DE102011013858B4

DE102011013858B4 - Steuersystem mit Parameterübertragung zwischen einem Maschinensteuermodul und einem Getriebesteuermodul

Info

Publication number: DE102011013858B4
Application number: DE102011013858.7A
Authority: DE
Inventors: Andrew W. Phillips
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2010-03-17
Filing date: 2011-03-14
Publication date: 2018-01-04
Anticipated expiration: 2031-03-15
Also published as: CN102211576B; DE102011013858A1; US20110231071A1; CN102211576A; US8504261B2

Abstract

Steuersystem, das umfasst: ein Maschinensteuermodul (50); und ein Getriebesteuermodul (54), das über ein Netz (56) mit dem Maschinensteuermodul (50) kommuniziert, wobei: das Getriebesteuermodul (54) ein Rückdrehmomentsignal und/oder ein erstes Maschinenbeschleunigungssignal erzeugt; das Getriebesteuermodul (54) das Rückdrehmomentsignal und/oder das erste Maschinenbeschleunigungssignal über das Netz (56) an das Maschinensteuermodul (50) sendet; und das Maschinensteuermodul (50) den Betrieb einer Maschine (16) auf der Grundlage des Rückdrehmomentsignals und/oder des ersten Maschinenbeschleunigungssignals steuert; wobei das Getriebesteuermodul (54) umfasst: ein Modul für das hydrodynamische Drehmoment (186), das ein hydrodynamisches Drehmoment eines Drehmomentwandlers (30) bestimmt; ein Drehmomentwandlermodul (190), das ein Drehmomentwandler-Überbrückungskupplungs-Drehmoment des Drehmomentwandlers (30) bestimmt; ein Pumpendrehmomentmodul (188), das ein Pumpendrehmoment eines Getriebes (32) bestimmt; und ein Rückdrehmomentmodul (192), das das Rückdrehmomentsignal auf der Grundlage des hydrodynamischen Drehmoments, des Drehmomentwandler-Überbrückungskupplungs-Drehmoments und des Pumpendrehmoments erzeugt; wobei: das Modul für das hydrodynamische Drehmoment (186) das hydrodynamische Drehmoment auf der Grundlage eines Maschinendrehzahlsignals und eines Turbinendrehzahlsignals bestimmt; das Drehmomentwandlermodul (190) das Drehmomentwandler-Überbrückungskupplungs-Drehmoment auf der Grundlage eines Einrückdrucks des Drehmomentwandlers und einer Drehmomentwandler-Überbrückungskupplungs-Verstärkung bestimmt; und das Pumpendrehmomentmodul (188) das Pumpendrehmoment auf der Grundlage des Maschinendrehzahlsignals und eines Getriebeleitungsdrucks bestimmt.

Description

GEBIET
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Steuersystem mit Parameterübertragung zwischen einem Maschinensteuermodul und einem Getriebesteuermodul.
HINTERGRUND
Verschiedene Maschinensteueralgorithmen stützen sich auf die rechtzeitige Schätzung der Maschinendrehzahl. Die Maschinensteueralgorithmen enthalten direkte Algorithmen, indirekte Algorithmen und/oder Diagnosealgorithmen. Direkte Algorithmen enthalten Bestimmungsparameter wie etwa die Zündfunkenzeiteinstellung, Kraftstoffeinspritzvolumina und die Drosselklappenposition. Als ein Beispiel kann ein indirekter Algorithmus einen Parameter wie etwa das Maschinenausgangsdrehmoment schätzen. Diagnosealgorithmen können z. B. das Detektieren einer Fehlzündung, das Detektieren des Betriebs einer fehlerhaften Einlass- oder Auslassventilanordnung usw. enthalten.
Ein Maschinensteuermodul kann Schätzwerte der Maschinendrehzahl erhalten, die auf der Unterbrechungsüberwachung von Maschinendrehzahlsensoren wie etwa Kurbelwellendrehzahlsensoren beruhen. Zum genauen Detektieren der Position und der Drehzahl der Kurbelwelle werden mehrere Maschinendrehzahlsensoren verwendet. Das Maschinensteuermodul kann die Signale von den Maschinendrehzahlsensoren aufbereiten (z. B. glätten und filtern), um Herstellungsabweichungen und Rauschen zu berücksichtigen. Herstellungsabweichungen enthalten Abweichungen der Entfernungen zwischen den Maschinendrehzahlsensoren. Ein Maschinensteuersystem kann z. B. nicht weniger als 60 Maschinendrehzahlsensoren enthalten, die um einen Umfang eines überwachten Zahnrads oder Rads mit Zähnen beabstandet sind. Die Position und die Drehzahl des Zahnrads oder Rads mit Zähnen hängen direkt mit der Position und mit der Drehzahl z. B. einer Kurbelwelle einer Maschine zusammen. Die Signalaufbereitung kann bei Maschinendrehzahlbestimmungen eine Verzögerung einführen.
Die Position und die Drehzahl der Kurbelwelle werden durch das von einem Getriebe auf die Maschine ausgeübte Rückdrehmoment beeinflusst. Das Rückdrehmoment auf die Maschine kann zu den erzeugten Maschinendrehzahlsignalen Rauschen hinzufügen. Im Ergebnis ist in den auf der Grundlage der Maschinendrehzahlsignale bestimmten Parametern und/oder erzeugten Signalen zusätzliches Rauschen enthalten.
Die Druckschrift DE 698 09 673 T2 offenbart ein Steuersystem, das ein Maschinensteuermodul und ein Getriebesteuermodul, das über ein Netz mit dem Maschinensteuermodul kommuniziert, umfasst. Das Getriebesteuermodul erzeugt ein Rückdrehmomentsignal und/oder ein erstes Maschinenbeschleunigungssignal, das Getriebesteuermodul sendet das Rückdrehmomentsignal und/oder das erste Maschinenbeschleunigungssignal über das Netz an das Maschinensteuermodul und das Maschinensteuermodul steuert den Betrieb einer Maschine auf der Grundlage des Rückdrehmomentsignals und/oder des ersten Maschinenbeschleunigungssignals.
Weitere herkömmliche Steuersysteme, die jeweils ein Maschinensteuermodul und ein Getriebesteuermodul umfassen, sind in den Druckschriften DE 196 44 477 A1 , EP 1 439 087 A2 und DE 692 15 307 T2 beschrieben.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Steuersystem mit einem Maschinensteuermodul und einem Getriebesteuermodul zu schaffen, welches im Vergleich zu herkömmlichen Steuersystemen eine verbesserte Maschinen- und Getriebeleistung ermöglicht.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
ZUSAMMENFASSUNG
Ein erfindungsgemäßes Steuersystem enthält ein Maschinensteuermodul und ein Getriebesteuermodul. Das Getriebesteuermodul kommuniziert über ein Netz mit dem Maschinensteuermodul. Das Getriebesteuermodul erzeugt ein Rückdrehmomentsignal und/oder ein erstes Maschinenbeschleunigungssignal. Das Getriebesteuermodul sendet das Rückdrehmomentsignal und/oder das erste Maschinenbeschleunigungssignal über das Netz an das Maschinensteuermodul. Das Maschinensteuermodul steuert auf der Grundlage des Rückdrehmomentsignals und/oder des ersten Maschinenbeschleunigungssignals den Betrieb einer Maschine. Das Getriebesteuermodul umfasst ein Modul für das hydrodynamische Drehmoment, das ein hydrodynamisches Drehmoment eines Drehmomentwandlers bestimmt, ein Drehmomentwandlermodul, das ein Drehmomentwandler-Überbrückungskupplungs-Drehmoment des Drehmomentwandlers bestimmt, ein Pumpendrehmomentmodul, das ein Pumpendrehmoment eines Getriebes bestimmt, und ein Rückdrehmomentmodul, das das Rückdrehmomentsignal auf der Grundlage des hydrodynamischen Drehmoments, des Drehmomentwandler-Überbrückungskupplungs-Drehmoments und des Pumpendrehmoments erzeugt. Das Modul für das hydrodynamische Drehmoment bestimmt das hydrodynamische Drehmoment auf der Grundlage eines Maschinendrehzahlsignals und eines Turbinendrehzahlsignals. Das Drehmomentwandlermodul bestimmt das Drehmomentwandler-Überbrückungskupplungs-Drehmoment auf der Grundlage eines Einrückdrucks des Drehmomentwandlers und einer Drehmomentwandler-Überbrückungskupplungs-Verstärkung. Das Pumpendrehmomentmodul bestimmt das Pumpendrehmoment auf der Grundlage des Maschinendrehzahlsignals und eines Getriebeleitungsdrucks.
Weitere Bereiche der Anwendbarkeit der vorliegenden Offenbarung gehen aus der im Folgenden gegebenen ausführlichen Beschreibung hervor. Selbstverständlich sind die ausführliche Beschreibung und die spezifischen Beispiele nur zur Veranschaulichung bestimmt.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die vorliegende Offenbarung wird umfassender verständlich aus der ausführlichen Beschreibung und aus den beigefügten Zeichnungen, in denen:
1 ein Funktionsblockdiagramm eines Hybridantriebsstrangsystems ist, das eine Maschinen- und Getriebesteuerung in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung enthält;
2 ein Funktionsblockdiagramm und schematisches Diagramm eines Abschnitts des Hybridantriebsstrangsystems aus 1 ist;
3 ein Funktionsblockdiagramm eines Maschinensteuermoduls und eines Getriebesteuermoduls in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ist; und
4 ein Ablaufplan ist, der ein Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstrang-Steuersystems in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Die folgende Beschreibung ist dem Wesen nach lediglich beispielhaft. Der Klarheit halber sind in den Zeichnungen zur Bezeichnung ähnlicher Elemente dieselben Bezugszeichen verwendet. Wie der Ausdruck wenigstens eines von A, B und C hier verwendet wird, soll er ein logisches (A oder B oder C) unter Verwendung eines nicht ausschließenden logischen Oder bedeuten. Selbstverständlich können Schritte innerhalb eines Verfahrens in anderer Reihenfolge ausgeführt werden, ohne die Prinzipien der vorliegenden Offenbarung zu ändern.
Wie der Begriff Modul hier verwendet ist, bezieht er sich auf eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC), auf eine elektronische Schaltung, auf einen Prozessor (gemeinsam genutzt, dediziert oder Gruppe) und auf Speicher, die eines oder mehrere Software- oder Firmwareprogramme ausführen, auf eine Kombinationslogikschaltung und/oder auf andere geeignete Komponenten, die die beschriebene Funktionalität bereitstellen.
Außerdem bezieht sich der Ausdruck Verbrennungszyklus, wie er hier verwendet wird, auf die periodischen Phasen eines Maschinenverbrennungsprozesses. Zum Beispiel kann sich in einer 4-Takt-Brennkraftmaschine ein einzelner Verbrennungszyklus auf einen Ansaugtakt, auf einen Verdichtungstakt, auf einen Arbeitstakt und auf einen Ausstoßtakt beziehen und diese enthalten. Die vier Takte werden während des Betriebs der Maschine wiederholt.
Obwohl die folgenden Ausführungsformen hauptsächlich in Bezug auf beispielhafte Brennkraftmaschinen beschrieben sind, können die Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung außerdem auf andere Brennkraftmaschinen anwendbar sein. Zum Beispiel kann die vorliegende Erfindung auf Selbstzündungsmaschinen, auf Fremdzündungsmaschinen, auf Maschinen mit homogener Fremdzündung, auf Maschinen mit homogener Kompressionszündung, auf Maschinen mit Schichtladungszündung, auf Dieselmaschinen und auf funkengestützte Selbstzündungsmaschinen anwendbar sein.
Verschiedene Maschinensteueralgorithmen stützen sich auf die rechtzeitige Schätzung der Maschinendrehzahl, der Maschinenbeschleunigung und des Maschinendrehmoments. Dies enthält direkte und indirekte Steuervariablen und Diagnosealgorithmen. Beispiele direkter Variablen sind die Zündfunkenzeiteinstellung und Kraftstoffeinspritzvolumina (Kraftstoffmengen). Ein Beispiel einer indirekten Variablen kann ein Maschinenausgangsdrehmoment sein, da das Maschinenausgangsdrehmoment auf der Grundlage anderer Parameter wie etwa der Zündfunkenzeiteinstellung und der Kraftstoffmengen bestimmt wird. Ein Beispiel eines Diagnosealgorithmus ist ein Fehlzündungsdetektierungsalgorithmus. Eine Fehlzündung kann sich darauf beziehen, dass der Kraftstoff in einem Zylinder während eines Funkenzündereignisses nicht zündet.
Obwohl ein Maschinensteuermodul Parameterschätzwerte erhalten kann, die z. B. auf räumlichen Unterbrechungen von Maschinendrehzahlsensoren beruhen, können Signale von den Maschinendrehzahlsensoren wegen Herstellungsabweichungen und Rauschen eine Glättung und Filterung erfordern. Dies verzögert den Empfang der Maschinendrehzahlsignale. Außerdem kann die Dynamik des Rückdrehmoments auf eine Maschine zusätzliches Rauschen in die Maschinendrehzahlsignale einführen und auf der Grundlage der Maschinendrehzahlsignale ausgeführte Berechnungen beeinflussen. Darüber hinaus können das Differenzieren zwischen Maschinendrehzahlmessungen mit hoher räumlicher Häufigkeit oder die Bestimmung einer Ableitung eines Maschinendrehzahlsignals ebenfalls zusätzliches Rauschen einführen.
In den folgenden beschriebenen Ausführungsformen werden die Maschinendrehzahl, die Maschinenbeschleunigung und/oder das Rückdrehmoment auf eine Maschine überwacht und durch ein Getriebesteuermodul (TCM) direkt und/oder indirekt bestimmt und zu einem Maschinensteuermodul (ECM) zurückgekoppelt. Dies ermöglicht, dass ein Maschinensteuermodul Ursachen von Maschinendrehzahlschwankungen überwacht und bestimmt. Die Schwankungen können auf einem Zündereignis jedes Zylinders einer Maschine oder gemittelt über mehrere Zündereignisse (z. B. über einen vollen Verbrennungszyklus – 2 Umdrehungen einer Kurbelwelle) beruhen.
In 1 ist ein beispielhaftes Hybridantriebsstrangsystem 10 gezeigt. Obwohl das Antriebsstrangsystem 10 als ein Hybrid- und Hinterradantriebs-Antriebsstrang (RWD-Antriebsstrang) dargestellt ist, wird gewürdigt werden, dass die Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung mit irgendwelchen anderen Hybrid- und Nicht-Hybrid-Antriebsstrangkonfigurationen implementiert werden können.
Das Antriebsstrangsystem 10 enthält ein Vortriebssystem 12 und ein Kraftübertragungssystem [engl.: ”drivetrain system”] 14. Das Vortriebssystem 12 enthält eine Brennkraftmaschine (ICE) 16 und einen Elektromotor (EM) oder eine Motor-Generator-Einheit (MGU) 18. Das Kraftübertragungssystem 14 enthält eine Mitnehmerscheibe oder ein Schwungrad 27, einen Drehmomentwandler oder eine andere Kopplungsvorrichtung 30, ein Getriebe 32, eine Antriebswelle 34, ein Differential 36, Achswellen 38, Bremsen 40 und angetriebene Räder 42. Das Vortriebssystem 12 weist ein ECM 50 auf und kann ein Hybridsteuermodul (HCM) 52 aufweisen. Das Kraftübertragungssystem 14 weist ein TCM 54 auf.
Die Steuermodule 50, 52, 54 nutzen über ein Netz 56 wie etwa ein Car Area Network (CAN) Informationen gemeinsam. Als ein Beispiel kann das ECM 50 eine durchschnittliche oder mittlere Maschinendrehzahl S_Emean bestimmen. Das TCM 54 empfängt die mittlere Maschinendrehzahl S_Emean und kann das Rückdrehmoment T_PROPTCM bestimmen. Das Rückdrehmoment T_PROPTCM ist gleich dem durch den Drehmomentwandler 30 auf die Kurbelwelle 66 ausgeübten Drehmoment. Das Rückdrehmoment T_PROPTCM kann betragsmäßig gleich dem Ausgangsdrehmoment der Maschine 16 sein. Das Rückdrehmoment T_PROPTCM kann auf der durch das ECM 50 bestimmten mittleren Maschinendrehzahl S_Emean beruhen oder kann allein auf der Grundlage von Parametern bestimmt werden, die durch das TCM 54 bestimmt werden. Wie in Folgenden ausführlicher beschrieben ist, können andere Informationen zwischen den Steuermodulen 50, 52, 54 gemeinsam genutzt werden.
Das ECM 50 kann bestimmte Parameter, die das TCM 54 ansonsten schätzen müsste, direkt und ohne Schätzung bestimmen können und umgekehrt. Außerdem können das ECM 50 und das TCM 54 Informationen für bestimmte Parameter mit einer höheren Rate, als sie über das Netz 56 gesendet werden können, erheben können. Mit anderen Worten, die Häufigkeit, mit der das ECM 50 und das TCM 54 Daten erheben, kann höher sein als die Häufigkeit, mit der dieselben Daten über das Netz 56 übertragen werden können. Die für die Übertragung von Informationen zwischen dem ECM 50 und dem TCM 54 verfügbare Bandbreite kann beschränkt sein. Zum Beispiel kann das ECM 50 Daten von mehreren Maschinendrehzahlsensoren mit einer ersten Rate erheben können, kann es aber ein einzelnes Maschinendrehzahlsignal mit einer zweiten Rate an das TCM 54 übertragen. Die zweite Rate kann kleiner als die erste Rate sein. Die gemeinsame Nutzung von Informationen ermöglicht, dass das ECM 50 und das TCM 54 Informationen nutzen, die anderenfalls geschätzt werden oder bei der Ausführung von Maschinen- und Getriebesteueraufgaben nicht verfügbar sind. Im Folgenden sind andere Beispiele für die gemeinsame Nutzung beschrieben.
Außerdem kann das Vortriebssystem 12 Zusatzkomponenten wie etwa einen Klimaanlagenkompressor 60 und eine Servolenkpumpe 62 enthalten. Die MGU 18 und die Zusatzkomponenten können unter Verwendung eines Riemen- und Riemenscheibensystems 64 mit der ICE 16 gekoppelt sein. Das Riemen- und Riemenscheibensystem 64 kann mit einer Kurbelwelle 66 der ICE 16 gekoppelt sein und ermöglichen, dass zwischen der Kurbelwelle 66 und der MGU 18 und/oder den Zusatzkomponenten ein Drehmoment übertragen wird. Diese Konfiguration wird als ein riemengetriebenes Startergeneratorsystem (BAS-System) bezeichnet. Die Kurbelwelle 66 treibt das Kraftübertragungssystem 14 an.
Im Betrieb kann das Ausgangsdrehmoment von der MGU 18 an die Kurbelwelle 66 angelegt werden. Das Vortriebsdrehmoment der Kurbelwelle 66 wird über die Kraftübertragungssystemkomponenten übertragen, um an den Achswellen 38 ein Achsdrehmoment T_AXLE zum Antreiben der Räder 42 bereitzustellen. Das Achsdrehmoment T_AXLE kann als das Antriebsstrang-Ausgangsdrehmoment bezeichnet werden. Genauer wird das Vortriebsdrehmoment mit mehreren Übersetzungsverhältnissen multipliziert, die durch die Kopplungsvorrichtung 30, durch das Getriebe 32 und durch das Differential 36 bereitgestellt werden, um das Achsdrehmoment T_AXLE zu liefern. Im Wesentlichen wird das Vortriebsdrehmoment mit einem effektiven Übersetzungsverhältnis multipliziert, das eine Funktion eines durch die Kopplungsvorrichtung 30 eingeführten Verhältnisses, eines durch die Getriebe-Eingangs/Ausgangs-Wellendrehzahlen bestimmten Getriebeübersetzungsverhältnisses, eines Differentialverhältnisses sowie irgendeiner anderen Komponente, die ein Verhältnis in das Kraftübertragungssystem 14 einführen kann (z. B. eines Verteilergetriebes in einem Vierradantriebs-Antriebsstrang (4WD-Antriebsstrang) oder in einem Allradantriebs-Antriebsstrang (AWD-Antriebsstrang)), ist. Für die Drehmomentsteuerung enthält der Achsdrehmomentbereich die ICE 16 und die MGU 18.
Außerdem enthält der Antriebsstrang 10 ein Steuersystem 70, das den Drehmomentausgang der Maschine 16 und der MGU 18 regulieren kann. Das Steuersystem 70 enthält die Steuermodule 50, 52, 54. Das Steuersystem 70 kann auf der Grundlage der Drehzahl der MGU 18, die z. B. durch einen oder mehrere Maschinendrehzahlsensoren 72 detektiert werden kann, den Drehmomentausgang der MGU 18 regulieren. Die Maschinendrehzahlsensoren können die Position und/oder die Drehzahl eines Objekts wie etwa die Position und/oder die Drehzahl einer Kurbelwelle und/oder einer Nockenwelle detektieren. Die Informationen von den Maschinendrehzahlsensoren 72 können direkt für die Steuermodule 50, 52, 54 bereitgestellt werden.
Das ECM 50, das HCM 52 und/oder das TCM 54 steuern das Antriebsstrang-Ausgangsdrehmoment. Das HCM 52 kann eines oder mehrere Untermodule einschließlich eines BAS-Steuerprozessors (BCP) 74, aber darauf nicht beschränkt, enthalten. Eine Fahrereingabeeinrichtung 76 kommuniziert mit dem ECM 50. Die Fahrereingabeeinrichtung 76 kann ein Fahrpedal und/oder eine Tempomatsystemeingabe enthalten, ist darauf aber nicht beschränkt. Eine Fahrerschnittstelle 78 kommuniziert mit dem TCM 54. Die Fahrerschnittstelle 78 enthält einen Getriebefahrbereichswähler (z. B. einen PRNDL-Hebel), ist darauf aber nicht beschränkt. Die Steuermodule 50, 52, 54 können mit einem Speicher 80 kommunizieren, der Tabellen 82 enthält. Informationen, die durch jedes der Module 50, 52, 54 erzeugt werden, können direkt zwischen den Modulen 50, 52, 54 gesendet oder für den Zugriff durch jedes der Module in dem Speicher 80 gespeichert werden.
Nun auch anhand von 2 ist ein Funktionsblockdiagramm und schematisches Diagramm eines Abschnitts 100 des Hybridantriebsstrangsystems 10 gezeigt. Es sind Abschnitte des Vortriebs-, des Kraftübertragungs- und des Steuersystems 12, 14, 70 gezeigt, die den Drehmomentwandler 30, das Getriebe 32, das ECM 50, das TCM 54 und die Kurbelwelle 66 enthalten. Das Getriebe 32 enthält eine Übersetzungsgetriebe- und Ventilanordnung 102 und eine Getriebepumpe 104.
Der Drehmomentwandler 30 enthält eine Maschinenseite 106, eine Getriebeseite 108 und eine Kupplung 110 mit elektronisch gesteuerter Kapazität (ECCC 110). Die Maschinenseite 106 enthält ein Pumpenradgehäuse 112 (d. h. eine Drehmomentwandlerpumpe), das mit der Mitnehmerscheibe 27 verbunden ist, die wiederum mit der Kurbelwelle 66 verbunden ist. Das Pumpenradgehäuse 112 kann mit der Getriebepumpe 104 verbunden sein. Die Getriebeseite 108 enthält eine Turbine 114, die mit einer Getriebeeingangswelle 116 verbunden ist. Die Getriebeeingangswelle 116 ist mit der Übersetzungsgetriebe- und Ventilanordnung 102 verbunden, die ein Drehmoment an die Antriebswelle 34 überträgt.
Das Vortriebsdrehmoment von der Kurbelwelle 66 wird an die Mitnehmerscheibe 27 und wiederum an das Pumpenradgehäuse 112 geliefert. Während das Pumpenradgehäuse 112 gedreht wird, wird Drehmoment an die Turbine 114 übertragen, was in der Getriebepumpe 104 ein Pumpendrehmoment T_P erzeugt. Die Getriebepumpe 104 pumpt Getriebefluid zu der Übersetzungsgetriebe- und Ventilanordnung 102 und über einen Getriebefluidweg oder über eine Getriebefluidleitung 122 zu einer Überbrückungssolenoid- und Ventilanordnung 120. Obwohl die Getriebefluidleitung 122 als zwischen der Getriebepumpe 104 und der Überbrückungssolenoid- und Ventilanordnung 120 verbunden gezeigt ist, liefert die Getriebefluidleitung 122 ebenfalls Fluid an die Übersetzungsgetriebe- und Ventilanordnung 102.
Das TCM 54 steuert durch Steuern des Anlege- und des Lösefluiddrucks P_A und P_R in dem Drehmomentwandler 30 den Druck in der Getriebefluidleitung 122, was wiederum das Drehmomentwandler-Schlupfdrehmoment T_slip zwischen dem Pumpenradgehäuse 112 und der Turbine 114 steuert. Das TCM 54 stellt das Drehmomentwandler-Schlupfdrehmoment T_slip durch Steuern des Drucks an der ECCC 110 ein und erhält es aufrecht. Das TCM 54 steuert durch Einstellen der Fluiddrücke P_A und P_R über die Überbrückungssolenoid- und Ventilanordnung 120 den Druck an der ECCC 110.
Das TCM 54 kommuniziert über das Netz 56 mit dem ECM 50. Das ECM 50 empfängt Maschinendrehzahlsignale von einem oder von mehreren Maschinendrehzahlsensoren wie etwa von einem Maschinendrehzahlsensor 72'. Das ECM 50 empfängt Signale von anderen Sensoren wie etwa von einem Maschinenkühlmitteltemperatur-(ECT-) und Maschinenöltemperatur-(EOT-)Sensor 130, von einem Sauerstoffsensor 132, von einem Drosselklappenpositionssensor 134, von einem Abgasrückführungs-(AGR-)Sensor 136, von Einlasssensoren 138, von Auslasssensoren 140, von einem Umgebungslufttemperatursensor 142 und von einem Luftdrucksensor 144. Die Einlasssensoren 138 können einen Luftmassenströmungs-(MAF-)Sensor, einen Einlasslufttemperatur-(IAT-)Sensor, einen Einlasskrümmerabsolutdruck-(MAP-)Sensor enthalten. Die Auslasssensoren 136 können einen Auslassströmungssensor, einen Auslasstemperatursensor und einen Auslassdrucksensor enthalten.
Das TCM 54 empfängt von einem Turbinendrehzahlsensor 150 ein Turbinendrehzahlsignal. Außerdem kann das TCM 54 Sensorsignale von Sensoren und von Ventilen des Getriebes und von der Überbrückungssolenoid- und Ventilanordnung 120 empfangen. Zum Beispiel kann das TCM 54 Ventilpositionssignale, Drehmomentwandlerdrucksignale, Getriebefluiddrucksignale usw. empfangen.
Das ECM 50 und das TCM 54 nutzen verschiedene Informationen über das Netz 56 gemeinsam. Das ECM 50 kann z. B. Maschinendrehzahlinformationen mit dem TCM 54 gemeinsam nutzen. Das TCM 54 kann z. B. Vortriebsdrehmomentinformationen (z. B. Maschinenausgangsdrehmomentinformationen), Maschinendrehzahlinformationen und Maschinenbeschleunigungsinformationen mit dem ECM 50 gemeinsam nutzen.
Das ECM 50 kann die Maschinenposition und/oder die Maschinendrehzahl bestimmen auf der Grundlage: der Maschinenpositionssignale und/oder der Maschinendrehzahlsignale von den Maschinendrehzahlsensoren 72'; der Rückdrehmomentinformationen von dem TCM 54; der Maschinendrehzahlinformationen von dem TCM 54; usw. Das ECM 50 kann Ableitungen der Maschinenposition und der Maschinendrehzahl bestimmen, um eine Beschleunigung (und/oder eine Drehverzögerung) der Maschine 16 zu bestimmen. Die Positions-, Drehzahl-(Geschwindigkeits-) und Beschleunigungsinformationen können bestimmt werden auf der Grundlage: der Maschinendrehzahlsignale von den Maschinendrehzahlsensoren; eines Vortriebsdrehmomentsignals, eines Maschinendrehzahlsignals und/oder eines Beschleunigungssignals von dem TCM 54; usw.
Das ECM 50 kann ferner z. B. die Abweichung eines erwarteten Ausgangsdrehmoments der Maschine 16 oder die Abweichung von einem minimalen Zündfunken für das beste Drehmoment (MBT) überwachen. Die Überwachung kann auf dem Maschinendrehzahl-, auf dem Maschinenbeschleunigungs- und auf dem Vortriebsdrehmomentsignal von dem TCM 54 beruhen. Die Bestimmung, die Überwachung und der Empfang der Maschinendrehzahlen, der Maschinenbeschleunigungen und der Vortriebsdrehmomente können zum Steuern von Betrieben wie etwa der Drosselklappenposition, der Zündfunken- und Kraftstoffzeiteinstellung und der Kraftstoffmengen der Maschine 16 verwendet werden.
Das TCM 54 kann Ableitungen der Maschinenposition und der Maschinendrehzahl bestimmen, um die Beschleunigung (und/oder die Drehverzögerung) der Maschine 16 zu erhalten. Die Positions-, die Drehzahl(Geschwindigkeits-) und die Beschleunigungsinformationen können bestimmt werden auf der Grundlage: eines Maschinendrehzahlsignals von dem ECM 50; von Maschinendrehzahlsignalen von Maschinendrehzahlsensoren (z. B. von dem Maschinendrehzahlsensor 72'); des Turbinendrehzahlsignals; von Drücken innerhalb des Drehmomentwandlers 30; usw.
Nun ebenfalls anhand von 3 ist ein Funktionsblockdiagramm des ECM 50 und des TCM 54 gezeigt. Das ECM 50 unterscheidet sich von dem TCM 54 und kommuniziert mit ihm über das Netz 56. Das ECM 50 enthält einen ersten Sender-Empfänger 160. Das TCM 54 enthält einen zweiten Sender-Empfänger 162. In einer Ausführungsform sind der erste und der zweiten Sender-Empfänger 160, 162 über verdrahtete Verbindungen mit dem Netz 56 verbunden. In einer anderen Ausführungsform kommuniziert der erste Sender-Empfänger 160 drahtlos mit dem zweiten Sender-Empfänger 162.
Das ECM 50 enthält ein erstes Maschinendrehzahlmodul 164, ein Maschinenbeschleunigungsmodul 166, ein Zündfunkensteuermodul 168, ein Drosselklappensteuermodul 170, ein Kraftstoffsteuermodul 172, ein Vortriebsdrehmomentmodul 174, ein Diagnosesteuermodul 176 und kann andere Module 178 wie etwa ein Tempomatmodul, ein Zylinderabschaltungsmodul usw. enthalten. Die Module 168, 170, 172, 174 können als Parametersteuermodule bezeichnet werden. Das erste Maschinendrehzahlmodul 164 bestimmt auf der Grundlage von Maschinendrehzahlsignalen und/oder anderen hier beschriebenen Parametern die mittlere Maschinendrehzahl der Maschine 16.
Die Steuermodule 168, 170, 172, 174 steuern auf der Grundlage von in Bezug auf die Ausführungsformen von 1, 2 und 4 beschriebenen Parametern in dieser Reihenfolge die Zündfunkenzeiteinstellung, die Drosselklappenposition, die Kraftstoffzeiteinstellung und die Kraftstoffmengen und das Vortriebsdrehmoment oder das Ausgangsdrehmoment der Maschine 16. Beispielparameter sind die Maschinendrehzahl, die Kühlmittel- und die Öltemperatur, Luftdrücke usw. Das Diagnosesteuermodul 176 steuert auf der Grundlage von in Bezug auf die Ausführungsformen von 1, 2 und 4 beschriebenen Parametern die Diagnoseüberwachung und -prüfung der Maschine 16 wie etwa die Detektierung von Fehlzündungen.
Das TCM 54 enthält ein Turbinendrehzahlmodul 180, ein zweites Maschinendrehzahlmodul 182, ein Maschinenbeschleunigungsmodul 184, ein hydrodynamisches Drehmomentmodul 186, ein Getriebepumpendrehmomentmodul 188, ein Drehmomentwandlermodul 190, ein Rückdrehmomentmodul 192, ein Schlupfdrehmomentmodul 194 und kann andere Module 196 enthalten. Die anderen Module 196 können ein Überbrückungssolenoid- und Ventilanordnungsmodul 197 und ein Übersetzungsgetriebe- und Ventilanordnungsmodul 198 enthalten. Das Turbinendrehzahlmodul 180 bestimmt auf der Grundlage der Turbinendrehzahlsignale S_T und/oder anderer hier beschriebener Parameter die Drehzahl der Turbine 114. Die Module 186, 188, 190, 192 bestimmen wie in Bezug auf die Ausführungsformen der 1, 2 und 4 beschrieben in dieser Reihenfolge die hydrodynamischen Drehmomente T_HYDINPUT, T_HYDOUTPUT des Drehmomentwandlers 30, das Getriebepumpendrehmoment T_P des Getriebes 32, das Drehmomentwandler-Überbrückungskupplungs-Drehmoment T_CT und das Rückdrehmoment T_PROPTCM an der Maschine 16.
Das Schlupfdrehmomentmodul 194 bestimmt den Anlege-, den Löse- und/oder den Einrückdruck P_A, P_R, P_TCC der Drehmomentwandler-Überbrückungskupplung. Das Schlupfdrehmomentmodul 194 kann durch Einstellen der Drücke P_A, P_R, P_TCC z. B. auf der Grundlage von Informationen über die mittlere Maschinendrehzahl ein vorgegebenes Schlupfdrehmoment T_slip bestimmen, setzen und/oder einstellen.
Das Überbrückungssolenoid- und Ventilanordnungsmodul 197 steuert die Überbrückungssolenoid- und Ventilanordnung 120 z. B., um das vorgegebene Kupplungsschlupfdrehmoment T_slip aufrecht zu erhalten und/oder um den Druck in der Getriebefluidleitung 122 einzustellen. Das Übersetzungsgetriebe- und Ventilanordnungsmodul 198 kann die Übersetzungsgetriebe- und Ventilanordnung 102 zum Einstellen des Drucks in der Getriebefluidleitung 122 steuern.
Nun auch anhand von 4 ist ein Ablaufplan gezeigt, der ein Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstrang-Steuersystems darstellt. Obwohl die folgenden bei 202–236 ausgeführten Aufgaben hauptsächlich in Bezug auf die Ausführungsformen von 1–3 beschrieben sind, können die bei 202–220 ausgeführten Aufgaben auf andere Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung angewendet werden.
Das Verfahren kann bei 200 beginnen. Bei 202 erzeugen die Maschinendrehzahlsensoren wie etwa die Sensoren 72, 72' Maschinenpositions- und/oder -drehzahlsignale. Bei 204 erzeugen das ECM 50 und/oder das erste Maschinendrehzahlmodul 164 auf der Grundlage der Maschinenpositions- und/oder -drehzahlsignale ein Signal S_Emean für die mittlere Maschinendrehzahl. Das Signal S_Emean für die mittlere Maschinendrehzahl kann eine durchschnittliche Maschinendrehzahl über eine vorgegebene Zeitdauer sein und auf der Grundlage der Zündfunkenzeiteinstellung, der Kraftstoffmengen, der Fehlzündungsdetektierung usw. erzeugt und an das TCM 54 gesendet werden. Die vorgegebene Zeitdauer kann gleich einer Zeitdauer eines Verbrennungszyklus eines Zylinders oder eines vollen Verbrennungszyklus der Maschine 16 sein. Bei 205 kann das Signal S_Emean für die mittlere Maschinendrehzahl über das Netz 56 von dem ECM 50 an das TCM 54 gesendet werden.
Bei 206 erzeugt der Turbinendrehzahlsensor 150 ein Turbinendrehzahlsignal S_T. Bei 208 bestimmen das TCM 54 und/oder das Schlupfdrehmomentmodul 194 einen Einrückdruck P_TCC an der ECCC 110. Der Einrückdruck P_TCC kann ein angewiesener Anlegedruck sein und/oder auf den Fluiddrücken P_A und P_R und/oder auf dem Fluiddruck P_line in der Getriebefluidleitung 122 beruhen. Die Fluiddrücke P_A und P_R können z. B. eine Funktion eines angewiesenen Drehmomentschlupfs, eines vorgegebenen Drehmomentschlupfs und/oder einer mittleren Maschinendrehzahl sein. Als ein Beispiel kann der Einrückdruck P_TCC gleich einer Differenz zwischen den Fluiddrücken P_A und P_R sein. Der Leitungsdruck P_line kann ein angewiesener Leitungsdruck, ein geschätzter Leitungsdruck sein und/oder über einen Leitungsdrucksensor direkt gemessen werden. Der Leitungsdruck P_line kann auf der Grundlage der mittleren Maschinendrehzahl S_Emean, der Turbinendrehzahl S_T, der Drücke P_A und P_R usw. bestimmt werden.
Bei 210 bestimmen das TCM 54 und/oder das Modul 186 für das hydrodynamische Drehmoment das hydrodynamische Eingangsdrehmoment T_HYDINPUT und können sie das hydrodynamische Ausgangsdrehmoment T_HYDOUTPUT bestimmen. Das hydrodynamische Eingangsdrehmoment und das hydrodynamische Ausgangsdrehmoment T_HYDINPUT, T_HYDOUTPUT können z. B. unter Verwendung der Gleichungen 1–6 bestimmt werden. Wie durch Gleichung 2 gezeigt ist, ist das Drehmomentverhältnis (TR) eine Funktion des Drehzahlverhältnisses (SR). Wie durch Gleichung 3 gezeigt ist, beruhen der C_factor und der K_factor auf dem Drehzahlverhältnis. Wenn der C_factor in Abhängigkeit von dem Drehzahlverhältnis SR graphisch dargestellt wird, ist er für Werte des Drehzahlverhältnisses SR in der Nähe von 0 allgemein konstant. Während das Drehzahlverhältnis von 0 auf 1 zunimmt, nimmt der C_factor mit einer zunehmenden Rate ab.
Bei 212 bestimmen das TCM 54 und/oder das Drehmomentwandlermodul 190 ein Drehmomentwandler-Überbrückungskupplungs-Drehmoment T_CT. Das Drehmomentwandler-Überbrückungskupplungs-Drehmoment T_CT kann unter Verwendung von Gleichung 7 bestimmt werden. G_TCC ist eine Drehmomentwandler-Überbrückungskupplungs-Verstärkung. T_CT = F{P_TCC, G_TCC} (7)
Bei 214 bestimmen das TCM 54 und/oder das Getriebepumpendrehmomentmodul 188 das Getriebepumpendrehmoment T_P. Das Getriebepumpendrehmoment T_P kann unter Verwendung von Gleichung 8 bestimmt werden. T_P = F{S_Emean, P_line} (8)
Nach 214 kann das TCM zu 216 und/oder zu 226 übergehen.
Bei 216 bestimmen das TCM 54 und/oder das Rückdrehmomentmodul 192 das Eingangsdrehmoment, z. B. in den Drehmomentwandler 30. Das Eingangsdrehmoment ist gleich dem durch den Drehmomentwandler 30 auf die Kurbelwelle 66 ausgeübten Rückdrehmoment T_PROPTCM. Das Rückdrehmoment T_PROPTCM kann unter Verwendung der Gleichungen 9 oder 10 bestimmt werden. Das Rückdrehmoment T_PROPTCM kann ein durchschnittliches oder mittleres Drehmoment sein und kann gleich einer Summe der auf die Kurbelwelle 66 und unterstromig der Maschine 16 wirkenden Drehmomente wie etwa einer Summe des hydrodynamischen Eingangsdrehmoments T_HYDINPUT, des Drehmomentwandler-Überbrückungskupplungs-Drehmoments T_CT und des Getriebepumpendrehmoments T_P sein. Das Rückdrehmoment T_PROPTCM kann von einer Schätzeinrichtung des TCM 54 und/oder des ECM 50 für eine Echtzeitbestimmung (d. h. für die Bestimmung zu dem tatsächlichen Zeitpunkt, zu dem ein Ereignis mit vernachlässigbarer Verzögerung auftritt) der Maschinendrehzahl, der Maschinenbeschleunigung und der Verbrennungsdrehmomente verwendet werden. T_PROPTCM = F{T_HYDINPUT, T_TC, T_P} (9) T_PROPTCM = T_HYDINPUT + T_CT + T_P (10)
Bei 218 empfängt das ECM 50 das Rückdrehmoment T_PROPTCM als ein Rückdrehmomentsignal, das von dem TCM 54 gesendet werden kann. Bei 220 kann das ECM 50 auf der Grundlage angewiesener und/oder tatsächlicher Drosselklappenpositionen, Zündfunkenzeiteinstellung, Kraftstoffmengen und/oder Fehlzündungsdetektierung unter Verwendung der Tabellen 82 des Speichers 80 das Vortriebsdrehmoment T_PROPECM schätzen. Die Tabellen 82 können das Vortriebsdrehmoment T_PROPECM mit den angewiesenen und/oder tatsächlichen Drosselklappenpositionen, Zündfunkenzeiteinstellungen und Kraftstoffmengen in Beziehung setzen.
Bei 222 kann das ECM 50 ein Vergleichsmodul enthalten, das das Rückdrehmoment T_PROPTCM von dem TCM 54 mit dem geschätzten Vortriebsdrehmoment T_PROPECM des ECM 50 vergleicht, um ein resultierendes Vortriebsdrehmoment T_PROPRES zu erzeugen. Das resultierende Vortriebsdrehmoment T_PROPRES kann ein mittleres Drehmoment und eine Funktion der Drehmomente T_PROPTCM, T_PROPECM sein.
Die Drehmomente T_PROPTCM, T_PROPECM können in Bezug auf einen gemeinsamen Drehmomentpunkt entlang des Antriebsstrangs eines Fahrzeugs wie etwa einen Drehmomentpunkt zwischen der Kurbelwelle 66 und der Mitnehmerscheibe 27 erzeugt werden. Die Drehmomente T_PROPTCM, T_PROPECM können in Bezug auf verschiedene Punkte entlang eines Antriebsstrangs erzeugt werden, und eine Differenz zwischen den Drehmomenten T_PROPTCM, T_PROPECM kann eine Funktion der Komponententrägheit und der Beschleunigungsrate dieser Trägheit sein kann. Zum Beispiel kann das Vortriebsdrehmoment T_PROPECM in Bezug auf einen ersten Drehmomentpunkt zwischen der Kurbelwelle 66 und der Mitnehmerscheibe 27 erzeugt werden. Das Rückdrehmoment T_PROPTCM kann in Echtzeit und in Bezug auf einen zweiten Punkt zwischen dem Pumpenradgehäuse 112 und der Turbine 114 oder auf einen Drehmomentpunkt außerhalb des Drehmomentwandlers 30 erzeugt werden.
Aus diesem Grund kann eines der Drehmomente T_PROPECM, T_PROPTCM vor der Ausführung eines Vergleichs zwischen den Drehmomenten T_PROPECM, T_PROPTCM so eingestellt werden, dass die Trägheit der Komponenten zwischen den jeweiligen Drehmomentpunkten berücksichtigt wird. Als ein Beispiel kann das Rückdrehmoment T_PROPTCM ursprünglich durch das TCM 54 erzeugt werden, das die Trägheit bestimmter Komponenten wie etwa der Mitnehmerscheibe 27, des Pumpenradgehäuses 112 und/oder der Turbine 114 berücksichtigt. Die Trägheit hängt direkt mit der Masse der Komponenten zusammen.
Das ECM 50 kann auf der Grundlage des Rückdrehmoments T_PROPTCM, des Vortriebsdrehmoments T_PROPECM und/oder des resultierenden Vortriebsdrehmoments T_PROPRES Parameter wie etwa das Maschinenausgangsdrehmoment, die Drosselklappenposition, die Zündfunkenzeiteinstellung, Kraftstoffmengen usw. steuern. Die Parameter können durch das Zündfunkensteuermodul 168, durch das Drosselklappensteuermodul 170 und durch das Kraftstoffsteuermodul 172 gesteuert werden. Das ECM 50 kann ein stationäres Maschinendrehmomentmodell annehmen und/oder auf der Grundlage des Vortriebsdrehmoments T_PROPTCM, des Vortriebsdrehmoments T_PROPECM und/oder des resultierenden Vortriebsdrehmoments T_PROPRES eine Kurbelwellenposition (für verbesserte Kraftstoff- und Zündfunkenzeiteinstellung) modellieren. Die Aufgaben bei 220 und 222 können nicht ausgeführt werden. Das ECM 50 kann das Maschinenausgangsdrehmoment, die Drosselklappenposition, die Zündfunkenzeiteinstellung, die Kraftstoffmengen usw. auf der Grundlage des Vortriebsdrehmoments T_PROPTCM und nicht des Vortriebsdrehmoments T_PROPECM steuern.
Bei 224 kann das ECM 50 Abweichungen von einem erwarteten Maschinenausgangsdrehmoment T_PROPEXP wie etwa Abweichungen von dem MBT überwachen. Das ECM 50 kann das Vortriebsdrehmoment T_PROPTCM und/oder das resultierende Vortriebsdrehmoment T_PROPRES mit einem erwarteten Maschinenausgangsdrehmoment T_PROPEXP vergleichen. Die Differenz zwischen dem erwarteten Maschinenausgangsdrehmoment T_PROPEXP und dem Rückdrehmoment T_PROPTCM oder dem resultierenden Vortriebsdrehmoment T_PROPRES kann ein unerwartetes Drehmoment T_U sein.
Das ECM 50 kann das Maschinenausgangsdrehmoment, die Drosselklappenposition, die Zündfunkenzeiteinstellung, die Kraftstoffmengen usw. auf der Grundlage des erwarteten Maschinenausgangsdrehmoments T_PROPEXP und/oder des unerwarteten Drehmoments T_U steuern. Das ECM 50 kann ein stationäres Maschinendrehmomentmodell und/oder ein Modell der Kurbelwellenposition (für verbesserte Kraftstoff- und Zündfunkenzeiteinstellung), das auf dem erwarteten Maschinenausgangsdrehmoment T_PROPEXP und/oder auf dem unerwarteten Drehmoment T_U beruht, annehmen.
Bei 226 kann das TCM 54 die Drehzahl und die Beschleunigung der Maschine 16 empfangen, bestimmen und/oder überwachen. Die Maschinendrehzahl und/oder -beschleunigung kann auf der Grundlage des hydrodynamischen Eingangsdrehmoments T_HYDINPUT, des Drehmomentwandler-Überbrückungskupplungs-Drehmoments T_CT und des Getriebepumpendrehmoments T_P bestimmt werden. Die Drehmomente T_HYDINPUT, T_CT, T_P können angewiesene, geschätzte und/oder gemessene Drehmomentwerte [engl.: ”torque valves”] sein und sind weniger anfällig für Messrauschen als differenzierte Maschinendrehzahlsignale. Das TCM 54 kann die Beschleunigung (und/oder die Drehverzögerung) der Maschine 16 in Echtzeit bestimmen und ein erstes Beschleunigungssignal erzeugen. Das erste Beschleunigungssignal kann auf der Grundlage oder als eine Funktion des Vortriebsdrehmoments T_PROPTCM, des Leitungsdrucks P_line, der mittleren Maschinendrehzahl S_Emean (wie durch das ECM 50 oder durch das TCM 54 bestimmt), der Turbinendrehzahl S_T usw. erzeugt werden.
Bei 230 kann das TCM 54 den Betrieb des Drehmomentwandlers 30 und/oder des Getriebes 32 wie etwa durch Einstellen des Schlupfdrehmoments T_slip, des Einrückdrucks P_TCC und/oder des Leitungsdrucks P_line einstellen. Bei 232 kann das TCM 54, das die Einstellung des Schlupfdrehmoments T_slip, des Einrückdrucks P_TCC und/oder des Leitungsdrucks P_line erwartet, das erste Beschleunigungssignal auf der Grundlage des eingestellten Schlupfdrehmoments T_slip, des Einrückdrucks P_TCC und/oder des Leitungsdrucks P_line einstellen, um ein zweites Beschleunigungssignal zu erzeugen. Das zweite Beschleunigungssignal kann von einer Schätzeinrichtung des TCM 54 und/oder des ECM 50 für die Echtzeitbestimmung (d. h. für die Bestimmung zu dem tatsächlichen Zeitpunkt, an dem ein Ereignis auftritt, mit vernachlässigbarer Verzögerung) der Maschinenbeschleunigung und der Verbrennungsdrehmomente verwendet werden. Die Aufgaben bei 232 können ausgeführt werden, während die Aufgaben bei 230 ausgeführt werden.
Bei 234 kann das TCM 54 ein Maschinendrehzahlsignal (z. B. ein Signal für die mittlere Maschinendrehzahl), das erste Beschleunigungssignal und/oder das zweite Beschleunigungssignal an das ECM 50 senden. Bei 235 kann das Maschinendrehzahlsignal von dem TCM 54 mit dem von dem ECM 50 erzeugten Maschinendrehzahlsignal verglichen werden, um ein resultierendes oder mittleres Maschinendrehzahlsignal zu erzeugen. Das Maschinendrehzahlsignal von dem TCM 54 kann z. B. durch Integrieren des ersten und/oder des zweiten Beschleunigungssignals erzeugt werden.
Das erste und das zweite Beschleunigungssignal können mit den von dem ECM 50 erzeugten Beschleunigungssignalen verglichen werden. Das ECM 50 kann ein resultierendes Beschleunigungssignal erzeugen, das auf den empfangenen Beschleunigungssignalen, auf dem Vergleich zwischen den Beschleunigungssignalen, auf dem Positions- oder Drehzahlsignal von den Maschinendrehzahlsensoren, auf der Zündfunkenzeiteinstellung, auf den Kraftstoffeinspritzmengen, auf der Fehlzündungsdetektierung usw. beruht.
Das ECM 50 kann das Maschinenausgangsdrehmoment, die Drosselklappenposition, die Zündfunkenzeiteinstellung, die Kraftstoffmengen usw. auf der Grundlage des resultierenden Maschinendrehzahlsignals, des ersten Beschleunigungssignals, des zweiten Beschleunigungssignals und/oder des resultierenden Beschleunigungssignals steuern. Das ECM 50 kann das stationäre Maschinendrehzahlmodell und/oder das Modell der Kurbelwellenposition, das auf dem resultierenden Maschinendrehzahlsignal, auf dem des ersten Beschleunigungssignals, auf dem zweiten Beschleunigungssignal und/oder auf dem resultierenden Beschleunigungssignal beruht, annehmen. Dies ermöglicht, an maschinendrehzahlbezogene Beobachteralgorithmen innerhalb des Maschinencodes des ECM 50 genaue Informationen über eine beobachtete Anlage (z. B. Maschinendrehzahl und Maschinenbeschleunigung) zu liefern.
Bei 236 können das ECM 50 und/oder das Diagnosemodul Diagnoseprüfungen an der Maschine ausführen und Eigenschaften wie etwa Maschinenfehlzündungen, fehlerhafte Ventilanordnungen und/oder schwache und starke Zylinder detektieren. Die Detektierung kann auf dem ersten und/oder auf dem zweiten Beschleunigungssignal, auf der Zündfunkenzeiteinstellung, auf der Position der Kurbelwelle und/oder der Nockenwellen der Maschine 16 usw. beruhen. Ein schwacher Zylinder ist ein Zylinder, der weniger Drehmoment als ein vorgegebenes Drehmomentniveau erzeugt. Ein starker Zylinder ist ein Zylinder, der mehr Drehmoment als das vorgegebene Drehmomentniveau erzeugt. Das ECM kann den Betrieb der Maschine auf der Grundlage der bestimmten Eigenschaften einstellen. Die Einstellung des Maschinenbetriebs kann die Einstellung der Zündfunken- und Kraftstoffzeiteinstellung, der Kraftstoffmengen und/oder der Drosselklappenposition enthalten.
Da die Fehlzündungsdetektierung auf Informationen von dem TCM 54 beruht, kann eine fehlerhafte Detektierung einer Fehlzündung verhindert werden. Zum Beispiel kann ein TCM eine Änderung des Getriebeleitungsdrucks anweisen, was wiederum die Beschleunigung einer Maschine ändern kann. Wegen dieser Änderung der Beschleunigung kann ein ECM auf der Grundlage der Änderung der Maschinenbeschleunigung falsch eine Fehlzündung detektieren. Da das TCM das erste Beschleunigungssignal auf der Grundlage von Änderungen des Leitungsdrucks einstellt, werden die Änderungen des Leitungsdrucks in dem zweiten Beschleunigungssignal berücksichtigt.
Außerdem kann eine unerwartete Differenz der durch das TCM 54 und durch das ECM 50 bestimmten Beschleunigungswerte angeben, dass z. B. eine detektierte Fehlzündung eine falsche Detektierung ist. Die Änderung der Beschleunigung kann eine Folge einer Änderung auf der Getriebeseite des Drehmomentwandlers und nicht eine Folge eines Ereignisses auf der Maschinenseite des Drehmomentwandlers sein. Nach 224 und/oder 236 kann die Steuerung wie gezeigt zu 202 zurückkehren oder bei 238 enden.
Die oben beschriebenen Aufgaben 202–236 sind als veranschaulichende Beispiele gedacht; in Abhängigkeit von der Anwendung können die Aufgaben 202–236 sequentiell, synchron, gleichzeitig, kontinuierlich, während überschneidender Zeitdauern oder in einer anderen Reihenfolge ausgeführt werden.
Die Echtzeitaspekte der oben beschriebenen Ausführungsformen ermöglichen eine verbesserte Maschinen- und Getriebeleistung, eine verbesserte Kraftstoffwirtschaftlichkeit und verbesserte Diagnoseprüfungen. Die Echtzeitinformationen des Rückdrehmoments und anderer Parameter werden an Schätzeinrichtungen (z. B. an jeweilige Module eines ECM) der Maschinendrehzahl, der Maschinenbeschleunigung und des Verbrennungsdrehmoments für verbesserte Maschinenleistung geliefert. Da die Dynamik im Gegensatz zur Bestimmung auf einer Maschinenseite auf einer Getriebeseite eines Drehmomentwandlers bestimmt wird, wird die Dynamik einer Maschine mit verringertem Rauschen bestimmt.

Claims

Steuersystem, das umfasst: ein Maschinensteuermodul (50); und ein Getriebesteuermodul (54), das über ein Netz (56) mit dem Maschinensteuermodul (50) kommuniziert, wobei: das Getriebesteuermodul (54) ein Rückdrehmomentsignal und/oder ein erstes Maschinenbeschleunigungssignal erzeugt; das Getriebesteuermodul (54) das Rückdrehmomentsignal und/oder das erste Maschinenbeschleunigungssignal über das Netz (56) an das Maschinensteuermodul (50) sendet; und das Maschinensteuermodul (50) den Betrieb einer Maschine (16) auf der Grundlage des Rückdrehmomentsignals und/oder des ersten Maschinenbeschleunigungssignals steuert; wobei das Getriebesteuermodul (54) umfasst: ein Modul für das hydrodynamische Drehmoment (186), das ein hydrodynamisches Drehmoment eines Drehmomentwandlers (30) bestimmt; ein Drehmomentwandlermodul (190), das ein Drehmomentwandler-Überbrückungskupplungs-Drehmoment des Drehmomentwandlers (30) bestimmt; ein Pumpendrehmomentmodul (188), das ein Pumpendrehmoment eines Getriebes (32) bestimmt; und ein Rückdrehmomentmodul (192), das das Rückdrehmomentsignal auf der Grundlage des hydrodynamischen Drehmoments, des Drehmomentwandler-Überbrückungskupplungs-Drehmoments und des Pumpendrehmoments erzeugt; wobei: das Modul für das hydrodynamische Drehmoment (186) das hydrodynamische Drehmoment auf der Grundlage eines Maschinendrehzahlsignals und eines Turbinendrehzahlsignals bestimmt; das Drehmomentwandlermodul (190) das Drehmomentwandler-Überbrückungskupplungs-Drehmoment auf der Grundlage eines Einrückdrucks des Drehmomentwandlers und einer Drehmomentwandler-Überbrückungskupplungs-Verstärkung bestimmt; und das Pumpendrehmomentmodul (188) das Pumpendrehmoment auf der Grundlage des Maschinendrehzahlsignals und eines Getriebeleitungsdrucks bestimmt.
Steuersystem nach Anspruch 1, wobei das Maschinensteuermodul (50): ein Maschinenvortriebsdrehmoment schätzt; das Rückdrehmomentsignal mit dem Maschinenvortriebsdrehmoment vergleicht und ein Signal für das resultierende Vortriebsdrehmoment erzeugt; und den Betrieb der Maschine (16) auf der Grundlage des Signals für das resultierende Vortriebsdrehmoment steuert.
Steuersystem nach Anspruch 1, wobei: das Maschinensteuermodul (50) ein erstes Maschinendrehzahlsignal erzeugt; das Getriebesteuermodul (54) ein zweites Maschinendrehzahlsignal an das Maschinensteuermodul (50) sendet; das Maschinensteuermodul (50) das erste Maschinendrehzahlsignal mit dem zweiten Maschinendrehzahlsignal vergleicht, um ein resultierendes Maschinendrehzahlsignal zu erzeugen; und das Maschinensteuermodul (50) den Betrieb der Maschine (16) auf der Grundlage des resultierenden Maschinendrehzahlsignals steuert.
Steuersystem nach Anspruch 1, wobei das Maschinensteuermodul (50): ein zweites Beschleunigungssignal erzeugt; das erste Maschinenbeschleunigungssignal mit dem zweiten Maschinenbeschleunigungssignal vergleicht, um ein resultierendes Beschleunigungssignal zu erzeugen; und den Betrieb der Maschine (16) auf der Grundlage des resultierenden Beschleunigungssignals steuert.