein nochmals weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Bereitstellen einer Schätzung der gegenwärtigen Stellung des Kupplungskolbens, der gegenwärtigen Geschwindigkeit des Kolbens und des gegenwärtigen Hydraulikdrucks in Echtzeit bereitzustellen.
Weitere Aspekte, Vorteile und Anwendbarkeitsbereiche werden aus der hierin angegebenen Beschreibung deutlich werden. Es ist zu verstehen, dass die Beschreibung und die besonderen Beispiele lediglich zu Veranschaulichungszwecken dienen, und den Schutzumfang der Offenbarung nicht einschränken sollen.
ZEICHNUNGEN
Die hierin beschriebenen Zeichnungen dienen nur zu Veranschaulichungszwecken und sollen den Umfang der vorliegenden Offenbarung in keiner Weise einschränken.
1 ist eine schematische Ansicht eines Teils eines Kraftfahrzeuggetriebes, das die vorliegende Erfindung enthält;
2 ist ein Blockdiagramm eines Mikroprozessors, der die Algorithmen der vorliegenden Erfindung verkörpert;
3 ist ein Graph, der gemessenen und geschätzten Kupplungsdruck mit dem Kupplungsdruck auf der vertikalen (Y) Achse und der Zeit auf der horizontalen (X) Achse darstellt; und
4 ist ein Graph, der geschätzte und wahre Kupplungsverschiebung mit der Kupplungskolbenverschiebung auf der vertikalen (Y) Achse und der Zeit auf der horizontalen (X) Achse darstellt.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Die folgende Beschreibung ist lediglich beispielhafter Natur und soll die vorliegende Offenbarung, Anwendung oder Nutzung nicht einschränken.
Unter Bezugnahme auf 1 ist ein Teil eines Automatikgetriebes, wie etwa eines Doppelkupplungsgetriebes, veranschaulicht und allgemein mit dem Bezugszeichen 10 bezeichnet. Das Getriebe 10 umfasst ein Gehäuse 12 mit verschiedenen Öffnungen, Flanschen und anderen Merkmalen, die die internen Bauteile des Getriebes 10 aufnehmen, örtlich festlegen und lagern. Unter diesen Bauteilen sind eine Eingangswelle 14, die mit einer Eingangskupplungsanordnung 16 gekoppelt ist und diese antreibt, welche ein Reibkupplungspaket 18 aufweist, oder eine ähnliche selektiv einrückbare Drehmomentübertragungseinrichtung. Eine Antriebswelle oder ein Ausgangselement 22 koppelt das Reibkupplungspaket 18 mit anderen Bauteilen in dem Getriebe 10 bzw. liefert Drehmoment von dem Reibkupplungspaket zu den anderen Bauteilen.
Die Kupplungsanordnung 16 umfasst auch einen typischerweise ringförmigen Zylinder 24, der einen axial verschiebbaren Kolben 26 aufnimmt, der mit dem Reibkupplungspaket 18 in Eingriff gelangt und es komprimiert. Bevorzugt befindet sich eine Wellenplatte 28, die variable Steifigkeitseigenschaften für das Reibkupplungspaket 18 bereitstellt, zwischen dem Kolben 26 und dem Reibkupplungspaket 18. Alternativ kann die Wellenplatte 28 benachbart zu der Fläche des Reibkupplungspakets gegenüber dem Kolben 26 angeordnet sein. Eine Rückstellfeder 32 stellt gemäß herkömmlicher Konstruktionspraxis eine Wiederherstellungs- oder Rückstellkraft für den Kolben 26 bereit, um diesen von dem Reibkupplungspaket 18 weg umzusetzen, wenn Hydraulikdruck in dem Zylinder 24 verringert wird.
Das Getriebe 10 umfasst auch ein Versorgungs- und Steuersystem 40 für Hydraulikfluid (Getriebeöl). Das Versorgungs- und Steuersystem 40 umfasst eine Hydraulikpumpe 42 und ein Leitungsdruck-Steuersystem. Die Hydraulikpumpe 42 kann direkt durch einen Elektromotor angetrieben sein oder direkt oder indirekt von der Eingangswelle 14 des Getriebes 10 oder der Ausgangswelle eines Antriebsaggregats (nicht veranschaulicht) angetrieben sein. Der Ausgang der Hydraulikpumpe 42 wird an eine Hydraulikversorgungsleitung 44 geliefert, die mit einem optionalen Druckspeicher 46 in Fluidverbindung steht. Bekanntlich ist der Druckspeicher 46 eine Speichereinrichtung für Hydraulikdruckfluid, die Systemdruck und Fluidabgabe stabilisiert, wenn aus verschiedenen Gründen der Fluidverbrauch die Fluidversorgung übersteigt. In bestimmten Systemen und aus verschiedenen Gründen kann der Druckspeicher 26 weggelassen werden, ohne den richtigen Systembetrieb preiszugeben oder zu beeinträchtigen. Durch die Versorgungsleitung 44 wird Hydraulikfluid an einen proportionalen Solenoidaktuator oder ein Steuerventil 50 geliefert, wie etwa ein Magnetventil mit variabler Entleerung (VBS) zusammen mit einem Druckregelventil, einem Magnetventil mit variabler Zufuhr (VFS) oder einem anderen Proportionierventil, das durch ein variables Signal, wie etwa eine analoge Spannung, oder ein pulsweitenmoduliertes (PWM) Signal von einem Getriebesteuermodul (TCM) oder ähnlichem Controller 52 gesteuert wird.
Der proportionale Aktuator oder das proportionale Steuerventil 50 liefert einen gesteuerten Durchfluss von Hydraulikfluid in einer Versorgungsleitung 54 an einen ersten Aktuatordrucksensor 56. Der erste Aktuatordrucksensor 56 liefert ein stufenloses, d. h. proportionales oder analoges, elektrisches Signal oder Ausgang in einer Leitung oder einem Kabel 56 an den Controller 52. Die Versorgungsleitung 54 steht auch mit einer Durchflussbegrenzungsblende 60 in Verbindung. Abhängig von den momentanen Betriebsbedingungen begrenzt die Blende 60 den Hydraulikfluiddurchfluss und erzeugt eine Druckdifferenz, wie es nachfolgend ausführlicher beschrieben wird. Die Größe der Blende 60 hängt von vielen Betriebsparametern, wie etwa dem Druck und den Durchflusseigenschaften der Hydraulikpumpe 42 und des Druckspeichers 46 und den Druck-, Durchfluss- und Krafteigenschaften der Kupplungsanordnung 16 ab und kann experimentell oder empirisch ermittelt werden. Es ist festzustellen, dass der Hydraulikfluiddruck in der Versorgungsleitung 54 vor der Blende 60 auch durch einen anderen oder im Voraus existierenden Sensor (nicht veranschaulicht) gelesen werden kann, der ein Bauteil des Getriebes 10 selbst oder eines anderen Getriebe-Teilsystems ist. Mit anderen Worten muss der erste Aktuatordrucksensor 56 kein für dieses System dedizierer Sensor sein, sondern kann ein Bauteil eines anderen Systems oder Teilsystems des Getriebes 10 sein.
Die Blende 60 liefert Hydraulikfluid an eine Kupplungsversorgungsleitung 62, die mit sowohl dem Zylinder 24 der Kupplungsanordnung 16 als auch einen zweiten Kupplungsdrucksensor 66 kommuniziert. Der zweite Kupplungsdrucksensor 66 ist bevorzugt so nahe wie praktisch möglich bei dem Kupplungszylinder 24 gelegen, um den Druck darin möglichst genau zu erfassen. Ein zweiter Kupplungsdrucksensor 66 ist bevorzugt eine Einrichtung, die identisch mit dem ersten Drucksensor 56 ist, und liefert ebenfalls ein stufenloses, d. h. proportionales oder analoges, elektrisches Signal oder Ausgang in einer Leitung oder ein Kabel 68 an den Controller 52.
Es ist festzustellen, dass das Getriebesteuermodul 52 im Betrieb Befehle empfängt oder erzeugt, die den Aktuator oder das Steuerventil 50 proportional öffnen oder schließen. Der erste Aktuatordrucksensor 56 erfasst den Hydraulikdruck nahe bei dem Auslass des Aktuators oder des Steuerventils 50 vor der Blende 60, und der zweite Kupplungsdrucksensor 66 erfasst Hydraulikdruck nach der Blende 60, näher bei dem Kupplungszylinder 24. Diese Information wird in den Leitungen oder Kabeln 58 oder 68 an das Getriebesteuermodul 52 geliefert und wird wie nachstehend beschrieben benutzt, um eine Schätzung der Stellung des Hydraulikkolbens 26 in Echtzeit zu erzeugen, wenn er sich in den Zylinder 24 verschiebt und eine Kraft auf das Reibkupplungspaket 18 aufbringt.
Nun unter Bezugnahme auf 2 ist ein Blockdiagramm eines modellbasierten Beobachters, der die Berechnungssoftware oder Algorithmen einschließt, die sich in dem Getriebesteuermodul 52 oder einer ähnlichen Einrichtung befinden, veranschaulicht und allgemein mit dem Bezugszeichen 70 bezeichnet. Der modellbasierte Beobachter 70 empfängt Signale oder Daten von dem ersten Sensor 56 in der Leitung oder dem Kabel 58 und von dem zweiten Sensor 66 in der Leitung oder dem Kabel 68, welches an einen modellbasierten Vorhersageprozessor 72 geliefert wird, der Algorithmen enthält, die im Folgenden beschrieben werden. Der Ausgang des modellbasierten Vorhersageprozessors 72 wird an einen Messungskorrekturprozessor 74 geliefert. Der Messungskorrekturprozessor 74 enthält auch Algorithmen, die im Folgenden beschrieben werden, und liefert drei Daten oder Signalausgänge. Ein erster Ausgang 76 ist oder repräsentiert eine Schätzung der vorliegenden Stellung des Hydraulikkolbens 26 und somit des Ausmaßes der Einrückung des Reibkupplungspakets 18, der zweite Ausgang 78 ist oder repräsentiert eine Schätzung der vorliegenden axialen Geschwindigkeit des Kolbens 26 und somit zum Beispiel wie bald und wie abrupt die Einrückung des Reibkupplungspakets 18 erfolgen wird, und ein dritter Ausgang 28 ist oder repräsentiert eine Schätzung des vorliegenden Drucks an dem Ausgang des Aktuators oder Steuerventils 50 und an dem Eingang zu dem Hydraulikzylinder 24.
Zu dem modellbasierten Vorhersageprozessor 72 zurückgekehrt, umfasst dieser eine Kraft-Bewegungs-Gleichung (F = ma), welche die Beschleunigung des Hydraulikkolbens 26 auf der Basis verschiedener Systemvariablen und des Drucks, der an dem Zylinder 24 durch den zweiten Drucksensor 66 erfasst wird, berechnet:
Die momentane Änderungsrate des Drucks an dem Hydraulikzylinder 24 pro Zeiteinheit kann dann mit der folgenden Gleichung berechnet werden:
Dies ergibt
Ẋ = f(X, p_out, C) wobei
x stellt eine Vektorgröße der Systemzustandsvariablen dar, die die Stellung des Kolbens 26, die Geschwindigkeit des Kolbens 26 und den Druck an dem Zylinder 24 umfassen, aber nicht darauf beschränkt sind, und C gleich einem Parametersatz ist.
Diese Berechnungen, die in dem modellbasierten Vorhersageprozessor 72 erfolgen, werden mit einer Berechnung summiert, die in dem Messungskorrekturprozessor 74 erfolgt, in dem folgenden Schritt:
die integriert werden kann, um X ~ bereitzustellen, die der Schätzwert von X ist, die gewünschte Variable, nämlich die vorliegende Stellung des Kolbens 26, P ~, die der Schätzwert von p ist, der der Druck an dem Hydraulikzylinder 24 ist, Ppm der Hydraulikdruck-Messwert von dem zweiten Sensor 66 an dem Kupplungszylinder 24 ist, und Pout-m der Hydraulikdruck-Messwert für den ersten Sensor 56 an dem Ausgang des Aktuators oder Steuerventils 50 ist. Eine Liste aller Variablen, die in den vorstehenden Gleichungen auftreten, befindet sich auf Seite 14 dieser Beschreibung.
Indem somit die Messwerte Ppm und Pout-m verwendet werden, kann man andere Zustandsvariablen schätzen. Es ist festzustellen, dass die Wahl der Funktionen f(X ~, Pout-m, C) und g(Ppm – P ~p) für unterschiedliche Techniken unterschiedlich sein wird, wie etwa Kalman-Filter- und Gleitmodusbeobachtermethodiken. Zum Beispiel kann g(Ppm – P ~p) eine Verstärkung sein, die unter Verwendung einer Kalman-Filter-Methodik berechnet wird, während eine Verstärkung, die mit einer Signumfunktion modifiziert wird, unter Verwendung einer Gleitmodus-Methodik berechnet werden kann. Der Grund hinter dem Hinzufügen einer Funktion des Fehlers g(Ppm – Pp) ist, einen Berechnungsrückkopplungsmechanismus vorzusehen, um die Gesamtschätzung auf der Basis der verfügbaren Kupplungsdruckmessung Ppm und seiner Schätzung Pp zu korrigieren. Es ist daher festzustellen, dass andere Schätzverfahren benutzt werden können, um die für diese Anwendung relevanten Zustände zu berechnen.
Nun unter Bezugnahme auf die 3 und 4 ist zu verstehen, dass einer der Hauptvorteile des Kalman-Filters, seiner Nachfahren (engl. progeny), und deren Datenanalyse- und Berechnungstechniken die Verringerung des Rauscheffekts in einem Signal ist. So wie es hierin benutzt wird, bezieht sich Rauschen auf jede Schwankung in einem Signal, die vorhanden sein kann und von der anzunehmen ist, dass sie von dem tatsächlichen, wahren und vorliegenden Wert einer gemessenen Variablen abweicht. Wie 3 veranschaulicht, minimieren die Mess- und Datenanalysetechniken der vorliegenden Erfindung die Effekte von Rauschen in dem Steuerkreis. Der Graph oder die Linie 82 veranschaulicht die rohen (ungefilterten und aufgebreiteten) Daten, die von einem der Sensoren 56 oder 66 zugeführt werden. Es kann festgestellt werden, dass die Interpretation eines solchen Datenstroms schwierig sein kann, und dass Steuerungs- und Getriebebetriebsentscheidungen auf der Basis eines momentanen Werts nicht optimal sein können. Der Graph oder die Linie 84 stellt den Druckwert dar, der durch die oben angeführten Algorithmen geschätzt und benutzt wird, um die Stellung des Kolbens 26 zu schätzen. 4 stellt zwei Graphen einer Kolbenverschiebung über die Zeit dar, wobei die enge Übereinstimmung zwischen der Stellung des Kolbens 26, die durch die oben angeführten Algorithmen 86 geschätzt wird, und der Stellung des Kolbens 26, die durch ein Wahrheitsmodell 88 bestätigt wird, gezeigt ist.
Es ist zu verstehen, dass die vorstehende Beschreibung die beste Ausführungsart darlegt, die von den Erfindern zur praktischen Ausführung der Erfindung im Hinblick auf die Einarbeitung und Verwendung der zwei Drucksensoren 56 und 66 auf entgegengesetzten Seiten der Blende 60 in Betracht gezogen wird. Jedoch ist zu verstehen, dass es zwei Alternativen gibt, die den Zweck und das Ziel der Erfindung erreichen, die aber den ersten Drucksensor 56 nicht ausdrücklich erfordern. In einer ersten Alternative kann der erste (dedizierte) Drucksensor 56 durch einen Sensor ersetzt sein, der ein Bauteil eines anderen Steuerungs- oder Überwachungssystems (nicht veranschaulicht) ist. Der Ausgang dieses anderen, typischerweise von im Voraus existierenden Sensors kann dann auch an den Controller 52 geliefert und von diesem benutzt werden. Dies beseitigt natürlich, was als ein redundanter Drucksensor betrachtet werden könnte, wodurch Gewicht eingespart und Kosten verringert werden. In einer zweiten Alternative wird angenommen, dass der Druck in der Versorgungsleitung 54 der gewünschte (konstruktive) Systembetriebsdruck, etwa 1000 kPa ist. Derartige Systemkonstruktionsdrücke können zwischen ungefähr 200 kPa und 2200 kPa variieren. Obwohl herausgefunden worden ist, dass diese Annahme zu einem gewissen Fehler in der Berechnung der Kolbenstellungsschätzung und weiterer Daten führt, liefert sie ein brauchbares und funktionales Berechnungsschema, wieder ohne die Notwendigkeit des Einarbeitens des ersten Drucksensors 56.
Da zuallerletzt die vorstehende Vorrichtung und das vorstehende Verfahren eine Schätzung der Stellung eines Kolbens in einer Reibkupplungsanordnung eines Fahrzeuggetriebes in Echtzeit auf der Basis der erfassten Hydraulikdrücke in den Kupplungskreis liefert, ist es auch möglich und zu verstehen, den Nutzen zu haben, Kupplungsabrieb zu erfassen, d. h. Abrieb des Reibmaterials des Reibkupplungspakets 18, so dass eine größere Kupplungsverschiebung notwendig ist, um das gleiche Niveau an Kupplungseinrückung und Drehmomentübertragung wie in der Vergangenheit zu erreichen.
Die Beschreibung der Erfindung ist lediglich beispielhafter Natur und Abwandlungen, die nicht vom Kern der Erfindung abweichen, sollen im Umfang der Erfindung liegen. Derartige Abwandlungen sind nicht als eine Abweichung vom Gedanken und Umfang der Erfindung anzusehen.
Liste der in den Gleichungen verwendeten Symbole

A_p

= Kolbenfläche

D_p

= Viskoser Widerstandskoeffizient an Kolben

F_drag

= Reibungswiderstand am Kolben

a

= Reibungswiderstandsparameter

k_p

= Federkonstante der Rückstellfeder am Kolben

x_po

= Anfangskolbenstellung

F_apl

= Kraft aufgrund von Wellenplatte an der Kupplung

M_p

= Masse des Kolbens

β

= Volumenmodul von Getriebefluid

V_o

= Anfängliches Kupplungskammervolumen

P_out

= Druck vor der Blende zwischen dem Steuermagnetventil und der Kupplung

C_d

= Durchflussaustragskoeffizient der Blende zwischen dem Steuermagnetventil und der Kupplung

r_clfd

= Effektiver Durchflussradius der Blende zwischen dem Steuermagnetventil und der Kupplung

ρ

= Massendichte des Getriebefluids

h₁

= Kolbenverschiebung, wenn die Kompression der Wellenplatte beginnt

h₁

= Kolbenverschiebung, wenn die Kompression der Wellenplatte beginnt

C

= Satz aller Parameter, die oben aufgelistet sind, welche verwendet werden, um die Kupplung zu modulieren

Claims

Vorrichtung zum Schätzen einer vorliegenden Stellung eines Kupplungskolbens, umfassend, in Kombination, eine Quelle für Hydraulikdruckfluid, ein Proportionier-Steuerventil, das einen Einlass, der mit der Quelle für Hydraulikfluid kommuniziert, und einen Auslass aufweist, einen ersten Drucksensor, der angeordnet ist, um Hydraulikfluiddruck nahe bei dem Auslass zu erfassen, eine Durchflussbegrenzungsblende in Fluidverbindung mit dem Auslass, einen Kupplungszylinder in Fluidverbindung mit der Blende, einen zweiten Drucksensor, der angeordnet ist, um Hydraulikfluiddruck nahe bei dem Kupplungszylinder zu erfassen, und ein Mikroprozessormittel zum Ermitteln einer Beschleunigung des Kupplungskolbens, einer Druckänderung an dem Kupplungskolben und einer Stellung eines derartigen Kupplungskolbens.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Quelle für Hydraulikdruckfluid eine Pumpe umfasst.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Quelle für Hydraulikdruckfluid eine elektrische Pumpe und einen Druckspeicher umfasst.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Steuerventil ein Magnetventil mit variabler Entleerung (VBS) und ein Druckregelventil ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Steuerventil ein Magnetventil mit variabler Stellkraft (VFS) ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, die ferner ein Reibkupplungspaket umfasst, auf das der Kolben wirkt, und das ein Eingangselement und ein Ausgangselement aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, die ferner ein Reibkupplungspaket, auf das der Kolben wirkt, eine Wellenplatte benachbart zu dem Reibkupplungspaket und eine Rückstellfeder, die auf den Kolben wirkt, umfasst.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Mikroprozessormittel ein Bauteil eines Getriebesteuermoduls ist.
Vorrichtung zum Ermitteln einer Stellung eines Hydraulikkolbens in einer Kupplungsanordnung, umfassend, in Kombination, eine Quelle für Hydraulikdruckfluid, ein Steuerventil, das einen Einlass, der mit der Quelle für Hydraulikfluid kommuniziert, und einen Auslass aufweist, ein Mittel zum Ermitteln von Hydraulikfluiddruck bei oder nahe bei dem Auslass, eine Durchflussbegrenzungsblende in Fluidverbindung mit dem Auslass, einen Kupplungszylinder in Fluidverbindung mit der Blende, einen Drucksensor zum Erfassen von Hydraulikfluiddruck bei oder nahe bei dem Kupplungszylinder, und ein Mittel zum Empfangen von Daten von den Sensoren und zum Ermitteln einer Beschleunigung des Kupplungskolbens, einer Druckänderung an dem Kupplungskolben und einer Stellung eines derartigen Kupplungskolbens.
Vorrichtung nach Anspruch 9, wobei die Quelle für Hydraulikdruckfluid eine Pumpe und einen Druckspeicher umfasst.