DE102012109027B4

DE102012109027B4 - Verfahren zur steuerung einer dämpferkupplung

Info

Publication number: DE102012109027B4
Application number: DE102012109027.0A
Authority: DE
Inventors: Chang Kook Chae; Heungseok Lee; Sukil Oh; Wan Soo Oh; Jin Hyun Kim
Original assignee: Hyundai Motor Co
Current assignee: Hyundai Motor Co
Priority date: 2011-12-09
Filing date: 2012-09-25
Publication date: 2021-03-25
Anticipated expiration: 2032-09-26
Also published as: CN103161943B; KR101339234B1; JP5926640B2; JP2013122315A; US8818666B2; US20130151099A1; CN103161943A; DE102012109027A1; KR20130065418A

Abstract

Ein Verfahren zur Steuerung einer Dämpferkupplung (10), welches die Schritte aufweist:
Ermitteln, ob in einem Fahrzustand eines Fahrzeugs die Dämpferkupplung (10) in einem Schlupf- oder einem Schließzustand ist;
Ermitteln, ob ein Zustand des Fahrzeugs innerhalb eines vorbestimmten Resonanz-Bereichs ist;
Ermitteln, ob ein Drehmoment des Fahrzeugs innerhalb eines vorbestimmten Resonanz-Drehmoment-Bereichs (20) ist;
Detektieren einer subharmonischen Schwingung, wenn die Dämpferkupplung (10) in dem Schlupf- oder dem Schließzustand ist, der Zustand des Fahrzeugs innerhalb des vorbestimmten Resonanz-Bereichs ist und das Drehmoment des Fahrzeugs innerhalb des vorbestimmten Resonanz-Drehmoment-Bereichs (20) ist; und
Steuern der Dämpferkupplung (10), so dass sie Schlupf hat oder geöffnet ist, wenn die subharmonische Schwingung größer ist als ein vorbestimmter Wert
wobei die Dämpferkupplung (10) eine zweistufige Steifigkeitsstruktur mittels Anwendung von Doppel-Dämpfer-Federn aufweist, und
wobei der Resonanz-Drehmoment-Bereich (20) ein vorbestimmter Bereich ist, welcher aufweist ein Drehmoment, das zu einem Knickpunkt einer Steifigkeit der Dämpferkupplung (10) korrespondiert.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Steuerung einer Dämpferkupplung (oder auch einer Wandlerüberbrückungskupplung mit dämpfender Eigenschaft). Insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein Verfahren zur Steuerung einer Dämpferkupplung, welche effektiv ungewöhnliche Schwingung (z. B. unerwünschte Resonanzschwingung) bzw. Vibration eines Verbrennungsmotors eliminieren kann, indem eine Dämpferkupplung eines Drehmomentwandlers gesteuert wird.
Ein Drehmomentwandler eines Fahrzeugs, wie z. B. ein hydraulischer Drehmomentwandler, weist auf: ein Pumpenrad (bzw. ein Antriebsrad bzw. einen Impeller), welches rotiert, indem es eine Antriebskraft von einem Verbrennungsmotor erhält; ein Turbinenrad (bzw. eine Turbine), welches mittels eines Fluids rotiert, das vom Pumpenrad abgegeben wird; und ein Leitrad (bzw. einen Stator bzw. ein Reaktionsglied), welches ein Drehmomentwandlungsverhältnis erhöht, indem ein Rückstrom des Pumpenrads in eine Rotationsrichtung des Pumpenrades gerichtet wird.
Beim Drehmomentwandler ist das Pumpenrad fixiert an einer vorderen Abdeckung davon und rotiert damit, welche ein Rotationskörper einer Eingangsseite ist, und verursacht eine Strömung eines inneren Fluids zum Turbinenrad. Als ein Resultat wird ein Drehmoment vom Rotationskörper der Eingangsseite auf einen Rotationskörper einer Ausgangsseite übertragen.
Ferner ist eine Dämpferkupplung in einem Raum zwischen der vorderen Abdeckung und dem Turbinenrad angeordnet, um diese wahlweise direkt miteinander zu verbinden, um das Drehmoment direkt zu übertragen. Als ein Resultat spielt die Dämpferkupplung eine Rolle bei der direkten Übertragung von Rotationsenergie des Verbrennungsmotors auf das Turbinenrad.
Wie insbesondere in 6 gezeigt, kann, wenn die Dämpferkupplung eine zweistufige Steifigkeitsstruktur (z. B. mittels zweier Federn, die unterschiedliche Federsteifigkeiten aufweisen) aufweist, eine ungewöhnliche subharmonische Schwingung (bzw. Vibration) an der Grenze (bzw. dem Übergang) der zweistufigen Steifigkeit (bzw. Federsteifigkeit bzw. - konstante) auftreten, wenn ein Motordrehmoment eingeleitet wird, so dass ein ernsthaftes Problem am Fahrzeugkörper (bzw. -aufbau bzw. Karosserie) auftreten kann.
Wenn zur Lösung dieses Problems die Steifigkeit der Dämpferkupplung, welche die zweistufige Steifigkeitsstruktur aufweist, zunimmt (bzw. erhöht wird), entsteht ein lautes Dröhngeräusch (bzw. Wummern bzw. Booming-Geräusch bzw. Brummen), so dass ein Geräusch-Vibration-Rauheit-Verhalten (NVH-Verhalten) des Verbrennungsmotors und die Kraftstoffeffizienz sich verschlechtern, wie in 6 gezeigt. Auf der anderen Seite, wenn die Steifigkeit der Dämpferkupplung, welche die zweistufige Steifigkeitsstruktur aufweist, abnimmt (bzw. vermindert wird), kann zwar das Dröhnen verbessert werden, allerdings wird die ungewöhnliche Schwingung schlimmer. Daher gibt es einen Widerspruch zwischen Dröhnen und ungewöhnlicher Schwingung. Wie in 1 gezeigt, sind der Bereich der ungewöhnlichen Schwingung und der Bereich des Dröhnens voneinander unterschiedlich, so dass es schwierig ist, dieses Problem mittels Änderung der Steifigkeit der Dämpferkupplung mit der zweistufigen Steifigkeitsstruktur zu lösen.
Auf der anderen Seite, wenn die Dämpferkupplung eine mehrstufige Steifigkeitsstruktur aufweist, um das Problem zu behandeln, können dann die ungewöhnliche Schwingung sowie das Dröhnen ein wenig verbessert werden, allerdings ist eine Anwendung auf die Dämpferkupplung in der Tat schwierig, da die mehrstufige Steifigkeitsstruktur ausgeführt wird unter einigen eingeschränkten Auslegungsbedingungen, wie z. B. maximales Drehmoment, Winkel einer Torsion, etc.
Die hier im Zusammenhang mit dem Hintergrund der Erfindung offenbarten Informationen sollen lediglich dem besseren Verständnis des allgemeinen Hintergrunds der Erfindung dienen und sollen nicht als eine Anerkennung oder irgendeine Form von Hinweis verstanden werden, dass diese Informationen einen dem Fachmann bereits bekannten Stand der Technik darstellen.
Beispielsweise ist aus DE 195 04 935 A1 ein Verfahren zum Steuern eines Drehmomenten-Übertragungssystems bekannt.
Verschiedene Aspekte der vorliegenden Erfindung sind darauf gerichtet, ein Verfahren zur Steuerung einer Dämpferkupplung bereitzustellen, welche Vorteile aufweist hinsichtlich einer Verbesserung von Kraftstoffeffizienz und NVH-Verhalten eines Verbrennungsmotors mittels effektiver Beseitigung von ungewöhnlicher Schwingung und hinsichtlich stabiler Aufrechterhaltung von Kraftstoffeffizienz und NVH des Verbrennungsmotors, indem Kraft (bzw. Stabilität) gesichert wird gegen eine Steifigkeitsänderung, welche aufgrund von Verschlechterung der Dauerhaltbarkeit hervorgerufen wird, und gegen eine Abweichung der Steifigkeit der Dämpferkupplung.
Die vorliegende Erfindung stellt ein Verfahren zur Steuerung einer Dämpferkupplung gemäß Anspruch 1 bereit. Weitere Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben. In einem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann ein Verfahren zur Steuerung einer Dämpferkupplung die Schritte aufweisen: Ermitteln, ob in einem Fahrzustand eines Fahrzeugs die Dämpferkupplung in einem Schlupf- oder einem Schließzustand (bzw. einem eingekuppelten Zustand bzw. einem Wandlersperre- bzw. Wandlerüberbrückungszustand) ist; Ermitteln, ob ein Zustand des Fahrzeugs innerhalb eines vorbestimmten Resonanz-Bereichs ist; Ermitteln, ob ein Drehmoment des Fahrzeugs innerhalb eines vorbestimmten Resonanz-Drehmoment-Bereichs ist; Detektieren einer subharmonischen Schwingung, wenn die Dämpferkupplung in dem Schlupf- oder dem Schließzustand ist, der Zustand des Fahrzeugs innerhalb des vorbestimmten Resonanz-Bereichs ist und das Drehmoment des Fahrzeugs innerhalb des vorbestimmten Resonanz-Drehmoment-Bereichs ist; und Steuern der Dämpferkupplung, so dass sie Schlupf hat oder geöffnet ist, wenn die subharmonische Schwingung (bzw. eine ihrer charakteristischen Größen, z. B. Amplitude) größer ist als ein vorbestimmter Wert.
Das Steuern der Dämpferkupplung, so dass sie Schlupf hat oder geöffnet ist, kann die Schritte aufweisen: Steuern der Dämpferkupplung, so dass sie Schlupf hat, wenn die subharmonische Schwingung größer ist als ein vorbestimmter erster Indexwert; und Steuern der Dämpferkupplung, so dass sie öffnet, wenn die subharmonische Schwingung, welche nach dem Steuern der Dämpferkupplung, so dass sie Schlupf hat, detektiert wird, größer ist als ein vorbestimmter zweiter Indexwert.
Der Resonanz-Bereich des Fahrzeugs kann festgesetzt werden unter Berücksichtigung eines Auslegungswertes oder eines experimentellen Wertes eines Fahrsystems des Fahrzeugs einschließlich eines Verbrennungsmotors.
Der Resonanz-Bereich des Fahrzeugs kann ein Verbrennungsmotor-Drehzahl-Bereich sein, welcher voreingestellt wird gemäß einer Getriebestufe (bzw. einem Gang) des Fahrzeugs.
Die Dämpferkupplung kann eine zweistufige Steifigkeitsstruktur mittels Anwendung von Doppel-Dämpfer-Federn (bzw. Dual-Dämpfer-Federn, z. B. Federn, die in der Kupplungsebene liegen und unterschiedliche Steifigkeiten aufweisen) aufweisen.
Der Resonanz-Drehmoment-Bereich ist ein vorbestimmter Bereich, welcher aufweisen kann ein Drehmoment korrespondierend zu einem Knickpunkt (bzw. einem Eckpunkt) einer Steifigkeit der Dämpferkupplung.
Gemäß einem Verfahren zur Steuerung einer Dämpferkupplung gemäß der vorliegenden Erfindung können die Kraftstoffeffizienz sowie das Geräusch-Vibration-Rauheit-Verhalten (NVH-Verhalten) eines Verbrennungsmotors verbessert und die Kraftstoffeffizienz sowie das NVH-Verhalten stabil gehalten werden, indem Kraft gesichert wird gegen eine Steifigkeitsänderung, welche aufgrund von Verschlechterung der Dauerhaltbarkeit hervorgerufen wird, und gegen eine Abweichung der Steifigkeit der Dämpferkupplung.
Die Verfahren und Vorrichtungen der vorliegenden Erfindung haben weitere Merkmale und Vorteile, wie im Detail aus den angehängten Zeichnungen, die hierin einbezogen sind, und den folgenden näheren Beschreibungen sichtbar werden, die zusammen zur Erläuterung gewisser Prinzipien der vorliegenden Erfindung dienen.

1 ist eine Darstellung von einem experimentellen Graphen einer ungewöhnlichen Schwingung und eines Dröhnens gemäß einer Steifigkeitsänderung einer Dämpferkupplung.
2 ist ein schematisches Diagramm eines Dämpferkupplung-Steuersystems gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
3 ist ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zur Steuerung einer Dämpferkupplung gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
4 ist eine schematische Ansicht eines Zustands einer Dämpferkupplung in Bezug auf eine Drehmomentfluktuation eines Verbrennungsmotors.
5 ist ein Diagramm zur Erläuterung einer Auslegung einer Dämpferkupplung mit einer niedrigen Steifigkeit.
6 ist eine schematische Ansicht eines Widerspruchs zwischen ungewöhnlicher Schwingung und Dröhnen.

Es versteht sich, dass die angehängten Zeichnungen nicht unbedingt maßstabsgetreu sind und lediglich eine vereinfachte Darstellung der verschiedenen Merkmale gemäß den Grundprinzipien der Erfindung präsentieren. Die besonderen Gestaltungsmerkmale der vorliegenden Erfindung, wie hierin offenbart, einschließlich, zum Beispiel, besondere Dimensionen, Orientierungen, Lagen und Umrisse, werden in Teilen durch eine besonders beabsichtigte Anwendung und Nutzungsumfeld bestimmt werden.
In den Figuren kennzeichnen gleiche Bezugszeichen die gleichen oder entsprechenden Bauteile der vorliegenden Erfindung in allen verschiedenen Figuren der Zeichnungen.
Es wird nun im Detail Bezug genommen auf die verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, von denen Beispiele in den beiliegenden Zeichnungen dargestellt sind. Während die Erfindung im Zusammenhang mit den Ausführungsbeispielen beschrieben wird, versteht sich, dass die vorliegende Beschreibung nicht beabsichtigt, die Erfindungen auf diese beispielhafte Ausführungsformen zu beschränken. Auf der anderen Seite ist beabsichtigt, dass die Erfindung nicht nur die beispielhaften Ausführungsformen, sondern auch verschiedene Alternativen, Modifikationen, Äquivalente und andere Ausführungsformen decken, die in den Sinn und Schutzbereich der Erfindung fallen, wie in den angehängten Patentansprüchen definiert.
Eine beispielhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nun im Detail beschrieben mit Bezug auf die angehängten Zeichnungen.
2 ist ein schematisches Diagramm eines Dämpferkupplung-Steuersystems gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, und 3 ist ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zur Steuerung einer Dämpferkupplung gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Wie in 2 und 3 gezeigt, kann ein Verfahren zur Steuerung einer Dämpferkupplung gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung aufweisen: Ermitteln im Schritt S10, ob in einem Fahrzustand eines Fahrzeugs die Dämpferkupplung in einem Schlupf- oder einem Schließzustand (bzw. einem eingekuppelten Zustand bzw. einem Wandlersperre- bzw. Wandlerüberbrückungszustand) ist; Ermitteln im Schritt S20, ob ein Zustand des Fahrzeugs innerhalb eines vorbestimmten Resonanz-Bereichs ist, an welchem eine ungewöhnliche Schwingung auftreten kann; Ermitteln im Schritt S30, ob ein Drehmoment des Fahrzeugs innerhalb eines vorbestimmten Resonanz-Drehmoment-Bereichs ist, an welchem eine ungewöhnliche Schwingung der Dämpferkupplung auftreten kann; Detektieren einer subharmonischen Schwingung (A), wenn die Dämpferkupplung in dem Schlupf- oder dem Schließzustand ist, der Zustand des Fahrzeugs innerhalb des vorbestimmten Resonanz-Bereichs ist und das Drehmoment des Fahrzeugs innerhalb des vorbestimmten Resonanz-Drehmoment-Bereichs ist, im Schritt S40; und Steuern der Dämpferkupplung im Schritt S50, so dass sie Schlupf hat oder öffnet, wenn die subharmonische Schwingung größer ist als ein vorbestimmter Wert.
Im Schritt S10 ermittelt eine elektronische Steuereinheit (ECU) 100, ob eine Schlupf- oder eine Schließsituation in der Dämpferkupplung 10 auftritt bzw. vorliegt, wenn das Fahrzeug in einem normalen Fahrzustand ist. Die Dämpferkupplung 10 kann eine zweistufige Steifigkeitsstruktur haben. Das beruht darauf, dass eine hohe Wahrscheinlichkeit einer ungewöhnlichen Schwingung vorliegt, wenn die Dämpferkupplung 10 sich in einem Zustand eines kleinen Schlupfs oder einem Schließzustand befindet.
Wie in 4 gezeigt, wird das Drehmoment eines Verbrennungsmotors verändert mittels einer Drosselöffnung des Fahrzeugs, und eine Dämpferkupplung 10 antwortet bzw. reagiert unterschiedlich je nach Schlupfzustand, Schließzustand oder geöffnetem Zustand auf die Drehmomentänderung. Die ungewöhnliche Schwingung kann auftreten gemäß einer Änderung von Steifigkeit, wenn die Dämpferkupplung 10 geschlossen (bzw. eingekuppelt) ist, und die ungewöhnliche Schwingung kann nicht auftreten, wenn die Dämpferkupplung 10 offen ist. Im Falle eines Schlupfs der Dämpferkupplung 10 bestimmt ein Betrag oder ein Grad des Schlupfs, ob die ungewöhnliche Schwingung auftritt. Im Allgemeinen wird, wenn der Schlupfbetrag der Dämpferkupplung 10 kleiner wird, die Wahrscheinlichkeit der ungewöhnlichen Schwingung größer.
In einigen beispielhaften Ausführungsformen kann die Dämpferkupplung 10 eine zweistufige Steifigkeitsstruktur aufweisen, indem Doppel-Dämpfer-Federn angewandt werden. Wie in 1 und 6 gezeigt, hat die Dämpferkupplung 10, welche die zweistufige Steifigkeitsstruktur aufweist, eine Beschränkung darin, die erste Steifigkeit (K1) klein zu machen, und eine drastische Steifigkeitsänderung zwischen der ersten Steifigkeit (K1) und der zweiten Steifigkeit (K2) verursacht einen Effekt der Schwingungsreflexion, bei dem eine ungewöhnliche Resonanzschwingung auftritt. Die ungewöhnliche Schwingung ist eine nicht-lineare Schwingung, welche ein fatales Problem für den Fahrzeugkörper erzeugen kann.
Insbesondere ist die Wahrscheinlichkeit des Auftretens der ungewöhnlichen Schwingung am größten, wenn die Dämpferkupplung 10 geschlossen (bzw. eingekuppelt) ist, so dass die elektronische Steuereinheit (ECU) 100 oder eine Getriebesteuereinheit (TCU) 200 ermittelt, ob die Dämpferkupplung 10 geschlossen ist.
Indes ist die Wahrscheinlichkeit des Auftretens von der ungewöhnlichen Schwingung im Schlupfzustand der Dämpferkupplung 10 kleiner als im Schließzustand, allerdings kann der Schlupfzustand der gleiche Zustand sein wie der Schließzustand, wenn der Schlupfbetrag gering ist. Daher ermittelt die ECU 100 oder die TCU 200, ob die Dämpferkupplung 10 in einem Schlupfzustand ist.
In einigen beispielhaften Ausführungsformen kann ein Schlupfgrad, bei welchem die ungewöhnliche Schwingung wahrscheinlich erzeugt wird, vorbestimmt werden, und die Bedingung des Schritts S10 ist erfüllt, wenn ein Schlupfbetrag der Dämpferkupplung 10 innerhalb des vorbestimmten Schlupfgrades ist.
Die Bedingung des Schrittes S10 ist nicht erfüllt, wenn das Fahrzeug in einem offenen Zustand der Dämpferkupplung 10 fährt, indem das Schließen (bzw. das Einkuppeln bzw. die Wandlersperre) aufgehoben wird, da die ungewöhnliche Schwingung nicht auftritt im offenen Zustand der Dämpferkupplung 10.
Im Schritt S20, wie in 3 gezeigt, ermittelt die ECU 100 des Fahrzeugs, ob das Fahrzeug sich innerhalb eines vorbestimmten Resonanz-Bereichs befindet, in welchem eine ungewöhnliche Schwingung der Dämpferkupplung 10 auftreten kann.
Eine besondere Bedingung, welche die ungewöhnliche Schwingung erzeugen kann, kann nicht nur in der Dämpferkupplung 10 liegen, sondern auch in dem Fahrzeug, in welchem die besondere Bedingung im Schritt S20 berücksichtigt wird. Wie in 1 gezeigt, tritt die ungewöhnliche Schwingung in einem besonderen Umdrehungszahl- bzw. Drehzahl- bzw. RPM-Bereich (RPM: Umdrehung pro Minute) auf. Der besondere Bereich kann festgesetzt werden als der Resonanz-Bereich des Fahrzeugs.
In einigen beispielhaften Ausführungsformen kann der Resonanz-Bereich des Fahrzeugs anhand eines experimentell ermittelten Wertes oder eines Auslegungswertes eines Fahrsystems des Fahrzeugs einschließlich des Verbrennungsmotors festgesetzt werden.
Ferner ist in einigen beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung der Resonanz-Bereich des Fahrzeugs ein Verbrennungsmotor-Drehzahl-Bereich, welcher gemäß einer Getriebestufe des Fahrzeugs voreingestellt wird. Die Information über die Getriebestufe (bzw. den Gang) kann von der TCU 200 an die ECU 100 übermittelt werden, und eine Information über die Drehzahl kann von einem Drehzahlsensor gemessen und von dieser an die ECU 100 übermittelt werden. Indes kann eine Kennfeldtabelle (bzw. eine Wertetabelle), welche einen Bereich von Verbrennungsmotordrehzahl des Verbrennungsmotors korrespondierend zu jeder Getriebestufe aufweist, vorher in der ECU 100 abgespeichert werden, und die ECU 100 ermittelt, ob die gemessene Verbrennungsmotordrehzahl in dem vorbestimmten Drehzahlbereich des Kennfelds ist, indem die Getriebestufe und die Verbrennungsmotordrehzahl, die von der TCU 200 und dem Drehzahlsensor übermittelt werden, mit der Kennfeldtabelle verglichen werden.
Wie oben erwähnt, bezieht sich der Resonanz-Bereich des Fahrzeugs auf einen Bereich, der die ungewöhnliche Schwingung erzeugen kann, so dass der Resonanz-Bereich des Fahrzeugs voreingestellt werden kann, indem im Vorfeld der Verbrennungsmotor-Drehzahl-Bereich in jeder Getriebestufe detektiert und gespeichert wird. Zum Beispiel ermittelt die ECU 100, dass das Fahrzeug im Resonanz-Bereich ist, wenn die gemessene Verbrennungsmotordrehzahl in dem vorbestimmten RPM-Bereich der Kennfeldtabelle ist, wenn der fünfte Gang eingelegt ist.
Der RPM-Bereich der Kennfeldtabelle kann als der gleiche Bereich oder je nach Getriebestufe unterschiedlich festgesetzt werden.
Im Schritt S30, wie in 3 gezeigt, ermittelt die ECU 100, ob ein Drehmoment des Fahrzeugs innerhalb eines vorbestimmten Resonanz-Drehmoment-Bereichs ist, in welchem die ungewöhnliche Schwingung der Dämpferkupplung 10 auftreten kann. Es kann nicht nur der Drehzahlbereich des Verbrennungsmotors bei jeder Getriebestufe, sondern auch ein Drehmoment-Bereich, welcher die ungewöhnliche Schwingung erzeugen kann, existieren.
Wie in 1 und 2 gezeigt, ist das Drehmoment, das zu dem Punkt korrespondiert, an welchem eine Steifigkeit einer Dämpferkupplung, die eine zweistufige Steifigkeitsstruktur aufweist, drastisch von K1 zu K2 geändert wird, T1. Das bedeutet: wenn ein Drehmoment zu T1 wird, kann die ungewöhnliche Resonanzschwingung auftreten.
Daher kann der Resonanz-Drehmoment-Bereich 20, der die ungewöhnliche Schwingung produzieren kann, mittels eines Drehmoment-Bereichs in der Nähe von T1, wie in 1 gezeigt, vorbestimmt werden. In einigen beispielhaften Ausführungsformen kann der Resonanz-Drehmoment-Bereich 20 anhand eines Experiments oder einer Analyse in Bezug auf die ungewöhnliche Schwingung und das Drehmoment festgesetzt werden.
In einigen beispielhaften Ausführungsformen kann der Resonanz-Drehzahl-Bereich 20 auch als der gleiche Bereich oder je nach Getriebestufe unterschiedlich festgesetzt werden. Ein Drehmoment, das die ungewöhnliche Schwingung bei jeweiliger Getriebestufe erzeugen kann, ist im Allgemeinen in einem bestimmten Prozent(%)-Bereich des maximalen Drehmoments bei jeweiliger Getriebestufe. Daher kann der Resonanz-Drehmoment-Bereich 20 unter Berücksichtigung des einzelnen Prozent-Bereichs festgesetzt werden.
Im Schritt S40, wie in 3 gezeigt, detektiert ein Sensor 300 eine subharmonische Schwingung, wenn die Dämpferkupplung in einem Schlupf- oder einem Schließzustand ist, der Zustand des Fahrzeugs innerhalb des Resonanz-Bereichs ist und das Drehmoment des Fahrzeugs innerhalb des Resonanz-Drehmoment-Bereichs ist.
Der Sensor 300 des Fahrzeugs detektiert im Schritt S40 die subharmonische Schwingung, wenn alle Bedingungen der Schritte S10, S20 und S30 erfüllt sind. In einigen beispielhaften Ausführungsformen kann die subharmonische Schwingung (A) nicht nur unter Verwendung von einigen Vorrichtungen, wie z. B. dem Sensor 300, detektiert, sondern auch mittels einer Umrechnung der Ausgangswellendrehzahl des Getriebes des Fahrzeugs unter Verwendung der ECU 100 oder der TCU 200 ermittelt werden.
Im Schritt S50 steuert die TCU 200 die Dämpferkupplung 10, dass sie Schlupf hat oder geöffnet wird, wenn die subharmonische Schwingung größer ist als der vorbestimmte Indexwert. Die ungewöhnliche Schwingung kann im Fahrzeug in dem obigen Fall auftreten, wenn die Dämpferkupplung 10 im Schließzustand ist, und die TCU 200 ändert den Schließzustand zu einem Schlupfzustand oder einem geöffneten Zustand, um die ungewöhnliche Schwingung zu verhindern.
Indes kann die ungewöhnliche Schwingung im Schlupfzustand der Dämpferkupplung 10 auftreten gemäß einem Schlupfbetrag oder Schlupfgrad.
Daher kann die TCU 200 die Dämpferkupplung 10 auch in diesem Fall steuern, so dass der Schlupfbetrag größer wird oder die Dämpferkupplung 10 in den geöffneten Zustand überführt wird, um die ungewöhnliche Schwingung zu verhindern.
Der vorliegende Schlupfzustand kann ein Zustand sein, welcher die ungewöhnliche Schwingung produzieren kann, so dass die TCU 200 die Dämpferkupplung 10 steuert, um einen Schlupfgrad zu vergrößern oder die Dämpferkupplung 10 in den geöffneten Zustand zu überführen, und als ein Resultat nimmt die Dämpfung der Dämpferkupplung zu, wodurch die Vibration des Verbrennungsmotors absorbiert wird und die ungewöhnliche Schwingung verhindert wird.
Der Indexwert kann mittels eines Experiments oder einer Analyse vorbestimmt werden.
In einigen beispielhaften Ausführungsformen kann der Indexwert vorbestimmt werden mittels Verwendung einer Ausgangswellendrehzahl des Getriebes.
Im Allgemeinen ist die TCU 200 ausgelegt, um eine Ausgangsdrehzahl von einem Impulsgeber B (PGB-Sensor), welcher die Ausgangsdrehzahl eines Automatikgetriebes detektiert, zu erhalten, und daher kann die Ausgangswellendrehzahl berechnet werden unter Verwendung des PGB-Sensors.
Im Falle eines 4-Zylinder(14)-Reihenmotors rotiert die Kurbelwelle zweimal, während die vier Zylinder vier Takte durchführen, wie z. B. einen Ansaugtakt, einen Verdichtungstakt, einen Explosionstakt (bzw. Arbeitstakt) und einen Ausstoßtakt. Daher kann das Hauptzündelement (bzw. Hauptzündfolge bzw. - ordnung) als C2 (C4/2) definiert werden, und der Indexwert kann als C1, was die Hälfte von C2 ist, definiert werden.
In der gleiche Weise rotiert in Falle eines 6-Zylinder(I6)-Reihenmotors oder eines V6-Motor die Kurbelwelle zweimal, während die sechs Zylinder die vier Takte durchführen, wie z. B. den Ansaugtakt, den Verdichtungstakt, den Explosionstakt (bzw. Arbeitstakt) und den Ausstoßtakt. Daher kann das Hauptzündelement als C3 (C6/2) definiert werden, und der Indexwert kann definiert werden als C1.5, was die Hälfte von C3 ist.
In der gleichen Weise kann im Falle eines V8-Motors C2 als Indexwert verwendet werden, was die Hälfte von C4 ist.
Allerdings ist das oben genannte Indexwert-Ermittlungsverfahren nur ein Verfahren zur Ermittlung des Indexwertes, und daher ist die vorliegende Erfindung nicht beschränkt auf das oben genannte Indexwert-Ermittlungsverfahren.
In einigen beispielhaften Ausführungsformen kann der Schritt S50 zum Steuern der Dämpferkupplung 10, so dass sie Schlupf hat oder offen ist, unterteilt werden in mehrere Schritte, wie in 3 gezeigt. Das Steuern der Dämpferkupplung 10, so dass sie Schlupf hat oder offen ist, kann die Schritte S51 bis S54 aufweisen. Im Schritt S51 ermittelt die TCU 200, ob die subharmonische Schwingung (A) größer ist als ein vorbestimmter erster Indexwert. Im Schritt S52 steuert die TCU 200 die Dämpferkupplung 10, so dass sie Schlupf hat, wenn die subharmonische Schwingung (A) größer ist als der vorbestimmte erste Indexwert (Index 1). Im Schritt S53 ermittelt die TCU 200, ob eine subharmonische Schwingung (A), die mit dem Sensor wieder detektiert wird, nachdem die Dämpferkupplung 10 gesteuert worden ist, um Schlupf zu haben, größer ist als ein vorbestimmter zweiter Indexwert (Index 2). Im Schritt S54 steuert die TCU 200 die Dämpferkupplung 10, dass sie öffnet, wenn die subharmonische Schwingung (A), die nach dem Steuern der Dämpferkupplung 10, so dass sie Schlupf hat, detektiert wird, größer ist als der vorbestimmte zweite Indexwert (Index 2).
Zum Beispiel, wenn eine Dämpferkupplung 10 im Schließzustand ist, steuert die TCU 200 im Schritt S52 die Dämpferkupplung 10, so dass sie Schlupf hat, wenn die subharmonische Schwingung (A), die von dem Sensor 300 detektiert wird, größer ist als der vorbestimmte erste Indexwert (Index 1) im Schritt S51, und die TCU 200 steuert im Schritt S54 die Dämpferkupplung 10, so dass sie öffnet, um die ungewöhnliche Schwingung zu verhindern, wenn die subharmonische Schwingung (A), die von dem Sensor 300 wiederdetektiert wird nach dem Steuern der Dämpferkupplung 10, so dass sie Schlupf hat, größer ist als der der vorbestimmte zweite Indexwert (Index 2) im Schritt S53.
Der vorbestimmte erste Indexwert (Index 1) oder der vorbestimmte zweite Indexwert (Index 2) kann mittels eines Experiments vorbestimmt werden, und der vorbestimmte erste Indexwert (Index 1) oder der vorbestimmte zweite Indexwert (Index 2) kann die Hälfte von dem Hauptzündelement des Verbrennungsmotors sein.
Ein Verfahren zum Steuern der Dämpferkupplung gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann die ungewöhnliche Schwingung verhindern, indem der Zustand der Dämpferkupplung verändert wird, so dass sie Schlupf hat oder offen ist, wenn die Steifigkeit der Dämpferkupplung, welche eine zweistufige Steifigkeitsstruktur aufweist, sich drastisch ändert und infolgedessen die ungewöhnliche Schwingung auftreten kann.
Indes erhöht die herkömmliche Technik die Steifigkeit der Dämpferkupplung, welche die zweistufige Steifigkeitsstruktur aufweist, um das Drehmoment (P1) des Randpunkts größer als das maximale Drehmoment (E) des Verbrennungsmotors zu machen, wie in 5 gezeigt, um die ungewöhnliche Schwingung zu verhindern, allerdings verschlechtert sich in dessen Folge das Dröhnen, wie in 6 gezeigt.
Allerdings kann das Verfahren zum Steuern einer Dämpferkupplung gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die ungewöhnliche Schwingung verhindern, (auch) wenn das Drehmoment (P2) des Randpunkts kleiner ist als das Drehmoment (E) des Verbrennungsmotors. Als ein Resultat kann gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die Dämpferkupplung so ausgelegt werden, dass sie eine geringe Steifigkeit aufweist, so dass auch das Dröhnen verhindert werden kann.

Claims

Ein Verfahren zur Steuerung einer Dämpferkupplung (10), welches die Schritte aufweist: Ermitteln, ob in einem Fahrzustand eines Fahrzeugs die Dämpferkupplung (10) in einem Schlupf- oder einem Schließzustand ist; Ermitteln, ob ein Zustand des Fahrzeugs innerhalb eines vorbestimmten Resonanz-Bereichs ist; Ermitteln, ob ein Drehmoment des Fahrzeugs innerhalb eines vorbestimmten Resonanz-Drehmoment-Bereichs (20) ist; Detektieren einer subharmonischen Schwingung, wenn die Dämpferkupplung (10) in dem Schlupf- oder dem Schließzustand ist, der Zustand des Fahrzeugs innerhalb des vorbestimmten Resonanz-Bereichs ist und das Drehmoment des Fahrzeugs innerhalb des vorbestimmten Resonanz-Drehmoment-Bereichs (20) ist; und Steuern der Dämpferkupplung (10), so dass sie Schlupf hat oder geöffnet ist, wenn die subharmonische Schwingung größer ist als ein vorbestimmter Wert wobei die Dämpferkupplung (10) eine zweistufige Steifigkeitsstruktur mittels Anwendung von Doppel-Dämpfer-Federn aufweist, und wobei der Resonanz-Drehmoment-Bereich (20) ein vorbestimmter Bereich ist, welcher aufweist ein Drehmoment, das zu einem Knickpunkt einer Steifigkeit der Dämpferkupplung (10) korrespondiert.
Das Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Steuern der Dämpferkupplung (10), so dass sie Schlupf hat oder geöffnet ist, die Schritte aufweist: Steuern der Dämpferkupplung (10), so dass sie Schlupf hat, wenn die subharmonische Schwingung größer ist als ein vorbestimmter erster Indexwert (Index 1); und Steuern der Dämpferkupplung (10), so dass sie öffnet, wenn die subharmonische Schwingung, welche nach dem Steuern der Dämpferkupplung, so dass sie Schlupf hat, detektiert wird, größer ist als ein vorbestimmter zweiter Indexwert (Index 2).
Das Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Resonanz-Bereich des Fahrzeugs festgesetzt wird unter Berücksichtigung eines Auslegungswertes oder eines experimentellen Wertes eines Fahrsystems des Fahrzeugs einschließlich eines Verbrennungsmotors.
Das Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Resonanz-Bereich des Fahrzeugs ein Verbrennungsmotor-Drehzahl-Bereich ist, welcher voreingestellt wird gemäß einer Getriebestufe des Fahrzeugs.