DE102011118887B4 - Drehmomentsteuersystem und Verfahren für die Schaltvorgangsunterstützung - Google Patents

Drehmomentsteuersystem und Verfahren für die Schaltvorgangsunterstützung Download PDF

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Abstract

Verfahren zum Steuern eines Antriebsstrangsystems (100) eines Fahrzeugs, wobei das Antriebsstrangsystem (100) eine Kraftmaschine (102), ein Getriebe (103) und mindestens ein Antriebsrad (106) aufweist, sodass von der Kraftmaschine (102) erzeugtes Antriebsdrehmoment über das Getriebe (103) an das Antriebsrad (106) übertragbar ist, wobei das Verfahren umfasst:
Detektieren, wann das Getriebe (103) einen Schaltvorgang ausführt;
Erzeugen (402) einer Getriebedrehmomentanforderung, um zu veranlassen, dass die Kraftmaschine (102) eine Getriebeeingangswellendrehzahl bei einem gewünschten Übersetzungsverhältnis auf eine gewünschte Drehzahl erhöht, wenn das Getriebe (103) den Schaltvorgang ausführt;
Bestimmen (410) eines ersten Zeitintervalls als maximale Zeitdauer, für die zugelassen wird, dass die Getriebedrehmomentanforderung höher als ein erstes Drehmoment als einem Drehmoment-Schwellenwert ist, auf der Grundlage einer Getriebefluidtemperatur, wobei eine Größe des Zeitintervalls sich invers zur Getriebefluidtemperatur verhält;
Bestimmen (412), ob die Getriebedrehmomentanforderung für das erste Zeitintervall höher als das erste Drehmoment ist;
Bestimmen (416), ob die Kraftmaschine (102) für das erste Zeitintervall noch mit dem Antriebsrad (106) gekoppelt ist; und
wenn für das erste Zeitintervall die Getriebedrehmomentanforderung höher als das erste Drehmoment ist und die Kraftmaschine (102) noch mit dem Antriebsrad (106) gekoppelt ist, Verwenden (408) einer Standarddrehmomentanforderung anstatt der Getriebedrehmomentanforderung, sodass eine unbeabsichtigte Beschleunigung des Fahrzeugs vermieden wird.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern eines Antriebsstrangsystems eines Fahrzeugs, sodass die Drehzahl und die Qualität oder das Gefühl eines Getriebeschaltvorgangs verbessert werden.
  • Aus DE 10 2009 000 250 A1 ist ein Verfahren zum Steuern eines Antriebsstrangsystems eines Fahrzeugs bekannt, wobei ein auszuführender Schaltvorgang detektiert wird; für den Schaltvorgang eine erhöhte Drehmomentanforderung in Form eines Motoreingriffs erzeugt wird; und anschließend zur Überwachung bzw. Plausibilisierung überprüft wird, ob ein Flag für einen Motoreingriff gesetzt ist, ob eine Intensität des Motoreingriffs innerhalb zulässiger Grenzwerte liegt und ob ein Mindestgradient für eine Übersetzungsverhältnisänderung eingehalten wird. Fällt das Ergebnis von einer dieser Überwachungen negativ aus, wird der Motoreingriff nicht zugelassen bzw. wird eine Ersatzreaktion ausgeführt.
  • Aus DE 10 2006 046 164 A1 ist es bekannt, bei einem Verfahren zum Steuern eines Antriebsstrangsystems eines Fahrzeugs Belastungskennwerte für Schaltelemente eines Getriebes zu ermitteln und diese Belastungskennwerte mit jeweiligen Grenzwerten zu vergleichen, wobei die Grenzwerte z.B. von einer Getriebeöltemperatur abhängen können.
  • Aus US 2010 / 0 250 074 A1 ist es bekannt, bei einem Verfahren zum Steuern eines Antriebsstrangsystems eines Fahrzeugs unter Verwendung einer Getriebefluidtemperatur eines Getriebes eine Zeitspanne zu berechnen, die einer Sollkolbenhubzeit entspricht, die zwischen einem Zeitpunkt einer Ausgabe eines Schaltstartbefehls für das Getriebe und einem Zeitpunkt eines Trägheitsphasenstarts des Schaltprozesses des Getriebes notwendig ist.
  • Die im Folgenden gegebene Hintergrundbeschreibung dient zur allgemeinen Darstellung des Kontexts zur Offenbarung. Arbeit der vorliegend genannten Erfinder in dem Umfang, in dem sie in diesem Hintergrundabschnitt beschrieben ist, sowie Aspekte der Beschreibung, die nicht auf andere Weise als Stand der Technik zum Zeitpunkt der Einreichung berechtigen, sind weder explizit noch implizit als Stand der Technik gegenüber der vorliegenden Offenbarung anerkannt.
  • Brennkraftmaschinen verbrennen ein Luft- und Kraftstoffgemisch innerhalb von Zylindern, um Kolben anzutreiben, die ein Antriebsdrehmoment erzeugen. Die Luftströmung in die Kraftmaschine wird über eine Drosselklappe reguliert. Genauer stellt die Drosselklappe die Drosselklappenöffnungsfläche ein, die die Luftströmung in die Kraftmaschine erhöht oder verringert. Während sich die Drosselklappenöffnungsfläche erhöht, erhöht sich die Luftströmung in die Kraftmaschine. Ein Kraftstoffsteuersystem stellt die Rate ein, mit der Kraftstoff eingespritzt wird, um ein gewünschtes Luft/Kraftstoff-Gemisch für die Zylinder bereitzustellen und/oder um eine gewünschte Drehmomentausgabe zu erzielen. Das Erhöhen der Menge der Luft und des Kraftstoffs, die für die Zylinder bereitgestellt werden, erhöht die Drehmomentausgabe der Kraftmaschine.
  • In Funkenzündungskraftmaschinen initiiert ein Zündfunken die Verbrennung eines für die Zylinder bereitgestellten Luft/Kraftstoff-Gemischs. In Kompressionszündungskraftmaschinen verbrennt die Verdichtung in den Zylindern das für die Zylinder bereitgestellte Luft/Kraftstoff-Gemisch. Die Zündfunkenzeiteinstellung und die Luftströmung können die Hauptmechanismen sein, um die Drehmomentausgabe von Funkenzündungskraftmaschinen einzustellen, während die Kraftstoffströmung der Hauptmechanismus sein kann, um die Drehmomentausgabe von Kompressionszündungskraftmaschinen einzustellen.
  • Um das Ausgangsdrehmoment einer Kraftmaschine und/oder eines Elektromotors zum Erzielen eines gewünschten Drehmoments zu steuern, sind Antriebsstrangsteuersysteme entwickelt worden. Andere Fahrzeugsysteme wie etwa ein Getriebesteuersystem können erfordern, dass der Antriebsstrang ein Drehmoment über das von einem Fahrer des Fahrzeugs hinaus angeforderte Drehmoment erzeugt. Das überschüssige Drehmoment kann z. B. verwendet werden, um einen Widerstand eines Rads des Fahrzeugs zu beseitigen, um die Fahrzeugtraktion zu erhöhen, um die Fahrzeugstabilität zu erhöhen, um einen Gangschaltvorgang zu glätten und/oder kann für irgendeinen anderen geeigneten Zweck verwendet werden.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein wie eingangsgenanntes Verfahren zum Steuern eines Antriebsstrangsystems eines Fahrzeugs bereitzustellen, welches eine verbesserte Erkennung hinsichtlich der Vermeidung von zu unbeabsichtigter Beschleunigung des Fahrzeugs führenden Drehmomentanforderungen erzielt.
  • Dies wird mit einem Verfahren gemäß Anspruch 1 erreicht. Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.
  • Ein Steuersystem enthält ein Schaltvorgangsdetektionsmodul, ein Anforderungserzeugungsmodul und ein Anforderungseinstellmodul. Das Schaltvorgangsdetektionsmodul detektiert, wann ein Getriebe einen Schaltvorgang ausführt. Das Anforderungserzeugungsmodul erzeugt eine Getriebedrehmomentanforderung, um zu veranlassen, dass eine Kraftmaschine eine Getriebeeingangswellen-Drehzahl bei einem gewünschten Übersetzungsverhältnis auf eine gewünschte Drehzahl erhöht, wenn das Getriebe den Schaltvorgang ausführt. Das Anforderungseinstellmodul stellt die Getriebedrehmomentanforderung wahlweise gleich einer Standarddrehmomentanforderung ein, wenn die Getriebedrehmomentanforderung höher als ein erstes Drehmoment ist und wenn die Kraftmaschine mit einem Antriebsrad gekoppelt ist.
  • Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung ausführlich beschrieben werden, wobei:
    • 1 ein Funktionsblockschaltplan eines Beispiels eines Antriebsstrangsystems in Übereinstimmung mit den Prinzipien der vorliegenden Offenbarung ist;
    • 2 ein Funktionsblockschaltplan eines Beispiels eines Antriebsstrangsteuersystems in Übereinstimmung mit den Prinzipien der vorliegenden Offenbarung ist;
    • 3 ein Funktionsblockschaltplan eines Beispiels von Steuermodulen und Signalen in Übereinstimmung mit den Prinzipien der vorliegenden Offenbarung ist; und
    • 4 ein Verfahren zum Steuern eines Antriebsstrangsystems während eines Getriebeschaltvorgangs in Übereinstimmung mit den Prinzipien der vorliegenden Offenbarung darstellt.
  • In der folgenden Beschreibung und in der Zeichnung sind zur Bezeichnung ähnlicher Elemente dieselben Bezugszeichen verwendet. Wie der Ausdruck wenigstens eines von A, B und C hier verwendet ist, soll er ein logisches (A oder B oder C) unter Verwendung eines nicht ausschließenden logischen Oder bedeuten. Es ist festzustellen, dass Schritte innerhalb eines Verfahrens in anderer Reihenfolge ausgeführt werden können, ohne die Prinzipien der vorliegenden Offenbarung zu ändern.
  • Wie der Begriff Modul hier verwendet ist, kann er sich auf eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC); auf eine elektronische Schaltung; auf eine Kombinationslogikschaltung; auf eine feldprogrammierbare Logikanordnung (FPGA); auf einen Prozessor (gemeinsam genutzt, dediziert oder Gruppe), der Code ausführt; auf andere geeignete Komponenten, die die beschriebene Funktionalität bereitstellen; oder auf eine Kombination einiger oder aller der Obigen wie etwa in einem chipintegrierten System beziehen, ein Teil von ihnen sein oder sie enthalten. Der Begriff Modul kann Speicher (gemeinsam genutzt, dediziert oder Gruppe) enthalten, der Code speichert, der von dem Prozessor ausgeführt wird.
  • Der Begriff Code, wie er hier verwendet ist, kann Software, Firmware und/oder Mikrocode enthalten und kann sich auf Programme, Routinen, Funktionen, Klassen und/oder Objekte beziehen. Der Begriff gemeinsam genutzt, wie er oben verwendet ist, bedeutet, dass einiger oder aller Code von mehreren Modulen unter Verwendung eines einzelnen (gemeinsam genutzten) Prozessors ausgeführt werden kann. Außerdem kann einiger oder aller Code von mehreren Modulen von einem einzelnen (gemeinsam genutzten) Speicher gespeichert werden. Der Begriff Gruppe, wie er oben verwendet ist, bedeutet, dass einiger oder aller Code unter Verwendung einer Gruppe von Prozessoren von einem einzelnen Modul ausgeführt werden kann. Außerdem kann einiger oder aller Code von einem einzelnen Modul unter Verwendung einer Gruppe von Speichern gespeichert werden.
  • Die hier beschriebenen Vorrichtungen und Verfahren können durch eines oder mehrere Computerprogramme implementiert werden, die durch einen oder mehrere Prozessoren ausgeführt werden. Die Computerprogramme enthalten mittels Prozessor ausführbare Anweisungen, die in einem nicht vorübergehenden konkreten computerlesbaren Medium gespeichert sind. Außerdem können die Computerprogramme gespeicherte Daten enthalten. Nicht einschränkende Beispiele des nicht vorübergehenden konkreten computerlesbaren Mediums sind nicht flüchtiger Speicher, magnetische Ablage und optische Ablage.
  • Während eines Herunterschaltvorgangs eines Getriebes wird die Drehzahl einer Eingangswelle erhöht, um bei einem gewünschten Übersetzungsverhältnis eine gewünschte Drehzahl zu erzielen. Die Eingangswellendrehzahl kann dadurch erhöht werden, dass teilweise eine herankommende Kupplung angewendet wird, um die Eingangswelle mit einer Ausgangswelle zu koppeln. Diese Technik verwendet die Fahrzeugträgheit, um die Eingangswellendrehzahl zu erhöhen, was zu einer Fahrzeugverzögerung führen kann und das Schaltgefühl verschlechtern kann. Dies kann veranlassen, dass der Fahrer wahrnimmt, dass ein Fahrzeug verlangsamt, wenn eine Beschleunigung angefordert ist. Diese Wahrnehmung kann als ein Drehmomentloch, als ein Drehmomentdurchsacken oder als ein Zögern bei der Beschleunigung bezeichnet werden.
  • Ein Antriebsstrangsteuersystem in Übereinstimmung mit den Prinzipien der vorliegenden Offenbarung erzeugt während eines Schaltvorgangs eine Getriebedrehmomentanforderung und steuert einen Antriebsstrang einschließlich einer Kraftmaschine und/oder eines Elektromotors, um auf der Grundlage der Getriebedrehmomentanforderung ein positives Drehmoment zu erzeugen. Ein positives Drehmoment ist ein Drehmoment, das veranlasst, dass sich das Fahrzeug vorwärtsbewegt, wenn der Antriebsstrang mit einem oder mit mehreren Antriebsrädern gekoppelt ist. Wenn der Antriebsstrang von den Antriebsrädern entkoppelt ist, kann ein positives Drehmoment verwendet werden, um die Eingangswellendrehzahl bei dem gewünschten Übersetzungsverhältnis auf die gewünschte Drehzahl zu erhöhen. Dies erhöht die Eingangswellendrehzahl schneller als das teilweise Anwenden der herankommenden Kupplung, was ermöglicht, dass die herankommende Kupplung schneller vollständig angewendet wird, und verringert die für den Schaltvorgang erforderliche Zeit. Das Erhöhen der Eingangsschaltgeschwindigkeit auf diese Weise verbessert außerdem z. B. dadurch, dass ein Drehmomentloch vermieden wird, das Schaltgefühl.
  • Ein Antriebsstrangsteuersystem in Übereinstimmung mit den Prinzipien der vorliegenden Offenbarung führt verschiedene Prüfungen aus, bevor es den Antriebsstrang auf der Grundlage der Getriebedrehmomentanforderung steuert. Die Getriebedrehmomentanforderung wird an wenigstens zwei Speicherplätzen gespeichert und schreibgeschützt und bei Wiedergewinnung gegengeprüft. Die Getriebedrehmomentanforderung wird z. B. dadurch sichergestellt, dass überprüft wird, dass die Getriebedrehmomentanforderung kleiner als ein Schwellenpegel ist, wenn der Antriebsstrang mit den Antriebsrädern gekoppelt ist. Es werden die Zeiteinstellung und die Reihenfolge der Operationen, die ausgeführt werden, um die Getriebedrehmomentanforderung zu erzeugen und sicherzustellen, analysiert. Falls die Getriebedrehmomentanforderung eine dieser verschiedenen Prüfungen nicht besteht, wird der Antriebsstrang nicht auf der Grundlage der Getriebedrehmomentanforderung gesteuert. Auf diese Weise werden Getriebedrehmomentanforderungen, die zu unbeabsichtigter Beschleunigung führen, verhindert.
  • Außerdem können die verschiedenen in dem vorhergehenden Abschnitt beschriebenen Prüfungen innerhalb eines Getriebesteuermoduls ausgeführt werden, das getrennt von anderen Modulen wie etwa einem Kraftmaschinensteuermodul oder einem Hybridsteuermodul ist. Diesbezüglich kann das Getriebesteuermodul eine selbständige Vorrichtung sein, die sicherstellen kann, dass in dem Getriebesteuermodul erzeugte Drehmomentanforderungen nicht zu unbeabsichtigter Beschleunigung führen. Die Koordination zwischen dem Getriebesteuermodul und anderen Modulen hinsichtlich dieser Funktion kann wiederum unnötig oder wenigstens wesentlich vereinfacht sein.
  • Nun in 1 ist ein Funktionsblockschaltplan eines beispielhaften Antriebsstrangsystems 100 dargestellt. Das Antriebsstrangsystem 100 enthält eine Kraftmaschine 102 und ein Getriebe 103. Die Kraftmaschine 102 verbrennt ein Luft/Kraftstoff-Gemisch, um auf der Grundlage einer Fahrereingabe von einem Fahrereingabemodul 104 ein Antriebsdrehmoment für ein Fahrzeug zu erzeugen. Das Getriebe 103 überträgt das Antriebsdrehmoment an ein Antriebsrad 106, um das Fahrzeug zu beschleunigen. Obwohl nur ein Antriebsrad 106 gezeigt ist, kann das Fahrzeug mehrere Antriebsräder enthalten. Ein Raddrehzahlsensor 108 kann eine Raddrehzahl wie etwa eine Drehzahl des Antriebsrads 106 detektieren.
  • Durch eine Drosselklappe 112 wird Luft in einen Einlasskrümmer 110 angesaugt. Nur beispielhaft kann die Drosselklappe 112 eine Ventilklappe mit einer drehbaren Klappe enthalten. Ein Kraftmaschinensteuermodul (ECM) 114 steuert ein Drosselklappenaktuatormodul 116, das das Öffnen der Drosselklappe 112 reguliert, um die Menge der in den Einlasskrümmer 110 angesaugten Luft zu steuern. Das ECM 114 kann auf der Grundlage der von dem Raddrehzahlsensor 108 empfangenen Raddrehzahl die Fahrzeuggeschwindigkeit bestimmen.
  • Luft von dem Einlasskrümmer 110 wird in Zylinder der Kraftmaschine 102 angesaugt. Obwohl die Kraftmaschine 102 mehrere Zylinder enthalten kann, ist zu Veranschaulichungszwecken ein einzelner repräsentativer Zylinder 118 gezeigt. Nur beispielhaft kann die Kraftmaschine 102 2, 3, 4, 5, 6, 8, 10 und/oder 12 Zylinder enthalten. Das ECM 114 kann ein Zylinderaktuatormodul 120 anweisen, einige der Zylinder wahlweise zu deaktivieren, was unter bestimmten Kraftmaschinenbetriebsbedingungen die Kraftstoffwirtschaftlichkeit verbessern kann.
  • Die Kraftmaschine 102 kann unter Verwendung eines Viertaktzyklus arbeiten. Die im Folgenden beschriebenen vier Takte werden der Ansaugtakt, der Verdichtungstakt, der Arbeitstakt und der Ausstoßtakt genannt. Während jeder Umdrehung einer Kurbelwelle (nicht gezeigt) finden zwei der vier Takte innerhalb des Zylinders 118 statt. Somit sind zwei Kurbelwellenumdrehungen notwendig, damit der Zylinder 118 alle vier der Takte erfährt.
  • Während des Ansaugtakts wird Luft von dem Einlasskrümmer 110 durch ein Einlassventil 122 in den Zylinder 118 angesaugt. Das ECM 114 steuert ein Kraftstoffaktuatormodul 124, das die Kraftstoffeinspritzung reguliert, um ein gewünschtes Luft/Kraftstoff-Verhältnis zu erzielen. Kraftstoff kann an einen zentralen Ort oder an mehreren Orten etwa in der Nähe des Einlassventils 122 jedes der Zylinder in den Einlasskrümmer 110 eingespritzt werden. In verschiedenen Implementierungen (nicht gezeigt) kann Kraftstoff direkt in die Zylinder oder in den Zylindern zugeordnete Mischkammern eingespritzt werden. Das Kraftstoffaktuatormodul 124 kann das Einspritzen von Kraftstoff in Zylinder, die deaktiviert sind, anhalten.
  • Der eingespritzte Kraftstoff mischt sich in den Zylinder 118 mit Luft und erzeugt ein Luft/Kraftstoff-Gemisch. Während des Verdichtungstakts verdichtet ein Kolben (nicht gezeigt) innerhalb des Zylinders 118 das Luft/ Kraftstoff-Gemisch. Die Kraftmaschine 102 kann eine Kompressionszündungskraftmaschine sein, wobei in diesem Fall die Verdichtung in dem Zylinder 118 das Luft/Kraftstoff-Gemisch zündet. Alternativ kann die Kraftmaschine 102 eine Funkenzündungskraftmaschine sein, wobei in diesem Fall ein Zündfunkenaktuatormodul 126 eine Zündkerze 128 in dem Zylinder 118 auf der Grundlage eines Signals von dem ECM 114 unter Strom setzt, was das Luft/Kraftstoff-Gemisch zündet. Die Zeiteinstellung des Zündfunkens kann relativ zu dem Zeitpunkt, zu dem der Kolben in seiner höchsten Position ist, die als oberer Totpunkt (TDC) bezeichnet wird, spezifiziert werden.
  • Das Zündfunkenaktuatormodul 126 kann durch ein Zeiteinstellungssignal gesteuert werden, das spezifiziert, wie weit vor oder nach dem TDC der Zündfunken erzeugt werden soll. Da die Kolbenposition direkt mit der Kurbelwellendrehung zusammenhängt, kann der Betrieb des Zündfunkenaktuatormoduls 126 mit einem Kurbelwellenwinkel synchronisiert werden. In verschiedenen Implementierungen kann das Zündfunkenaktuatormodul 126 die Bereitstellung des Zündfunkens für deaktivierte Zylinder anhalten.
  • Das Erzeugen des Zündfunkens kann als ein Zündereignis bezeichnet werden. Das Zündfunkenaktuatormodul 126 kann die Fähigkeit besitzen, die Zeiteinstellung des Zündfunkens für jedes Zündereignis zu variieren. Das Zündfunkenaktuatormodul 126 kann sogar fähig sein, die Zündfunkenzeiteinstellung für ein nächstes Zündereignis zu variieren, wenn sich das Zündfunkenzeiteinstellungssignal zwischen dem letzten Zündereignis und dem nächsten Zündereignis geändert hat.
  • Während des Arbeitstakts treibt die Verbrennung des Luft/Kraftstoff-Gemischs den Kolben nach unten an, wodurch die Kurbelwelle angetrieben wird. Der Arbeitstakt kann als der Zeitpunkt zwischen demjenigen, zu dem der Kolben den TDC erreicht, und dem Zeitpunkt, zu dem der Kolben zum unteren Totpunkt (BDC) zurückkehrt, definiert werden.
  • Während des Ausstoßtakts beginnt sich der Kolben vom BDC aus nach oben zu bewegen und stößt die Nebenprodukte der Verbrennung durch ein Auslassventil 130 aus. Die Nebenprodukte der Verbrennung werden von dem Fahrzeug über ein Auspuffsystem 134 ausgestoßen.
  • Das Einlassventil 122 kann durch eine Einlassnockenwelle 140 gesteuert werden, während das Auslassventil 130 durch eine Auslassnockenwelle 142 gesteuert werden kann. In verschiedenen Implementierungen können mehrere Einlassnockenwellen (einschließlich der Einlassnockenwelle 140) mehrere Einlassventile (einschließlich des Einlassventils 122) für den Zylinder 118 steuern und/oder können sie die Einlassventile (einschließlich des Einlassventils 122) mehrerer Zylinderbänke (einschließlich des Zylinders 118) steuern. Ähnlich können mehrere Auslassnockenwellen (einschließlich der Auslassnockenwelle 142) mehrere Auslassventile für den Zylinder 118 steuern und/oder können sie Auslassventile (einschließlich des Auslassventils 130) für mehrere Zylinderbänke (einschließlich des Zylinders 118) steuern.
  • Das Zylinderaktuatormodul 120 kann den Zylinder 118 durch Sperren des Öffnens des Einlassventils 122 und/oder des Auslassventils 130 deaktivieren. In verschiedenen anderen Implementierungen können das Einlassventil 122 und/oder das Auslassventil 130 durch andere Vorrichtungen als Nockenwellen wie etwa durch elektromagnetische Aktuatoren gesteuert werden.
  • Der Zeitpunkt, zu dem das Einlassventil 122 geöffnet wird, kann in Bezug auf den TDC des Kolbens durch einen Einlassnocken-Phasensteller 148 variiert werden. Der Zeitpunkt, zu dem das Auslassventil 130 geöffnet wird, kann in Bezug auf den TDC des Kolbens durch einen Auslassnocken-Phasensteller 150 variiert werden. Ein Phasenstelleraktuatormodul 158 kann den Einlassnocken-Phasensteller 148 und den Auslassnocken-Phasensteller 150 auf der Grundlage von Signalen von dem ECM 114 steuern. Wenn er implementiert ist, kann ein variabler Ventilhub (nicht gezeigt) ebenfalls durch das Phasenstelleraktuatormodul 158 gesteuert werden.
  • Das Antriebsstrangsystem 100 kann eine Ladedruckvorrichtung enthalten, die dem Einlasskrümmer 110 Druckluft zuführt. Zum Beispiel zeigt 1 einen Turbolader, der eine heiße Turbine 160-1 enthält, die durch heiße Abgase, die durch das Abgassystem 134 strömen, mit Leistung versorgt wird. Außerdem enthält der Turbolader einen durch die Turbine 160-1 angetriebenen Kaltluftkompressor 160-2, der Luft verdichtet, die in die Drosselklappe 112 führt. In verschiedenen Implementierungen kann ein durch die Kurbelwelle angetriebener Lader (nicht gezeigt) Luft von der Drosselklappe 112 verdichten und die Druckluft an den Einlasskrümmer 110 liefern.
  • Ein Ladedruck-Regelventil 162 kann ermöglichen, dass Abgas die Turbine 160-1 umgeht und dadurch den Ladedruck (die Menge der Einlassdruckverdichtung) des Turboladers verringern. Das ECM 114 kann den Turbolader über ein Ladedruckaktuatormodul 164 steuern. Das Ladedruckaktuatormodul 164 kann den Ladedruck des Turboladers durch Steuern der Position des Ladedruck-Regelventils 162 modulieren. In verschiedenen Implementierungen können mehrere Turbolader durch das Ladedruckaktuatormodul 164 gesteuert werden. Der Turbolader kann eine variable Geometrie aufweisen, die durch das Ladedruckaktuatormodul 164 gesteuert werden kann.
  • Ein Zwischenkühler (nicht gezeigt) kann einen Teil der in der Druckluftladung enthaltenen Wärme, die erzeugt wird, während die Luft verdichtet wird, ableiten. Die Druckluftladung kann ebenfalls Wärme von Komponenten des Abgassystems 134 aufgenommen haben. Obwohl die Turbine 160-1 und der Kompressor 160-2 zur Veranschaulichung getrennt gezeigt sind, können sie aneinander befestigt sein und Einlassluft in nächster Nähe zu heißem Abgas anordnen.
  • Das Antriebsstrangsystem 100 kann ein Abgasrückführungs-Ventil (AGR-Ventil) 170 enthalten, das wahlweise Abgas zurück zu dem Einlasskrümmer 110 umleitet. Das AGR-Ventil 170 kann sich auf der Einlassseite der Turbine 160-1 des Turboladers befinden. Das AGR-Ventil 170 kann durch ein AGR-Aktuatormodul 172 gesteuert werden.
  • Das Antriebsstrangsystem 100 kann unter Verwendung eines Kraftmaschinendrehzahlsensors (ES-Sensors) 180 eine Kraftmaschinendrehzahl oder die Drehzahl der Kurbelwelle messen. Die Temperatur des Kraftmaschinenkühlmittels kann unter Verwendung eines Kraftmaschinenkühlmitteltemperatur-Sensors (ECT-Sensors) 182 gemessen werden. Der ECT-Sensor 182 kann sich innerhalb der Kraftmaschine 102 oder an anderen Orten, wo das Kühlmittel umgewälzt wird, wie etwa bei einem Kühler (nicht gezeigt) befinden.
  • Der Druck innerhalb des Einlasskrümmers 110 kann unter Verwendung eines Krümmerabsolutdrucksensors (MAP-Sensors) 184 gemessen werden. In verschiedenen Implementierungen kann der Kraftmaschinenunterdruck, d. h. die Differenz zwischen dem Umgebungsluftdruck und dem Druck innerhalb des Einlasskrümmers 110, gemessen werden. Die Luftmassenströmungsrate der in den Einlasskrümmer 110 strömenden Luft kann unter Verwendung eines Luftmassenströmungssensors (MAF-Sensors) 186 gemessen werden. In verschiedenen Implementierungen kann sich der MAF-Sensor 186 in einem Gehäuse befinden, das ebenfalls die Drosselklappe 112 enthält.
  • Das Drosselklappenaktuatormodul 116 kann unter Verwendung eines oder mehrerer Drosselklappenpositionssensoren (TPS) 190 die Position der Drosselkappe 112 überwachen. Die Umgebungstemperatur der in die Kraftmaschine 102 angesaugten Luft kann unter Verwendung eines Einlasslufttemperatursensors (IAT-Sensors) 191 gemessen werden. Das ECM 114 kann Signale von den Sensoren verwenden, um Steuerentscheidungen für das Antriebsstrangsystem 100 zu treffen.
  • Das ECM 114 kann mit einem Getriebesteuermodul (TCM) 192 kommunizieren, um das Schalten von Gängen in dem Getriebe 103 zu koordinieren. Zum Beispiel kann das ECM 114 während eines Gangschaltvorgangs das Kraftmaschinendrehmoment verringern oder erhöhen. In verschiedenen Implementierungen können verschiedene Funktionen des ECM 114 und des TCM 192 in einem oder in mehreren Modulen integriert sein. Das ECM 114 kann mit einem Hybridsteuermodul (HCM) 193 kommunizieren, um den Betrieb der Kraftmaschine 102, des Getriebes 103 und eines Elektromotors 194 zu koordinieren. Zum Beispiel kann das ECM 114 das HCM 193 anweisen, das Elektromotordrehmoment während eines Gangschaltvorgangs zu verringern oder zu erhöhen.
  • Der Elektromotor 194 kann durch eine Brennstoffzelle mit Leistung versorgt werden. Der Elektromotor 194 kann ebenfalls als ein Generator wirken und kann zum Erzeugen elektrischer Energie zur Verwendung durch Fahrzeugelektriksysteme und/oder zur Speicherung in einer Batterie verwendet werden. In verschiedenen Implementierungen können verschiedene Funktionen des ECM 114, des TCM 192 und des HCM 193 in einem oder in mehreren Modulen integriert sein.
  • Das Getriebe 103 enthält eine Eingangswelle 195-1, eine Ausgangswelle 195-2 und ein Zahnradgetriebe 196, das die Wellen 195-1, 195-2 koppelt. Ein Kupplungsaktuatormodul 197 betätigt Kupplungen in dem Zahnradgetriebe 196, um Drehmoment von der Eingangswelle 195-1 in einem gewünschten Übersetzungsverhältnis an die Ausgangswelle 195-2 zu übertragen. Das TCM 192 kann unter Verwendung eines Getriebeeingangswellendrehzahl-Sensors (TISS-Sensors) 198-1 und eines Getriebeausgangswellendrehzahl-Sensors (TOSS-Sensors) 198-2 die Drehzahlen der Wellen 195-1, 195-2 überwachen. Das TCM 192 kann unter Verwendung eines Getriebefluidtemperatur-Sensors (TFT-Sensors) 199 eine Getriebefluidtemperatur überwachen.
  • Jedes System, das einen Kraftmaschinenparameter variiert, kann als ein Aktuator bezeichnet werden, der einen Aktuatorwert empfängt. Zum Beispiel kann das Drosselklappenaktuatormodul 116 als ein Aktuator bezeichnet werden und kann die Drosselklappenöffnungsfläche als der Aktuatorwert bezeichnet werden. In dem Beispiel aus 1 erzielt das Drosselklappenaktuatormodul 116 die Drosselklappenöffnungsfläche durch Einstellen eines Klappenwinkels der Drosselklappe 112.
  • Ähnlich kann das Zündfunkenaktuatormodul 126 als ein Aktuator bezeichnet werden, während der entsprechende Aktuatorwert der Betrag der Zündfunkenverstellung nach früh relativ zum TDS des Zylinders sein kann. Andere Aktuatoren können das Zylinderaktuatormodul 120, das Kraftstoffaktuatormodul 124, das Phasenstelleraktuatormodul 158, das Ladedruckaktuatormodul 164 und das AGR-Aktuatormodul 172 enthalten. Für diese Aktuatoren können die Aktuatorwerte in dieser Reihenfolge der Anzahl aktivierter Zylinder, der Kraftstoffbeaufschlagungsrate, dem Einlass- und dem Auslassnocken-Phasenstellerwinkel, dem Ladedruck und der AGR-Ventil-Öffnungsfläche entsprechen. Das ECM 114 kann Aktuatorwerte steuern, um zu veranlassen, dass die Kraftmaschine 102 ein gewünschtes Kraftmaschinenausgangsdrehmoment erzeugt.
  • Nun anhand von 2 kann ein Antriebsstrangsteuersystem 200 das ECM 114, das TCM 192 und das HCM 193 enthalten. Das ECM 114 enthält ein Fahrerdrehmomentmodul 202. Das Fahrerdrehmomentmodul 202 kann auf der Grundlage einer Fahrereingabe von dem Fahrereingabemodul 104 eine Fahrerdrehmomentanforderung bestimmen. Die Fahrereingabe kann auf einer Position eines Fahrpedals beruhen. Die Fahrereingabe kann ebenfalls auf einem Tempomat beruhen, der ein adaptives Tempomatsystem sein kann, das die Fahrzeuggeschwindigkeit variiert, um einen Folgeabstand aufrechtzuerhalten. Das Fahrerdrehmomentmodul 202 kann eine oder mehrere Abbildungen der Fahrpedalposition auf ein gewünschtes Drehmoment speichern und kann auf der Grundlage einer Ausgewählten der Abbildungen die Fahrerdrehmomentanforderung bestimmen.
  • Ein Achsdrehmomententscheidungsmodul 204 entscheidet zwischen der Fahrerdrehmomentanforderung von dem Fahrerdrehmomentmodul 202 und anderen Achsdrehmomentanforderungen. Ein Achsdrehmoment (ein Drehmoment bei den Rädern) kann durch verschiedene Quellen einschließlich einer Kraftmaschine und/oder eines Elektromotors erzeugt werden. Drehmomentanforderungen können absolute Drehmomentanforderungen sowie relative Drehmomentanforderungen und Steigungsanforderungen enthalten. Nur beispielhaft können Steigungsanforderungen eine Anforderung für den Abstieg des Drehmoments bis auf ein Kraftmaschine-Aus-Drehmoment oder für den Anstieg des Drehmoments von dem minimalen Kraftmaschine-Aus-Drehmoment enthalten. Relative Drehmomentanforderungen können vorübergehende oder dauerhafte Drehmomentverringerungen oder -erhöhungen enthalten.
  • Achsdrehmomentanforderungen können eine Drehmomentverringerung enthalten, die von einem Antriebsschlupfregelungssystem angefordert wird, wenn ein positiver Radschlupf detektiert wird. Ein positiver Radschlupf tritt auf, wenn das Achsdrehmoment die Reibung zwischen den Rädern und der Straßenoberfläche überwindet und die Räder gegenüber der Straßenoberfläche durchzudrehen beginnen. Achsdrehmomentanforderungen können ebenfalls eine Drehmomenterhöhungsanforderung enthalten, um einem negativen Radschlupf entgegenzuwirken, wenn ein Reifen des Fahrzeugs in Bezug auf die Straßenoberfläche in der anderen Richtung rutscht, da das Achsdrehmoment negativ ist.
  • Achsdrehmomentanforderungen können ebenfalls Bremsmanagementanforderungen und Fahrzeugübergeschwindigkeits-Drehzahlanforderungen enthalten. Bremsmanagementanforderungen können das Achsdrehmoment verringern, um sicherzustellen, dass das Achsdrehmoment nicht die Fähigkeit der Bremsen, das Fahrzeug zu halten, wenn das Fahrzeug angehalten wird, übersteigt. Fahrzeugübergeschwindigkeits-Drehmomentanforderungen können das Achsdrehmoment verringern, um zu verhindern, dass das Fahrzeug eine vorgegebene Geschwindigkeit übersteigt. Achsdrehmomentanforderungen können ebenfalls durch Fahrzeugstabilitätskontrollsysteme erzeugt werden.
  • Das Achsdrehmomententscheidungsmodul 204 gibt auf der Grundlage der Ergebnisse der Entscheidung zwischen den empfangenen Drehmomentanforderungen eine vorhergesagte Drehmomentanforderung und eine Sofortdrehmomentanforderung aus. Wie im Folgenden beschrieben ist, können die vorhergesagte Drehmomentanforderung und die Sofortdrehmomentanforderung von dem Achsdrehmomententscheidungsmodul 204 in Vortriebsdrehmomentanforderungen umgesetzt und entschieden werden, bevor sie zur Steuerung von Aktuatoren des Antriebsstrangsystems 100 verwendet werden.
  • Allgemein gesagt ist die Sofortdrehmomentanforderung der Betrag des gegenwärtig gewünschten Achsdrehmoments, während die vorhergesagte Drehmomentanforderung der Betrag des Achsdrehmoments ist, das kurzfristig notwendig sein kann. Somit steuert das ECM 114 das Antriebsstrangsystem 100 zum Erzeugen eines Achsdrehmoments gleich der Sofortdrehmomentanforderung. Allerdings können unterschiedliche Kombinationen von Aktuatorwerten zu demselben Achsdrehmoment führen. Somit kann das ECM 114 die Aktuatorwerte so einstellen, dass ein schnellerer Übergang zu der vorhergesagten Drehmomentanforderung zugelassen wird, während das Achsdrehmoment weiter bei der Sofortdrehmomentanforderung aufrechterhalten wird.
  • In verschiedenen Implementierungen kann die vorhergesagte Drehmomentanforderung auf der Fahrerdrehmomentanforderung beruhen. Diese Sofortdrehmomentanforderung kann kleiner als die vorhergesagte Drehmomentanforderung sein, wie etwa, wenn die Fahrerdrehmomentanforderung einen Radschlupf auf einer vereisten Oberfläche verursacht. In diesem Fall kann ein Antriebsschlupfregelungssystem (nicht gezeigt) über eine Sofortdrehmomentanforderung eine Verringerung anfordern und verringert das ECM 114 das durch das Antriebsstrangsystem 100 erzeugte Drehmoment auf die Sofortdrehmomentanforderung. Dagegen steuert das ECM 114 das Antriebsstrangsystem 100 in der Weise, dass das Antriebsstrangsystem 100 die Erzeugung der vorhergesagten Drehmomentanforderung schnell wieder aufnehmen kann, wenn der Radschlupf anhält.
  • Allgemein gesagt kann die Differenz zwischen der Sofortdrehmomentanforderung und der höheren vorhergesagten Drehmomentanforderung als Drehmomentreserve bezeichnet werden. Die Drehmomentreserve kann den Betrag an zusätzlichem Drehmoment repräsentieren, das das Antriebsstrangsystem 100 mit minimaler Verzögerung zu erzeugen beginnen kann. Um das gegenwärtige Achsdrehmoment zu erhöhen oder zu verringern, werden schnelle Kraftmaschinenaktuatoren verwendet. Wie im Folgenden ausführlicher beschrieben ist, sind schnelle Kraftmaschinenaktuatoren im Gegensatz zu langsamen Kraftmaschinenaktuatoren definiert.
  • In verschiedenen Implementierungen können schnelle Kraftmaschinenaktuatoren in der Lage sein, das Achsdrehmoment innerhalb eines Bereichs zu variieren, wobei der Bereich durch die langsamen Kraftmaschinenaktuatoren festgesetzt ist. In solchen Implementierungen ist die Obergrenze des Bereichs die vorhergesagte Drehmomentanforderung, während die Untergrenze des Bereichs durch die Drehmomentkapazität der schnellen Aktuatoren begrenzt ist. Nur beispielhaft können schnelle Aktuatoren nur in der Lage sein, Achsdrehmomentanforderung um einen ersten Betrag zu verringern, wobei der erste Betrag ein Maß für die Drehmomentkapazität der schnellen Aktuatoren ist. Der erste Betrag kann auf der Grundlage der durch die langsamen Kraftmaschinenaktuatoren eingestellten Kraftmaschinenbetriebsbedingungen variieren. Wenn die Sofortdrehmomentanforderung innerhalb des Bereichs liegt, können schnelle Kraftmaschinenaktuatoren so eingestellt werden, dass sie veranlassen, dass das Achsdrehmoment gleich der Sofortdrehmomentanforderung ist. Wenn das ECM 114 anfordert, dass die vorhergesagte Drehmomentanforderung ausgegeben wird, können die schnellen Kraftmaschinenaktuatoren so gesteuert werden, dass das Achsdrehmoment auf das obere Ende des Bereichs, d. h. auf die vorhergesagte Drehmomentanforderung, variiert wird.
  • Allgemein gesagt können schnelle Drehmomentaktuatoren die Achsdrehmomentanforderung im Vergleich zu langsamen Kraftmaschinenaktuatoren schneller ändern. Langsame Aktuatoren können auf Änderungen ihrer jeweiligen Aktuatorwerte langsamer ansprechen als schnelle Aktuatoren. Zum Beispiel kann ein langsamer Aktuator mechanische Komponenten enthalten, die Zeit benötigen, um sich in Ansprechen auf eine Änderung des Aktuatorwerts aus einer Position in eine andere zu bewegen. Ein langsamer Aktuator kann ebenfalls durch die Zeitdauer gekennzeichnet werden, die es dauert, damit sich das Achsdrehmoment zu ändern beginnt, wenn der langsame Aktuator den geänderten Aktuatorwert zu implementieren beginnt. Allgemein ist diese Zeitdauer für langsame Aktuatoren länger als für schnelle Aktuatoren. Selbst nach Beginn der Änderung kann es außerdem länger dauern, bis das Achsdrehmoment auf eine Änderung eines langsamen Aktuators vollständig anspricht.
  • Nur beispielhaft kann das ECM 114 Aktuatorwerte für langsame Aktuatoren auf Werte einstellen, die ermöglichen würden, dass das Antriebsstrangsystem 100 die vorhergesagte Drehmomentanforderung erzeugt, falls die schnellen Aktuatoren auf geeignete Werte eingestellt würden. Währenddessen kann das ECM 114 Aktuatorwerte für schnelle Aktuatoren auf Werte einstellen, die unter der Voraussetzung langsamer Aktuatorwerte veranlassen, dass das Antriebsstrangsystem 100 anstelle der vorhergesagten Drehmomentanforderung die Sofortdrehmomentanforderung erzeugt.
  • Somit veranlassen die schnellen Aktuatorwerte, dass das Antriebsstrangsystem 100 die Sofortdrehmomentanforderung erzeugt. Wenn das ECM 114 entscheidet, das Achsdrehmoment von der Sofortdrehmomentanforderung auf die vorhergesagte Drehmomentanforderung zu überführen, ändert das ECM 114 die Aktuatorwerte für einen oder für mehrere schnelle Aktuatoren auf Werte, die der vorhergesagten Drehmomentanforderung entsprechen. Da die langsamen Aktuatorwerte bereits auf der Grundlage der vorhergesagten Drehmomentanforderung eingestellt worden sind, kann das Antriebsstrangsystem 100 die vorhergesagte Drehmomentanforderung nur nach der durch die schnellen Aktuatoren auferlegten Verzögerung erzeugen. Mit anderen Worten, die längere Verzögerung, die sich andernfalls aus der Änderung des Achsdrehmoments unter Verwendung langsamer Aktuatoren ergeben würde, wird vermieden.
  • Nur beispielhaft kann eine Drehmomentreserve erzeugt werden, wenn die Sofortdrehmomentanforderung wegen einer vorübergehenden Drehmomentverringerungsanforderung kleiner als das Antriebsdrehmoment ist, wenn die vorhergesagte Drehmomentanforderung gleich der Fahrerdrehmomentanforderung ist. Alternativ kann durch Erhöhen der vorhergesagten Drehmomentanforderung über die Fahrerdrehmomentanforderung hinaus, während die Sofortdrehmomentanforderung auf der Fahrerdrehmomentanforderung aufrechterhalten wird, eine Drehmomentreserve erzeugt werden. Die resultierende Drehmomentreserve kann plötzliche Erhöhungen des geforderten Achsdrehmoments aufnehmen. Nur beispielhaft können plötzliche Belastungen von einer Klimaanlage oder von einer Servolenkungspumpe durch Erhöhen der Sofortdrehmomentanforderung ausgeglichen werden. Falls die Zunahme der Sofortdrehmomentanforderung kleiner als die Drehmomentreserve ist, kann die Zunahme unter Verwendung schneller Aktuatoren schnell erzeugt werden. Daraufhin kann die vorhergesagte Drehmomentanforderung ebenfalls erhöht werden, um die vorhergehende Drehmomentreserve wiederherzustellen.
  • Ein anderes Beispiel der Verwendung einer Drehmomentreserve ist das Verringern von Schwankungen langsamer Aktuatorwerte. Wegen ihrer verhältnismäßig niedrigen Geschwindigkeit können variierende langsame Aktuatorwerte eine Steuerinstabilität erzeugen. Außerdem können langsame Aktuatoren mechanische Teile enthalten, die mehr Leistung entnehmen und/oder schneller verschleißen können, wenn sie häufig bewegt werden. Das Erzeugen einer ausreichenden Drehmomentreserve ermöglicht, dass Änderungen des gewünschten Drehmoments durch das Variieren schneller Aktuatoren über die Sofortdrehmomentanforderung vorgenommen werden, während die Werte der langsamen Aktuatoren aufrechterhalten werden. Zum Beispiel kann die Sofortdrehmomentanforderung innerhalb eines Bereichs variieren, um eine gegebene Leerlaufdrehzahl aufrechtzuerhalten. Falls die vorhergesagte Drehmomentanforderung auf einen Pegel über diesem Bereich eingestellt wird, können Variationen der Sofortdrehmomentanforderung, die die Leerlaufdrehzahl aufrechterhalten, unter Verwendung schneller Aktuatoren ohne die Notwendigkeit, langsame Aktuatoren einzustellen, vorgenommen werden.
  • Nur beispielhaft kann in einer Funkenzündungskraftmaschine die Zündfunkenzeiteinstellung ein schneller Aktuatorwert sein, während die Drosselklappenöffnungsfläche ein langsamer Aktuatorwert sein kann. Funkenzündungskraftmaschinen können Kraftstoffe einschließlich z. B. Benzin und Ethanol durch Anwendung eines Zündfunkens verbrennen. Im Gegensatz dazu kann die Kraftstoffströmung in einer Kompressionszündungskraftmaschine ein schneller Aktuatorwert sein, während die Drosselklappenöffnungsfläche als ein Aktuatorwert für andere Kraftmaschineneigenschaften als das Drehmoment verwendet werden kann. Kompressionszündungskraftmaschinen können Kraftstoffe, z. B. einschließlich Diesel, durch Verdichten der Kraftstoffe verbrennen.
  • Wenn die Kraftmaschine 102 eine Funkenzündungskraftmaschine ist, kann das Zündfunkenaktuatormodul 126 ein schneller Aktuator sein und kann das Drosselklappenaktuatormodul 116 ein langsamer Aktuator sein. Nach Empfang eines neuen Aktuatorwerts kann das Zündfunkenaktuatormodul 126 in der Lage sein, die Zündfunkenzeiteinstellung für das folgende Zündereignis zu ändern. Wenn die Zündfunkenzeiteinstellung (auch Verstellung des Zündfunkens nach früh genannt) für ein Zündereignis auf einen kalibrierten Wert eingestellt wird, wird in dem unmittelbar auf das Zündereignis folgenden Arbeitstakt ein maximales Drehmoment erzeugt. Dagegen kann eine von dem kalibrierten Wert abweichende Verstellung des Zündfunkens nach früh den Betrag des in dem Arbeitstakt erzeugten Drehmoments verringern. Somit kann das Zündfunkenaktuatormodul 126 in der Lage sein, das Kraftmaschinenausgangsdrehmoment durch Variieren der Verstellung des Zündfunkens nach früh zu variieren, sobald das nächste Zündereignis auftritt. Nur beispielhaft kann während einer Kalibrierungsphase des Fahrzeugentwurfs eine Tabelle von verschiedenen Kraftmaschinenbetriebsbedingungen entsprechenden Verstellungen des Zündfunkens nach früh bestimmt werden, wobei der kalibrierte Wert auf der Grundlage der gegenwärtigen Kraftmaschinenbetriebsbedingungen aus der Tabelle ausgewählt wird.
  • Im Gegensatz dazu dauert es länger, bis Änderungen der Drosselklappenöffnungsfläche das Kraftmaschinenausgangsdrehmoment beeinflussen. Das Drosselklappenaktuatormodul 116 ändert die Drosselklappenöffnungsfläche durch Einstellen des Klappenwinkels der Drosselklappe 112. Somit gibt es eine mechanische Verzögerung, während sich die Drosselklappe 112 auf der Grundlage des neuen Aktuatorwerts von ihrer vorhergehenden Position auf eine neue Position bewegt, wenn ein neuer Aktuatorwert empfangen wird. Außerdem unterliegen Luftströmungsänderungen auf der Grundlage der Drosselklappenöffnung Lufttransportverzögerungen in dem Einlasskrümmer 110. Ferner wird die erhöhte Luftströmung in dem Einlasskrümmer 110 erst als eine Zunahme des Kraftmaschinenausgangsdrehmoments verwirklicht, nachdem der Zylinder 118 in dem nächsten Ansaugtakt zusätzliche Luft empfangen hat, die zusätzliche Luft verdichtet hat und mit dem Arbeitstakt begonnen hat.
  • Unter Verwendung dieser Aktuatoren als ein Beispiel kann durch Einstellen der Drosselklappenöffnungsfläche auf einen Wert, der ermöglichen würde, dass die Kraftmaschine 102 eine vorhergesagte Drehmomentanforderung erzeugt, eine Drehmomentreserve erzeugt werden. Währenddessen kann die Zündfunkenzeiteinstellung auf der Grundlage einer Sofortdrehmomentanforderung, die kleiner als die vorhergesagte Drehmomentanforderung ist, eingestellt werden. Obwohl die Drosselklappenöffnungsfläche ausreichend Luftströmung erzeugt, damit die Kraftmaschine 102 die vorhergesagte Drehmomentanforderung erzeugt, wird die Zündfunkenzeiteinstellung auf der Grundlage der Sofortdrehmomentanforderung nach spät verstellt (was das Drehmoment verringert). Somit wird das Kraftmaschinenausgangsdrehmoment gleich der Sofortdrehmomentanforderung.
  • Wenn zusätzliches Drehmoment notwendig ist, wie etwa, wenn der Klimaanlagenkompressor gestartet wird oder wenn die Antriebsschlupfregelung bestimmt, dass der Radschlupf beendet ist, kann die Zündfunkenzeiteinstellung auf der Grundlage der vorhergesagten Drehmomentanforderung eingestellt werden. Durch das folgende Zündereignis kann das Zündfunkenaktuatormodul 126 die Verstellung des Zündfunkens nach früh auf einen kalibrierten Wert zurücksetzen, was ermöglicht, dass die Kraftmaschine 102 das volle mit der bereits vorhandenen Luftströmung erreichbare Kraftmaschinenausgangsdrehmoment erzeugt. Somit kann das Kraftmaschinenausgangsdrehmoment schnell auf die vorhergesagte Drehmomentanforderung erhöht werden, ohne Verzögerungen vom Ändern der Drosselklappenöffnungsfläche zu erfahren.
  • Wenn die Kraftmaschine 102 eine Kompressionszündungskraftmaschine ist, kann das Kraftstoffaktuarmodul 124 ein schneller Aktuator sein und kann das Drosselklappenakuatormodul 116 ein Emissionsaktuator [engl: „an emissions actuators“] sein. Auf diese Weise kann die Kraftstoffmasse auf der Grundlage der Sofortdrehmomentanforderung eingestellt werden und kann die Drosselklappenöffnungsfläche auf der Grundlage der vorhergesagten Drehmomentanforderung eingestellt werden. Die Drosselklappenöffnungsfläche kann mehr Luftströmung erzeugen, als notwendig ist, um die vorhergesagte Drehmomentanforderung zu erfüllen. Die erzeugte Luftströmung kann wiederum stärker sein als die, die für die vollständige Verbrennung des eingespritzten Kraftstroms erforderlich ist, so dass das Luft/Kraftstoff-Verhältnis üblicherweise mager ist und Änderungen der Luftströmung das Kraftmaschinenausgangsdrehmoment nicht beeinflussen. Somit ist das Kraftmaschinenausgangsdrehmoment gleich der Sofortdrehmomentanforderung und kann durch Einstellen der Kraftstoffströmung erhöht oder verringert werden.
  • Das Drosselklappenaktuatormodul 116 kann auf der Grundlage der vorhergesagten Drehmomentanforderung gesteuert werden, um Emissionen zu steuern und um die Turboverzögerung zu minimieren. Das Drosselklappenaktuatormodul 116 kann einen Unterdruck erzeugen, um Abgase über das AGR-Ventil 170 und in den Einlasskrümmer 110 anzusaugen.
  • Das Achsdrehmomententscheidungsmodul 204 kann die vorhergesagte Drehmomentanforderung und die Sofortdrehmomentanforderung an ein Vortriebsdrehmomententscheidungsmodul 206 ausgeben. Die vorhergesagte Drehmomentanforderung und die Sofortdrehmomentanforderung, die von dem Vortriebsdrehmomententscheidungsmodul 206 empfangen werden, werden von dem Achsdrehmomentbereich (Drehmoment bei den Rädern) in einen Vortriebsdrehmomentbereich (Drehmoment bei der Kurbelwelle) umgesetzt.
  • Das Vortriebsdrehmomententscheidungsmodul 206 entscheidet zwischen Vortriebsdrehmomentanforderungen einschließlich der umgesetzten vorhergesagten Drehmomentanforderung und Sofortdrehmomentanforderung. Das Vortriebsdrehmomententscheidungsmodul 206 erzeugt eine entschiedene vorhergesagte Drehmomentanforderung und eine entschiedene Sofortdrehmomentanforderung. Die entschiedenen Drehmomente können durch Auswählen einer gewinnenden Anforderung unter den empfangenen Anforderungen erzeugt werden. Alternativ oder zusätzlich können die entschiedenen Drehmomente durch Ändern einer der empfangenen Anforderungen auf der Grundlage einer anderen oder mehrerer anderer der empfangenen Anforderungen erzeugt werden. Das Vortriebsdrehmomententscheidungsmodul 206 gibt die entschiedene vorhergesagte Drehmomentanforderung und die entschiedene Sofortdrehmomentanforderung an ein Betätigungsmodul 208 aus.
  • Andere Vortriebsdrehmomentanforderungen können Drehmomentverringerungen für den Kraftmaschinenüberdrehzahlschutz, Drehmomenterhöhungen zur Verhinderung des Stehenbleibens und eine Getriebedrehmomentanforderung, die durch das Getriebesteuermodul 192 erzeugt wird, um an Gangschaltvorgänge anzupassen, enthalten. Außerdem können sich Vortriebsdrehmomentanforderungen aus einem Kupplungskraftstoffabschalten ergeben, das das Kraftmaschinenausgangsdrehmoment verringert, wenn der Fahrer das Kupplungspedal in einem Handschaltgetriebefahrzeug niederdrückt, um ein Hochdrehen (einen schnellen Anstieg) der Kraftmaschinendrehzahl zu verhindern.
  • Außerdem können die Vortriebsdrehmomentanforderungen eine Kraftmaschinenabschaltanforderung enthalten, die initiiert werden kann, wenn ein kritischer Fehler detektiert wird. Nur beispielhaft können kritische Fehler die Detektion eines Fahrzeugdiebstahls, eines festgefahrenen Startermotors, Probleme der elektronischen Drosselklappensteuerung und unerwartete Drehmomentzunahmen enthalten. In verschiedenen Implementierungen wählt die Entscheidung die Kraftmaschinenabschaltanforderung als die gewinnende Anforderung aus, wenn eine Kraftmaschinenabschaltanforderung vorhanden ist. Wenn die Kraftmaschinenabschaltanforderung vorhanden ist, kann das Vortriebsdrehmomententscheidungsmodul 206 als die entschiedenen Drehmomente null ausgeben.
  • In verschiedenen Implementierungen kann eine Kraftmaschinenabschaltanforderung die Kraftmaschine 102 getrennt von dem Entscheidungsprozess einfach abschalten. Das Vortriebsdrehmomententscheidungsmodul 206 kann die Kraftmaschinenabschaltanforderung weiter empfangen, so dass z. B. geeignete Daten an andere Drehmomentanforderungseinrichtungen rückgekoppelt werden können. Zum Beispiel können alle anderen Drehmomentanforderungseinrichtungen informiert werden, dass sie die Entscheidung verloren haben.
  • Das Betätigungsmodul 208 empfängt die entschiedene vorhergesagte Drehmomentanforderung und die entschiedene Sofortdrehmomentanforderung von dem Vortriebsdrehmomententscheidungsmodul 206. Das Betätigungsmodul 208 bestimmt, wie die entschiedene vorhergesagte Drehmomentanforderung und die entschiedene Sofortdrehmomentanforderung erzielt werden. Das Betätigungsmodul 208 kann kraftmaschinentypspezifisch sein. Zum Beispiel kann das Betätigungsmodul 208 für Funkenzündungskraftmaschinen gegenüber Kompressionszündungskraftmaschinen anders implementiert sein oder andere Steuerschemata verwenden.
  • In verschiedenen Implementierungen kann das Betätigungsmodul 208 eine Grenze zwischen Modulen definieren, die über alle Kraftmaschinentypen und -module, die kraftmaschinentypspezifisch sind, gemeinsam sind. Die Kraftmaschinentypen können z. B. Funkenzündung und Kompressionszündung enthalten. Module vor dem Betätigungsmodul 208 wie etwa das Vortriebsdrehmomententscheidungsmodul 206 können für die Kraftmaschinentypen gemeinsam sein, während das Betätigungsmodul 208 und nachfolgende Module kraftmaschinentypspezifisch sein können.
  • Zum Beispiel kann das Betätigungsmodul 208 in einer Funkenzündungskraftmaschine das Öffnen der Drosselklappe 112 als ein langsamer Aktuator, der einen weiten Bereich der Drehmomentsteuerung zulässt, variieren. Das Betätigungsmodul 208 kann die Zündfunkenzeiteinstellung als einen schnellen Aktuator verwenden. Allerdings kann die Zündfunkenzeiteinstellung keinen so großen Bereich der Drehmomentsteuerung bereitstellen. Außerdem kann der mit Änderungen der Zündfunkenzeiteinstellung (als Zündfunkenreservekapazität bezeichnet) mögliche Betrag der Drehmomentsteuerung variieren, während sich die Luftströmung ändert.
  • In verschiedenen Implementierungen kann das Betätigungsmodul 208 auf der Grundlage der entschiedenen vorhergesagten Drehmomentanforderung eine Luftdrehmomentanforderung erzeugen. Die Luftdrehmomentanforderung kann gleich der entschiedenen vorhergesagten Drehmomentanforderung sein, die die Luftströmung in der Weise einstellt, dass die entschiedene vorhergesagte Drehmomentanforderung durch Änderungen anderer Aktuatoren erzielt werden kann.
  • Ein Luftsteuermodul 210 kann auf der Grundlage der Luftdrehmomentanforderung gewünschte Aktuatorwerte bestimmen. Zum Beispiel kann das Luftsteuermodul 210 auf der Grundlage der Luftdrehmomentanforderung eine gewünschte Drosselklappenfläche steuern. In verschiedenen Implementierungen kann das Luftsteuermodul 210 ebenfalls einen gewünschten Krümmerabsolutdruck (MAP), eine gewünschte Luft pro Zylinder (APC) und eine gewünschte AGR-Ventil-Öffnung (AVO) bestimmen. Der gewünschte MAP kann zum Bestimmen des gewünschten Ladedrucks verwendet werden und die gewünschte APC kann zum Bestimmen gewünschter Nockenphasenstellerpositionen verwendet werden.
  • Außerdem kann das Betätigungsmodul 208 eine Zündfunkendrehmomentanforderung und eine Kraftstoffdrehmomentanforderung erzeugen. Die Zündfunkendrehmomentanforderung kann durch ein Zündfunkensteuermodul 212 verwendet werden, um zu bestimmen, wie viel die Zündfunkenzeiteinstellung gegenüber einer kalibrierten Verstellung des Zündfunkens nach früh nach spät zu verstellen ist (was das Kraftmaschinenausgangsdrehmoment verringert).
  • Ein Kraftstoffsteuermodul 214 kann auf der Grundlage der Kraftstoffdrehmomentanforderung von dem Betätigungsmodul 208 die Menge des für jeden Zylinder bereitgestellten Kraftstoffs variieren. Während des Normalbetriebs einer Funkenzündungskraftmaschine kann das Kraftstoffsteuermodul 214 in einem Luftvorhaltemodus arbeiten, in dem das Kraftstoffsteuermodul 214 durch Steuern der Kraftstoffströmung auf der Grundlage der Luftströmung ein stöchiometrisches Luft/KraftstoffVerhältnis aufrechtzuerhalten versucht. Das Kraftstoffsteuermodul 214 kann eine Kraftstoffmasse bestimmen, die in Kombination mit der gegenwärtigen Menge der Luft pro Zylinder eine stöchiometrische Verbrennung liefert. Das Kraftstoffsteuermodul 214 kann das Kraftstoffaktuatormodul 124 über die Kraftstoffbeaufschlagungsrate anweisen, diese Kraftstoffmasse für jeden aktivierten Zylinder einzuspritzen.
  • Außerdem kann das Betätigungsmodul 208 eine Elektromotordrehmomentanforderung (EM-Drehmomentanforderung) erzeugen. Das HCM 193 kann das Ausgangsdrehmoment des Elektromotors 194 auf der Grundlage der EM-Drehmomentanforderung steuern.
  • In Kompressionszündungssystemen kann das Kraftstoffsteuermodul 214 in einem Kraftstoffvorhaltemodus arbeiten, in dem das Kraftstoffsteuermodul 214 für jeden Zylinder, der die Kraftstoffdrehmomentanforderung erfüllt, eine Kraftstoffmasse bestimmt, während Emissionen, Geräusch und Kraftstoffverbrauch minimiert werden. In dem Kraftstoffvorhaltemodus wird die Luftströmung auf der Grundlage der Kraftstoffströmung gesteuert und kann sie in der Weise gesteuert werden, dass ein mageres Luft/Kraftstoff-Verhältnis geliefert wird. Außerdem kann das Luft/Kraftstoff-Verhältnis über einem vorgegebenen Pegel aufrechterhalten werden, was die Schwarzraucherzeugung in dynamischen Kraftmaschinenbetriebsbedingungen verhindern kann.
  • Eine Moduseinstellung kann bestimmen, wie das Betätigungsmodul 208 die entschiedene Sofortdrehmomentanforderung behandelt. Die Moduseinstellung kann wie etwa durch das Vortriebsdrehmomententscheidungsmodul 206 an das Betätigungsmodul 208 geliefert werden und kann Modi einschließlich eines inaktiven Modus, eines Gefälligkeitsmodus, eines Maximalbereichsmodus und eines Automatikbetätigungsmodus auswählen.
  • In dem inaktiven Modus kann das Betätigungsmodül 208 die entschiedene Sofortdrehmomentanforderung ignorieren und das Kraftmaschinenausgangsdrehmoment auf der Grundlage der entschiedenen vorhergesagten Drehmomentanforderung einstellen. Somit kann das Betätigungsmodul 208 die Zündfunkendrehmomentanforderung und die Kraftstoffdrehmomentanforderung auf die entschiedene vorhergesagte Drehmomentanforderung einstellen, was das Kraftmaschinenausgangsdrehmoment für die gegenwärtigen Kraftmaschinenluftströmungsbedingungen maximiert. Alternativ kann das Betätigungsmodul 208 diese Anforderungen auf vorgegebene Werte (wie etwa hohe Werte außerhalb des Wertebereichs) einstellen, um Drehmomentverringerungen vom Verstellen des Zündfunkens nach spät, vom Deaktivieren von Zylindern oder vom Verringern des Kraftstoff/Luft-Verhältnisses zu sperren.
  • In dem Gefälligkeitsmodus gibt das Betätigungsmodul 208 die entschiedene vorhergesagte Drehmomentanforderung als die Luftdrehmomentanforderung aus und versucht es die entschiedene Sofortdrehmomentanforderung durch Einstellen nur der Verstellung des Zündfunkens nach früh zu erzielen. Somit gibt das Betätigungsmodul 208 die entschiedene Sofortdrehmomentanforderung als die Zündfunkendrehmomentanforderung aus. Das Zündfunkensteuermodul 212 verstellt den Zündfunken so weit wie möglich nach spät, um die Zündfunkendrehmomentanforderung zu erzielen zu versuchen. Falls die gewünschte Drehmomentverringerung stärker als die Zündfunkenreservekapazität (derjenige Betrag an Drehmomentverringerung, der durch Verstellung des Zündfunkens nach spät erzielbar ist) ist, kann die Drehmomentverringerung nicht erzielt werden. Das Kraftmaschinenausgangsdrehmoment ist dann höher als die entschiedene Sofortdrehmomentanforderung.
  • In dem Maximalbereichsmodus kann das Betätigungsmodul 208 die entschiedene vorhergesagte Drehmomentanforderung als die Luftdrehmomentanforderung und die entschiedene Sofortdrehmomentanforderung als die Zündfunkendrehmomentanforderung ausgeben. Außerdem kann das Betätigungsmodul 208 eine Zylinderabschalt-Drehmomentanforderung an das Zylinderaktuatormodul 120 senden (und dadurch Zylinder deaktivieren), wenn das Verringern der Verstellung des Zündfunkens nach früh allein die entschiedene Sofortdrehmomentanforderung nicht erzielen kann.
  • In dem Automatikbetätigungsmodus kann das Betätigungsmodul 208 die Luftdrehmomentanforderung auf der Grundlage der entschiedenen Sofortdrehmomentanforderung verringern. In verschiedenen Implementierungen kann die Luftdrehmomentanforderung nur so weit verringert werden, wie es notwendig ist, um zu ermöglichen, dass das Zündfunkensteuermodul 212 die entschiedene Sofortdrehmomentanforderung durch Einstellen der Verstellung des Zündfunkens nach früh erzielt. Somit wird die entschiedene Sofortdrehmomentanforderung im Automatikbetätigungsmodus erzielt, während die Luftdrehmomentanforderung so wenig wie möglich eingestellt wird. Mit anderen Worten, die Verwendung der verhältnismäßig langsam ansprechenden Drosselklappenöffnung wird durch Verringern der schnell ansprechenden Verstellung des Zündfunkens nach früh so weit wie möglich minimiert. Dies ermöglicht, dass die Kraftmaschine 102 so schnell wie möglich zum Erzeugen der entschiedenen vorhergesagten Drehmomentanforderung zurückkehrt.
  • Das TCM 192 enthält ein Schaltvorgangsdetektionsmodul 215 und ein Anforderungserzeugungsmodul 216. Das Schaltvorgangsdetektionsmodul 215 detektiert, wann das Getriebe 103 einen Schaltvorgang ausführt. Das Schaltvorgangsdetektionsmodul 215 kann dies auf der Grundlage eines von dem TCM 192 an das Getriebe 103 gesendeten Steuersignals, einer Getriebeeingangswellendrehzahl und/oder einer Getriebeausgangswellendrehzahl detektieren. Das Steuersignal kann ein gewünschtes Übersetzungsverhältnis angeben.
  • Das Anforderungserzeugungsmodul 216 erzeugt eine Sofortgetriebedrehmomentanforderung und eine vorhergesagte Getriebedrehmomentanforderung. Das Anforderungserzeugungsmodul 216 kann die Sofortgetriebedrehmomentanforderung und die vorhergesagte Getriebedrehmomentanforderung auf der Grundlage einer Fahrzeuggeschwindigkeit, einer Getriebefluidtemperatur und eines Getriebepumpendrucks erzeugen. Zum Beispiel kann das Anforderungserzeugungsmodul 216 positive Drehmomentanforderungen erzeugen, wenn eine Erhöhung des Getriebepumpendrucks erwünscht ist, um eine herankommende Kupplung anzuwenden und dadurch einen Schaltvorgang abzuschließen. Das Anforderungserzeugungsmodul 216 gibt die Sofortgetriebedrehmomentanforderung und die vorhergesagte Getriebedrehmomentanforderung an ein Anforderungsentscheidungsmodul 218 aus.
  • Wenn während eines Heraufschaltvorgangs eine Verringerung der Getriebeeingangswellendrehzahl erwünscht ist, können die Sofortgetriebedrehmomentanforderung und die vorhergesagte Getriebedrehmomentanforderung negativ sein, um die Getriebeeingangswellendrehzahl und die Getriebeausgangswellendrehzahl zu synchronisieren. Wenn während eines Herunterschaltvorgangs eine Zunahme der Getriebeeingangswellendrehzahl gewünscht ist, um die Getriebeeingangswellendrehzahl und die Getriebeausgangswellendrehzahl zu synchronisieren, können die Sofortgetriebedrehmomentanforderung und die vorhergesagte Getriebedrehmomentanforderung positiv sein.
  • Die Sofortgetriebedrehmomentanforderung und die vorhergesagte Getriebedrehmomentanforderung können als minimale oder maximale Drehmomentanforderung spezifiziert werden. Zum Beispiel kann die vorhergesagte Getriebedrehmomentanforderung eine minimale Drehmomentanforderung von 200 Newtonmetern (Nm) sein. In diesem Fall würde ein Antriebsstrangausgangsdrehmoment von 200 Nm oder höher die vorhergesagte Getriebedrehmomentanforderung erfüllen.
  • Das Anforderungsentscheidungsmodul 218 entscheidet zwischen der Sofortgetriebedrehmomentanforderung und der vorhergesagten Getriebedrehmomentanforderung, um eine einzelne Getriebedrehmomentanforderung auszuwählen. Das Anforderungsentscheidungsmodul 218 kann ein Maximum der Sofortgetriebedrehmomentanforderung und der vorhergesagten Getriebedrehmomentanforderung auswählen. Zum Beispiel können die Sofortgetriebedrehmomentanforderung und die vorhergesagte Getriebedrehmomentanforderung minimal 400 Nm bzw. 200 Nm sein. In diesem Fall kann das Anforderungsentscheidungsmodul 218 die Sofortgetriebedrehmomentanforderung als die Getriebedrehmomentanforderung auswählen. Das Anforderungsentscheidungsmodul 218 gibt die Getriebedrehmomentanforderung an das Anforderungseinstellmodul 220 aus. Das Anforderungsentscheidungsmodul 218 kann die Getriebedrehmomentanforderung an zwei oder mehr Speicherplätzen oder in unterschiedlichen Speicherformaten speichern und mit einem Schreibschutz versehen.
  • In verschiedenen Implementierungen kann das Anforderungserzeugungsmodul 216 eine einzelne Getriebedrehmomentanforderung erzeugen und kann das Anforderungsentscheidungsmodul 218 weggelassen sein. Das Anforderungserzeugungsmodul 216 kann die Getriebedrehmomentanforderung an zwei oder mehr Speicherplätzen speichern und mit einem Schreibschutz versehen.
  • Außerdem enthält das TCM 192 ein Modul 222 für die Bestimmung eines ersten Zeitintervalls und ein Modul 224 für die Bestimmung eines ersten Drehmoments. Das Modul 224 für die Bestimmung eines ersten Drehmoments bestimmt ein erstes Drehmoment. Das erste Drehmoment kann ein minimaler Betrag des Drehmoments sein, der erforderlich ist, um eine maximal zulässige Beschleunigung wie etwa 0,3 g innerhalb 0,4 Sekunden, zu erzielen. Das erste Drehmoment kann auf der Grundlage optimaler Bedingungen für die Fahrzeugbeschleunigung wie etwa trockene Fahrbahn und eine Steigung hinabfahren berechnet werden. Das Modul 224 zur Bestimmung eines ersten Drehmoments kann das erste Drehmoment auf der Grundlage eines Übersetzungsverhältnisses und einer Fahrzeuggeschwindigkeit bestimmen. Außerdem kann das Modul 224 zur Bestimmung eines ersten Drehmoments das erste Drehmoment auf der Grundlage vorgegebener Faktoren wie etwa einer Fahrzeugmasse und eines Raddurchmessers bestimmen. Das Modul 224 zur Bestimmung eines ersten Drehmoments gibt das erste Drehmoment an das Anforderungseinstellmodul 220 aus.
  • Das Modul 222 zur Bestimmung eines ersten Zeitintervalls bestimmt ein erstes Zeitintervall. Das erste Zeitintervall kann eine maximale Zeitdauer sein, für die zugelassen wird, dass die Getriebedrehmomentanforderung höher als das erste Drehmoment ist, während ein Leistungsfluss verbunden ist. Der Leistungsfluss ist verbunden, wenn ein Antriebsstrang mit einem oder mit mehreren Antriebsrädern gekoppelt ist. Das Modul 222 zur Bestimmung eines ersten Zeitintervalls kann das erste Zeitintervall auf der Grundlage einer Getriebefluidtemperatur bestimmen. Das erste Zeitintervall kann invers mit der Getriebefluidtemperatur zusammenhängen. Zum Beispiel kann das erste Zeitintervall 50 Millisekunden (ms) sein, wenn die Getriebefluidtemperatur 185 Grad Celsius (°C) ist, und 500 ms, wenn die Getriebefluidtemperatur -45 °C ist. Das Modul 222 zur Bestimmung eines ersten Zeitintervalls gibt das erste Zeitintervall an das Anforderungseinstellmodul 220 aus.
  • Das Anforderungseinstellmodul 220 gewinnt die an zwei oder mehr Speicherplätzen gespeicherten Getriebedrehmomentanforderungen in unterschiedlichen Formaten wieder und überprüft, dass die gespeicherten Anforderungen gleich sind. Zum Beispiel können die Getriebedrehmomentanforderungen unter Verwendung eines ersten Binärformats (z. B. 010) an einem ersten Platz gespeichert sein und unter Verwendung eines zweiten Binärformats (z. B. 101), das eine Inversion des ersten Binärformats ist, an einem zweiten Platz gespeichert sein. Das Anforderungseinstellmodul 220 kann wiederum überprüfen, dass die von [engl.: „form“] dem ersten Platz und von dem zweiten Platz wiedergewonnenen Werte binäre Inversionen voneinander sind und denselben Drehmomentanforderungswert repräsentieren. Dies schützt vor einem Speicherfehler, der veranlassen kann, dass die an dem ersten Platz und/oder an dem zweiten Platz gespeicherten Werte auf 0 oder 1 zurückgesetzt werden.
  • Wie im Folgenden ausführlicher anhand von 3 diskutiert ist, modifiziert das Anforderungseinstellmodul 220 die Getriebedrehmomentanforderung, wenn die gespeicherten Anforderungen unterschiedlich sind oder wenn bestimmte Bedingungen erfüllt sind. Das Anforderungseinstellmodul 220 kann die Getriebedrehmomentanforderung dadurch, dass es die Getriebedrehmomentanforderung gleich einer Standarddrehmomentanforderung einstellt, modifizieren. Die Standarddrehmomentanforderung kann einen Wert und einen Modus, die anweisen, dass das ECM 114 die Getriebedrehmomentanforderung ignorieren soll, enthalten. Zum Beispiel kann das ECM 114 die Getriebedrehmomentanforderung ignorieren, wenn die Getriebedrehmomentanforderung einen Wert von -4096 Nm und/oder einen Nichteingriffsmodus spezifiziert. Das Anforderungseinstellmodul 220 gibt die Getriebedrehmomentanforderung an das Vortriebsdrehmomententscheidungsmodul 206 des ECM 114 aus.
  • Das Anforderungseinstellmodul 220 kann außerdem Ausgaben an ein Ausführungsüberwachungsmodul 226 und an ein Schaltvorgangssteuermodul 228 senden. Das Ausführungsüberwachungsmodul 226 kann überprüfen, dass die Getriebedrehmomentanforderung in Übereinstimmung mit einer vorgegebenen Reihenfolge und mit einer vorgegebenen Zeiteinstellung erzeugt und gesichert wird. Hierfür kann das Ausführungsüberwachungsmodul 226 einen Startparameter (d. h. eine zufällig ausgewählte Zahl) an das Anforderungserzeugungsmodul 216 ausgeben. Das Anforderungserzeugungsmodul 216 kann unter Verwendung des Startparameters und einer ersten vorgegebenen Zahl eine erste Operation ausführen und daraufhin eine erste Antwort an das Anforderungsentscheidungsmodul 218 ausgeben.
  • Das Anforderungsentscheidungsmodul 218 kann die erste Antwort an das Anforderungseinstellmodul 220 weiterleiten. Das Anforderungseinstellmodul 220 kann unter Verwendung der ersten Antwort und einer zweiten vorgegebenen Zahl eine zweite Operation ausführen und daraufhin eine zweite Antwort oder einen Schlüssel an das Ausführungsüberwachungsmodul 226 ausgeben. Wenn das Zeitintervall zwischen dem Senden des Startparameters und dem Empfangen des Schlüssels gleich einem vorgegebenen Zeitintervall ist, kann das Ausführungsüberwachungsmodul 226 bestimmen, dass die vorgegebene Zeiteinstellung erfüllt ist. Wenn der Schlüssel gleich einer vorgegebenen Antwort ist, die dem Startparameter entspricht, kann das Ausführungsüberwachungsmodul 226 bestimmen, dass die vorgegebene Reihenfolge erfüllt ist. Wenn die vorgegebene Zeiteinstellung und die vorgegebene Reihenfolge nicht erfüllt sind, kann das Ausführungsüberwachungsmodul 226 das Anforderungseinstellmodul 220 anweisen, die Getriebedrehmomentanforderung gleich der Standarddrehmomentanforderung einzustellen.
  • Die erste und die zweite Operation können eine oder mehrere mathematische oder logische Operationen einschließlich, aber nicht beschränkt auf, Multiplikation, exklusiv Oder und/oder Verschiebung enthalten, die in Abhängigkeit von der Reihenfolge, in der die Operationen ausgeführt werden, eine unterschiedliche Antwort erzeugen. Zum Beispiel kann die erste Operation eine Addition sein und kann die zweite Operation eine Multiplikation sein. In diesem Fall ist der Schlüssel gleich der vorgegebenen Antwort, wenn der Startparameter mit der ersten vorgegebenen Zahl addiert wird und die erste Antwort mit der zweiten vorgegebenen Zahl multipliziert wird. Dagegen ist der Schlüssel nicht gleich der vorgegebenen Antwort, wenn der Startparameter mit der ersten vorgegebenen Zahl multipliziert wird und die erste Antwort mit der zweiten vorgegebenen Zahl addiert wird.
  • Das Ausführungsüberwachungsmodul 226 kann einen Startparameter oder eine Antwort an andere Module in dem TCM 192 senden und im Ergebnis mathematischer Operationen, die in den anderen Modulen ausgeführt werden, kann ein Schlüssel erzeugt werden. Zum Beispiel kann das Anforderungsentscheidungsmodul 218 unter Verwendung einer von dem Anforderungserzeugungsmodul 216 empfangenen Antwort mathematische Operationen ausführen und eine zweite Antwort an das Anforderungseinstellmodul 220 ausgeben. Daraufhin kann das Anforderungseinstellmodul 220 auf der Grundlage der zweiten Antwort einen Schlüssel erzeugen. Das Ausführungsüberwachungsmodul 226 kann von Modulen, die einen Startparameter empfangen, eine Antwort empfangen und/oder einen Schlüssel senden, getrennt sein, so dass das Ausführungsüberwachungsmodul 226 unabhängig von diesen Modulen fungiert.
  • Das Ausführungsüberwachungsmodul 226 kann jedes Mal, wenn eine Getriebedrehmomentanforderung erzeugt wird, einen Startparameter senden. Zum Beispiel kann das Anforderungserzeugungsmodul 216 alle 12 ms eine Getriebedrehmomentanforderung erzeugen und kann das Ausführungsüberwachungsmodul 226 alle 12 ms einen Startparameter senden. Auf diese Weise kann das Ausführungsüberwachungsmodul 226 überprüfen, dass jede Getriebedrehmomentanforderung in Übereinstimmung mit der vorgegebenen Zeiteinstellung und mit der vorgegebenen Reihenfolge erzeugt und gesichert wird.
  • Das Schaltvorgangssteuermodul 228 bestimmt ein gewünschtes Übersetzungsverhältnis für ein Getriebe. Das Schaltvorgangssteuermodul 228 kann das gewünschte Übersetzungsverhältnis auf der Grundlage einer Getriebeeingangswellendrehzahl, einer Getriebeausgangswellendrehzahl und einer Fahrzeuggeschwindigkeit bestimmen. Das Schaltvorgangssteuermodul 228 kann von dem Ausführungsüberwachungsmodul 226 Eingaben empfangen, die angeben, ob die Getriebedrehmomentanforderung in Übereinstimmung mit der vorgegebenen Zeiteinstellung und Reihenfolge erzeugt und gesichert wird. Das Schaltvorgangssteuermodul 228 kann ein Getriebe in einem Standardmodus betreiben, wenn die Getriebedrehmomentanforderung nicht in Übereinstimmung mit der vorgegebenen Zeiteinstellung und Reihenfolge erzeugt und gesichert wird.
  • Das Schaltvorgangssteuermodul 228 kann ein Getriebe dadurch in einem Standardmodus betreiben, dass es die Anzahl der Übersetzungsverhältnisse, die ein Fahrer auswählen kann, verringert. Zum Beispiel kann der Betrieb eines Getriebes in dem Standardmodus das Begrenzen der wählbaren Übersetzungsverhältnisse auf Parken, Rückwärts, Leerlauf und ein einzelnes Vorwärtsübersetzungsverhältnis enthalten. Alternativ kann der Betrieb eines Getriebes in dem Standardmodus das Begrenzen der wählbaren Übersetzungsverhältnisse auf Leerlauf enthalten, was die Fähigkeit des Antriebsstrangsteuersystems 200 zum Bewegen des Fahrzeugs durch Bereitstellen des Antriebsdrehmoments für das Antriebsrad 106 entfernt.
  • Nun anhand von 3 enthält das Anforderungseinstellmodul 220 ein Drehzahl-Hochdrehen-Bestimmungsmodul 302, ein Leerlaufverhältnisbestimmungsmodul 304 und ein Verhältnisänderungsbestimmungsmodul 306. Das Drehzahl-Hochdrehen-Bestimmungsmodul 302, das Leerlaufverhältnisbestimmungsmodul 304 und das Verhältnisänderungsbestimmungsmodul 306 bestimmen, ob Bedingungen vorhanden sind, und senden Bestimmungen an ein Übertragungsdrehmomentbestimmungsmodul 308.
  • Das Drehzahl-Hochdrehen-Bestimmungsmodul 302 bestimmt, ob eine Kraftmaschinendrehzahl hochdreht. Das Drehzahl-Hochdrehen-Bestimmungsmodul 302 kann bestimmen, dass die Kraftmaschinendrehzahl hochdreht, wenn eine Änderungsrate einer Getriebeeingangswellendrehzahl höher als eine erste Schwellendrehzahlrate wie etwa 1000 Umdrehungen pro Minute pro Sekunde (min-1/s) ist. Alternativ kann das Drehzahl-Hochdrehen-Bestimmungsmodul 302 eine Kraftmaschinendrehzahl empfangen und kann es bestimmen, dass die Kraftmaschinendrehzahl hochdreht, wenn eine Änderungsrate der Kraftmaschinendrehzahl höher als eine zweite Schwellendrehzahlrate ist.
  • Das Leerlaufverhältnisbestimmungsmodul 304 bestimmt, wann ein Getriebe im Leerlauf ist. Das Leerlaufverhältnisbestimmungsmodul 304 kann auf der Grundlage der Getriebeeingangswellendrehzahl und einer Getriebeausgangswellendrehzahl bestimmen, ob das Getriebe im Leerlauf ist. Das Leerlaufverhältnisbestimmungsmodul 304 kann bestimmen, dass das Getriebe im Leerlauf ist, wenn ein Verhältnis der Getriebeeingangswellendrehzahl zu der Getriebeausgangswellendrehzahl größer als ein vorgegebenes Verhältnis ist. Das vorgegebene Verhältnis kann dem höchsten Übersetzungsverhältnis in dem Getriebe wie etwa sechs zu eins entsprechen.
  • Das Verhältnisänderungsbestimmungsmodul 306 bestimmt, ob ein Getriebe Übersetzungsverhältnisse schaltet. Das Verhältnisänderungsbestimmungsmodul 306 kann auf der Grundlage der Getriebeeingangswellendrehzahl und der Getriebeausgangswellendrehzahl bestimmen, ob das Getriebe schaltet. Das Verhältnisänderungsbestimmungsmodul 306 kann bestimmen, dass das Getriebe schaltet, wenn eine Änderungsrate eines Verhältnisses der Getriebeeingangswellendrehzahl zu der Getriebeausgangswellendrehzahl höher als eine vorgegebene Verhältnisrate ist. Zum Beispiel kann die vorgegebene Verhältnisrate ein Zehntel einer Verhältnisänderung pro Sekunde sein und die Einheit min-1/min-1/s aufweisen.
  • Das Übertragungsmomentbestimmungsmodul 308 bestimmt, ob der Leistungsfluss verbunden ist. Das Übertragungsdrehmomentbestimmungsmodul 308 kann bestimmen, dass der Leistungsfluss nicht verbunden ist, wenn die Kraftmaschinendrehzahl hochdreht, wenn das Getriebe im Leerlauf ist oder wenn das Getriebe Übersetzungsverhältnisse schaltet. Das Übertragungsdrehmomentbestimmungsmodul 308 kann diese Bestimmung auf der Grundlage von Eingaben vornehmen, die von dem Drehzahl-Hochdrehen-Bestimmungsmodul 302, von dem Leerlaufverhältnisbestimmungsmodul 304 und von dem Verhältnisänderungsbestimmungsmodul 306 empfangen werden. Das Übertragungsdrehmomentbestimmungsmodul 308 gibt diese Bestimmung an ein Standarddrehmomentanforderungsmodul 310 aus.
  • Das Standarddrehmomentanforderungsmodul 310 empfängt Eingaben von dem Anforderungsentscheidungsmodul 218, von dem Modul 222 zur Bestimmung eines ersten Zeitintervalls, von dem Modul 224 zur Bestimmung eines ersten Drehmoments und von dem Übertragungsdrehmomentbestimmungsmodul 308. Das Standarddrehmomentanforderungsmodul 310 modifiziert dadurch, dass es die Getriebedrehmomentanforderung auf der Grundlage der empfangenen Eingaben gleich der Standarddrehmomentanforderung setzt, wahlweise die Getriebedrehmomentanforderung. Das Standarddrehmomentanforderungsmodul 310 kann die Getriebedrehmomentanforderung modifizieren, wenn die Getriebedrehmomentanforderung für ein vorgegebenes Zeitintervall positiv ist. Das vorgegebene Zeitintervall kann ein maximales Schaltvorgangszeitintervall wie etwa vier Sekunden sein.
  • Das Standarddrehmomentanforderungsmodul 310 kann die Getriebedrehmomentanforderung modifizieren, wenn die Getriebedrehmomentanforderung für das erste Zeitintervall höher als das erste Drehmoment ist und der Leistungsfluss verbunden ist. Das Standarddrehmomentanforderungsmodul 310 gibt die Getriebedrehmomentanforderung an das Vortriebsdrehmomententscheidungsmodul 206 aus 2 aus.
  • Nun in 4 ist ein Verfahren zum Erzeugen einer Getriebedrehmomentanforderung, zum Sichern der Getriebedrehmomentanforderung und zum Überprüfen, dass die Getriebedrehmomentanforderung richtig erzeugt und gesichert wird, dargestellt. Während eines Schaltvorgangs kann ein positives Drehmoment erzeugt werden, um eine Eingangswellendrehzahl zu erhöhen und dadurch die Schaltgeschwindigkeit und das Schaltgefühl zu verbessern. Das Verfahren beginnt bei 400. Bei 402 erzeugt das Verfahren die Getriebedrehmomentanforderung. Das Verfahren kann die Getriebedrehmomentanforderung auf der Grundlage einer Fahrzeuggeschwindigkeit, einer Getriebefluidtemperatur und eines Getriebepumpendrucks erzeugen.
  • Bei 404 speichert das Verfahren die Getriebedrehmomentanforderung in unterschiedlichen Formaten an zwei oder mehr Speicherplätzen und versieht sie mit einem Schreibschutz. Bei 406 bestimmt das Verfahren, ob die Getriebedrehmomentanforderung für ein vorgegebenes Zeitintervall positiv ist. Das vorgegebene Zeitintervall kann eine maximale Schaltvorgangszeitdauer wie etwa vier Sekunden sein.
  • Falls 406 falsch ist, wird das Verfahren bei 408 fortgesetzt und stellt die Getriebedrehmomentanforderung gleich einer Standarddrehmomentanforderung ein. Die Standarddrehmomentanforderung kann Anweisungen zum Ignorieren der Getriebedrehmomentanforderung, wenn ein gewünschtes Antriebsstrangausgangsdrehmoment bestimmt wird, enthalten. Die Anweisungen können die Form eines Werts und eines Modus aufweisen. Der Wert und der Modus können jeweils das Ignorieren der Getriebedrehmomentanforderung anweisen, um sicherzustellen, dass die Getriebedrehmomentanforderung selbst dann ignoriert wird, wenn der Wert oder der Modus nicht richtig interpretiert wird.
  • Falls 406 wahr ist, wird das Verfahren bei 410 fortgesetzt und bestimmt ein erstes Zeitintervall. Das erste Zeitintervall kann eine maximale Zeitdauer sein, für die zugelassen wird, dass die Getriebedrehmomentanforderung höher als ein erstes Drehmoment ist, während ein Leistungsfluss verbunden ist. Das erste Drehmoment kann ein minimaler Drehmomentbetrag sein, der erforderlich ist, um eine maximal zulässige Beschleunigung wie etwa 0,3 g innerhalb 0,4 Sekunden, zu erzielen. Der Leistungsfluss ist verbunden, wenn ein Antriebsstrang mit einem oder mit mehreren Antriebsrädern gekoppelt ist.
  • Das erste Zeitintervall kann auf der Grundlage der Getriebefluidtemperatur bestimmt werden. Das erste Zeitintervall kann invers mit der Getriebefluidtemperatur zusammenhängen. Zum Beispiel kann das erste Zeitintervall 50 Millisekunden (ms) sein, wenn die Getriebefluidtemperatur 185 Grad Celsius (°C) ist, und kann es 500 ms sein, wenn die Getriebefluidtemperatur -45 °C ist.
  • Bei 412 bestimmt das Verfahren, ob die Getriebedrehmomentanforderung für das erste Zeitintervall höher als das erste Drehmoment ist. Falls 412 falsch ist, wird das Verfahren bei 414 fortgesetzt und gewinnt es die Getriebedrehmomentanforderung von den Speicherplätzen, an denen die Getriebedrehmomentanforderung gespeichert und mit Schreibschutz versehen war, wieder.
  • Falls 412 wahr ist, wird das Verfahren bei 416 fortgesetzt und bestimmt es, ob der Leistungsfluss für das erste Zeitintervall getrennt worden ist. Falls 416 falsch ist, wird das Verfahren bei 408 fortgesetzt und stellt es die Getriebedrehmomentanforderung gleich der Standarddrehmomentanforderung ein. Falls 416 wahr ist, wird das Verfahren bei 414 fortgesetzt und gewinnt es die Getriebedrehmomentanforderung von den Speicherplätzen, an denen die Getriebedrehmomentanforderung gespeichert und mit Schreibschutz versehen war, wieder.
  • Bei 418 bestimmt das Verfahren, ob die wiedergewonnenen Anforderungen gleich sind. Die wiedergewonnenen Anforderungen können gleich sein, wenn sowohl ein Wert als auch ein Modus der wiedergewonnenen Anforderungen gleich sind. Falls 418 falsch ist, wird das Verfahren bei 408 fortgesetzt und stellt es die Getriebedrehmomentanforderung gleich der Standarddrehmomentanforderung ein.
  • Falls 418 wahr ist, wird das Verfahren bei 420 fortgesetzt und bestimmt es, ob die Operationen zum Erzeugen und Sichern der Getriebedrehmomentanforderung in Übereinstimmung mit einer vorgegebenen Reihenfolge und mit einer vorgegebenen Zeiteinstellung ausgeführt wurden. Das Verfahren kann die Ausführungszeiteinstellung und -reihenfolge unter Verwendung eines Startparameters und eines Schlüssels in der oben anhand von 3 beschriebenen Weise überprüfen.
  • Falls 420 falsch ist, wird das Verfahren bei 422 fortgesetzt und betreibt es ein Getriebe in einem Standardmodus. Der Betrieb des Getriebes in dem Standardmodus kann das Verringern einer Anzahl wählbarer Übersetzungsverhältnisse des Getriebes enthalten. Falls 420 wahr ist, wird das Verfahren bei 424 fortgesetzt und sendet es die Getriebedrehmomentanforderung an das Kraftmaschinensteuermodul (ECM) und/oder an ein Hybridsteuermodul (HCM). Wenn die Getriebedrehmomentanforderung auf eine Standarddrehmomentanforderung eingestellt worden ist, können das ECM und das HCM das Steuern der Kraftmaschine bzw. eines Elektromotors auf der Grundlage der Getriebedrehmomentanforderung unterlassen. Andernfalls können das ECM und das HCM die Kraftmaschine und den Elektromotor auf der Grundlage der Getriebedrehmomentanforderung steuern. Bei 426 endet das Verfahren.

Claims (9)

  1. Verfahren zum Steuern eines Antriebsstrangsystems (100) eines Fahrzeugs, wobei das Antriebsstrangsystem (100) eine Kraftmaschine (102), ein Getriebe (103) und mindestens ein Antriebsrad (106) aufweist, sodass von der Kraftmaschine (102) erzeugtes Antriebsdrehmoment über das Getriebe (103) an das Antriebsrad (106) übertragbar ist, wobei das Verfahren umfasst: Detektieren, wann das Getriebe (103) einen Schaltvorgang ausführt; Erzeugen (402) einer Getriebedrehmomentanforderung, um zu veranlassen, dass die Kraftmaschine (102) eine Getriebeeingangswellendrehzahl bei einem gewünschten Übersetzungsverhältnis auf eine gewünschte Drehzahl erhöht, wenn das Getriebe (103) den Schaltvorgang ausführt; Bestimmen (410) eines ersten Zeitintervalls als maximale Zeitdauer, für die zugelassen wird, dass die Getriebedrehmomentanforderung höher als ein erstes Drehmoment als einem Drehmoment-Schwellenwert ist, auf der Grundlage einer Getriebefluidtemperatur, wobei eine Größe des Zeitintervalls sich invers zur Getriebefluidtemperatur verhält; Bestimmen (412), ob die Getriebedrehmomentanforderung für das erste Zeitintervall höher als das erste Drehmoment ist; Bestimmen (416), ob die Kraftmaschine (102) für das erste Zeitintervall noch mit dem Antriebsrad (106) gekoppelt ist; und wenn für das erste Zeitintervall die Getriebedrehmomentanforderung höher als das erste Drehmoment ist und die Kraftmaschine (102) noch mit dem Antriebsrad (106) gekoppelt ist, Verwenden (408) einer Standarddrehmomentanforderung anstatt der Getriebedrehmomentanforderung, sodass eine unbeabsichtigte Beschleunigung des Fahrzeugs vermieden wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Standarddrehmomentanforderung Anweisungen enthält, um das Steuern der Kraftmaschine (102) auf der Grundlage der Getriebedrehmomentanforderung zu unterlassen.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, das ferner das Speichern (404) der Getriebedrehmomentanforderung an wenigstens zwei Speicherplätzen und deren Versehen mit einem Schreibschutz, das Abrufen (414) gespeicherter Anforderungen von den wenigstens zwei Speicherplätzen und das Überprüfen (418), dass die gespeicherten Anforderungen gleich sind, umfasst.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, das ferner das Verwenden der Standarddrehmomentanforderung anstatt der Getriebedrehmomentanforderung, wenn die gespeicherten Anforderungen unterschiedlich sind, umfasst.
  5. Verfahren nach Anspruch 1, das ferner das Verwenden der Standarddrehmomentanforderung anstatt der Getriebedrehmomentanforderung umfasst, wenn die Getriebedrehmomentanforderung für ein vorgegebenes Zeitintervall positiv ist.
  6. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Bestimmen (416), ob die Kraftmaschine (102) mit dem Antriebsrad (106) gekoppelt ist, auf der Grundlage dessen durchgeführt wird, wann eine Kraftmaschinendrehzahl hochdreht, wann das Getriebe (103) im Leerlauf ist und wann das Getriebe (103) schaltet.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, das ferner umfasst: Bestimmen, ob die Kraftmaschinendrehzahl hochdreht, auf der Grundlage der Getriebeeingangswellendrehzahl; Bestimmen, ob das Getriebe (103) im Leerlauf ist, auf der Grundlage der Getriebeeingangswellendrehzahl und einer Getriebeausgangswellendrehzahl; und Bestimmen, ob das Getriebe (103) schaltet, auf der Grundlage der Getriebeeingangswellendrehzahl und der Getriebeausgangswellendrehzahl.
  8. Verfahren nach Anspruch 1, das ferner das Überprüfen (420), dass die Getriebedrehmomentanforderung in Übereinstimmung mit einer vorgegebenen Zeiteinstellung und mit einer vorgegebenen Reihenfolge erzeugt und gesichert wird, umfasst, wobei das Sichern der Getriebedrehmomentanforderung das wahlweise Verwenden der Standarddrehmomentanforderung anstatt der Getriebedrehmomentanforderung enthält, wenn die Getriebedrehmomentanforderung höher als das erste Drehmoment ist und die Kraftmaschine (102) mit dem Antriebsrad (106) gekoppelt ist.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, das ferner das wahlweise Betreiben (422) des Getriebes (103) in einem Standardmodus auf der Grundlage dessen, ob die Getriebedrehmomentanforderung in Übereinstimmung mit der vorgegebenen Zeiteinstellung und mit der vorgegebenen Reihenfolge erzeugt und gesichert wird, umfasst.
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