DE102012208210B4

DE102012208210B4 - Steuerung einer Drehmomentwandler-Überbrückungskupplung mit Motordrehzahlunterstützung

Info

Publication number: DE102012208210B4
Application number: DE102012208210.7A
Authority: DE
Inventors: Chunhao J. Lee; Kumaraswamy V. Hebbale; Xu Chen; Paul G. Otanez; Xuefeng Tim Tao; Farzad Samie
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2011-05-20
Filing date: 2012-05-16
Publication date: 2021-08-19
Anticipated expiration: 2032-05-17
Also published as: CN102788148B; CN102788148A; US8600631B2; US20120296536A1; DE102012208210A1

Abstract

Verfahren zum Steuern der Betätigung einer Kupplungsvorrichtung (25) für einen Drehmomentwandler (20), der zum Übertragen von Drehmoment (33) zwischen einem Motor (10) und einem Getriebe (30) betreibbar ist, umfassend:Überwachen einer Getriebeeingangsdrehzahl (34);Vergleichen der überwachten Getriebeeingangsdrehzahl (34) mit einer Schwelleneingangsdrehzahl; undwenn die Getriebeeingangsdrehzahl (34) kleiner als die Schwelleneingangsdrehzahl ist, Steuern einer Motordrehzahl (32) auf der Grundlage einer gewünschten minimalen Motordrehzahl, wobei das Steuern umfasst:Überwachen eines kritischen Parameters der minimalen Motordrehzahl;Bestimmen der gewünschten minimalen Motordrehzahl auf der Grundlage des kritischen Parameters der minimalen Motordrehzahl;Vergleichen der Motordrehzahl (32) mit der gewünschten minimalen Motordrehzahl; undSteuern der Betätigung der Kupplungsvorrichtung (25) auf der Grundlage eines Ergebnisses des Vergleichs der Motordrehzahl (32) mit der gewünschten minimalen Motordrehzahl, dadurch gekennzeichnet, dassdas Überwachen des kritischen Parameters der minimalen Motordrehzahl umfasst:Überwachen des Auftretens einer Bedingung zur Nutzung eines Dynamikprofils der minimalen Motordrehzahl; undBestimmen des Dynamikprofils der minimalen Motordrehzahl auf der Grundlage des überwachten Auftretens der Bedingung.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Diese Offenbarung bezieht sich auf Drehmomentübertragungsvorrichtungen.
HINTERGRUND
Die Aussagen in diesem Abschnitt stellen lediglich Hintergrundinformationen in Bezug auf die vorliegende Offenbarung dar. Entsprechend sollen diese Aussagen keine Anerkennung eines Standes der Technik bilden.
Ein Drehmomentwandler kann zwischen einem Verbrennungsmotor und einer Automatikgetriebevorrichtung angeordnet sein und kann unter Verwendung einer Pumpenrad- und einer Turbinenradvorrichtung in einem Fluidmedium dazwischen Drehmoment übertragen. Eine Drehmomentwandler-Überbrückungskupplung kann eine durch Druckfluid betätigte Reibungsvorrichtung enthalten, die eingerückt werden kann, um das Pumpenrad, das eine Eingabe von dem Motor empfängt, und das Turbinenrad, das eine Ausgabe zu dem Getriebe aufweist, mechanisch zu koppeln. In einer typischen Anwendung kann die Kupplung vollständig gelöst sein, in einer Schlupfbetriebsart betätigt sein oder vollständig eingerückt, d. h. verriegelt, sein. Wenn die Kupplung vollständig gelöst ist, gibt es einen unbeschränkten Schlupf zwischen dem Pumpenrad und dem Turbinenrad und wird auf der Grundlage der Strömung von Hydraulikfluid zwischen dem Pumpenrad und dem Turbinenrad ein Drehmoment dazwischen übertragen. Wenn die Kupplung in der Schlupfbetriebsart betätigt ist, wird über die Strömung von Hydraulikfluid dazwischen Drehmoment zwischen dem Pumpenrad und dem Turbinenrad übertragen und wird der Druck des Hydraulikfluids zu der betätigten Kupplung gesteuert, wobei es üblicherweise eine Differenz der Drehzahlen zwischen dem Pumpenrad und dem Turbinenrad, d. h. eine Relativdrehzahl, gibt. Wenn die Kupplung in der Schlupfbetriebsart vollständig gelöst oder betätigt ist, werden Drehmomentstörungen zwischen dem Motor und dem Getriebe, die sich entweder aus dem Motorbetrieb oder aus der Endantriebsdynamik ergeben, in dem Fluid des Drehmomentwandlers absorbiert.
Wenn die Kupplung vollständig eingerückt ist, sind die Drehzahlen des Pumpenrads und des Turbinenrads dieselben und wird über die betätigte Drehmomentwandler-Überbrückungskupplung Drehmoment zwischen dem Pumpenrad und dem Turbinenrad übertragen. Wenn die Drehmomentwandler-Überbrückungskupplung vollständig eingerückt ist, wird ein Bereich von Motordrehmomentstörungen oder -drehschwingungen, üblicherweise im Bereich von 2 bis 6 Hz, direkt über die Kupplung an den Fahrzeugendantrieb übergeben, wobei sie darin Pulsationen erzeugen, wenn sie nicht richtig gedämpft werden. Andere Drehschwingungen, üblicherweise jene über etwa 20 Hz, werden in einer Drehschwingungsdämpfervorrichtung, die ein Element des Drehmomentwandlers ist, absorbiert. Somit ist die Aktion des vollständigen Verriegelns der Drehmomentwandler-Überbrückungskupplung häufig auf spezifizierte Fahrzeugbetriebsbedingungen beschränkt, um die Wirkungen von Geräusch, Schwingung und Oberflächenrauheit (NVH) zu minimieren. Im Ergebnis werden potentielle Effizienzgewinne, die durch das vollständige Einrücken der Drehmomentwandler-Überbrückungskupplung ermöglicht werden, nur über einen Abschnitt des Bereichs des Fahrzeugbetriebs realisiert.
Um die Nachteile des Einrückens der Drehmomentwandler-Überbrückungskupplung zu überwinden, ist vorgeschlagen worden, die Kupplung in einer Schlupfbetriebsart zu betreiben, in der eine vorgegebene Menge Schlupf zwischen dem Drehmomentwandler-Pumpenrad und dem Drehmomentwandler-Turbinenrad zulässig ist, um die Drehmomentkapazität der Kupplung zu regulieren. In irgendeinem solchen System ist die Aufgabe, Motordrehmomentstörungen in dem Drehmomentwandler zu isolieren, während ein stationäres Motordrehmoment bei einer Schlupfrate durchgelassen wird, die eine verbesserte Drehmomentwandlereffizienz bietet, was zu verbesserter Kraftstoffwirtschaftlichkeit führt.
Aus der US 2008 / 0 076 635 A1 ist ein Verfahren mit den Merkmalen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bekannt.
Eine Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren zu schaffen, mit dem die Betätigung einer Drehmomentwandler-Überbrückungskupplung derart gesteuert wird, dass der Verlust von Drehmoment über einen Drehmomentwandler minimiert wird und gleichzeitig unerwünschte Störungen und Resonanzen in einem Motor und einem Endantrieb, die über den Drehmomentwandler in Verbindung stehen, vermieden werden.
ZUSAMMENFASSUNG
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Das Verfahren ist zum Steuern der Betätigung einer Drehmomentwandler-Überbrückungskupplung vorgesehen und umfasst das Überwachen einer Getriebeeingangsdrehzahl, das Vergleichen der überwachten Getriebeeingangsdrehzahl mit einer Schwelleneingangsdrehzahl und, wenn die Getriebeeingangsdrehzahl kleiner als die Schwelleneingangsdrehzahl ist, das Steuern einer Motordrehzahl auf der Grundlage einer gewünschten minimalen Motordrehzahl. Das Steuern der Motordrehzahl auf der Grundlage der gewünschten minimalen Motordrehzahl umfasst das Überwachen eines kritischen Parameters der minimalen Motordrehzahl, das Bestimmen der gewünschten minimalen Motordrehzahl auf der Grundlage des kritischen Parameters der minimalen Motordrehzahl, das Vergleichen der Motordrehzahl mit der gewünschten minimalen Motordrehzahl und das Steuern der Betätigung der Kupplungsvorrichtung auf der Grundlage eines Ergebnisses des Vergleichs der Motordrehzahl mit der gewünschten minimalen Motordrehzahl.
Figurenliste
Eine oder mehrere Ausführungen werden nun beispielhaft mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, in denen:

1 ein beispielhaftes Motor-, Getriebe-, Endantriebs- und Steuersystem in Übereinstimmung mit der vorliegenden Offenbarung darstellt;
2 einen beispielhaften Prozess zum Steuern einer Drehmomentwandler-Überbrückungskupplung auf der Grundlage einer überwachten Getriebeeingangsdrehzahl in Übereinstimmung mit der vorliegenden Offenbarung darstellt; und
3 einen beispielhaften Prozess zum Bestimmen einer gewünschten minimalen Motordrehzahl auf der Grundlage eines kritischen Parameters der minimalen Motordrehzahl in Übereinstimmung mit der vorliegenden Offenbarung darstellt.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Nun anhand der Zeichnungen, in denen die Darstellungen nur zur Veranschaulichung bestimmter beispielhafter Ausführungsformen und nicht zu deren Beschränkung dienen, veranschaulicht 1 ein beispielhaftes System eines Motors 10, eines Getriebes 30, eines Endantriebs 40 und eines Steuersystems. Der Motor 10 enthält vorzugsweise irgendeine von verschiedenen Mehrzylinder-Verbrennungsmotorkonfigurationen, die auf der Grundlage eines Drehmomentanforderungs-Eingangssignals, T_O__REQ-Eingangssignals, 31 von einer Nutzerschnittstelle 13, die eine oder mehrere Betreibereingaben, z. B. von einer Fahrpedalvorrichtung und von einer Bremspedalvorrichtung, bereitstellt, durch ein Motorsteuermodul (ECM) 5 gesteuert wird. Eine drehbare Ausgangswelle des Motors ist mit einer Eingangswelle eines Fluiddrehmomentwandlers 20 verbunden, der vorzugsweise innerhalb eines Gehäuses des Getriebes 30 angeordnet ist.
Der Drehmomentwandler 20 enthält eine Drehmomentwandler-Überbrückungskupplung (TCC) 25, die, wenn sie eingerückt ist, eine Drehmomenteingabe von der Eingangswelle von dem Verbrennungsmotor überträgt. Die Motorleistungseingabe, einschließlich der Motordrehzahl N_E oder des Signals 32, gemessen in Umdrehungen pro Minute (min^-1), und das Motordrehmoment T_E oder das Signal 33, gemessen in Newtonmeter (N • m), können über den Drehmomentwandler 20 und/oder über die TCC 25 an die Eingangswelle des Getriebes 30 übertragen werden. Die Eingangswelle in den Drehmomentwandler 20 ist mit einem Pumpenrad oder Eingangselement des Drehmomentwandlers 20 verbunden. Ein Turbinenrad oder Ausgangselement des Drehmomentwandlers 20 wird durch das Pumpenrad mittels Fluidübertragung dazwischen drehbar angetrieben und ist mit einem Welleneingang in das Getriebe 30, der Eingänge für die Getriebeeingangsdrehzahl N_I oder das Signal 34 und für das Drehmoment T_I oder für das Signal 35 aufweist, verbunden und treibt ihn drehbar an. Vorzugsweise enthält die Drehmomentwandler-Überbrückungskupplungs-Anordnung (TCC-Anordnung) 25 eine hydraulisch betätigte Kupplungsvorrichtung, die wahlweise zum Einrücken des Pumpenrads und des Turbinenrads gesteuert wird. Die TCC wird vorzugsweise durch ein Getriebesteuermodul (TCM) 15 gesteuert, das zum Erzeugen eines pulsbreitenmodulierten Signals (PWM-Signals), des Signals 39, mit einem variablen Tastgrad, der eine Steuerung des Hydraulikdrucks bewirkt, betreibbar ist.
Die TCC 25 kann vollständig gelöst sein, in einer Schlupfbetriebsart betätigt sein und vollständig eingerückt, d. h. verriegelt, sein. Wenn die TCC vollständig gelöst ist, gibt es einen unbeschränkten Schlupf zwischen dem Pumpenrad und dem Turbinenrad und wird auf der Grundlage der Strömung von Hydraulikfluid zwischen dem Pumpenrad und dem Turbinenrad Drehmoment dazwischen übertragen. Wenn die TCC in einer Schlupfbetriebsart betätigt ist, ist die TCC 25 betätigt, wobei es aber einen Schlupf zwischen dem Pumpenrad und dem Turbinenrad mit einer resultierenden Differenz der Drehzahlen zwischen dem Pumpenrad und dem Turbinenrad gibt. Über die Strömung von Hydraulikfluid und über die betätigte TCC 25 wird Drehmoment zwischen dem Pumpenrad und dem Turbinenrad mit Schlupf in dem System, das Motor- und Endantriebsstörungen absorbiert, übertragen. Wenn die TCC 25 verriegelt ist, sind die Drehzahlen des Pumpenrads und des Turbinenrads dieselben und wird über die betätigte Kupplung Drehmoment zwischen dem Pumpenrad und dem Turbinenrad übertragen. Die TCC 25 wird durch ein PWM-Signal von dem TCM 15 in der Weise gesteuert, dass der Kupplungsdruck niedrig ist und der Drehmomentwandler wie zuvor offenbart als eine normale Fluidpumpenvorrichtung fungiert, wenn der PWM-Tastgrad verhältnismäßig niedrig ist. Wenn der PWM-Tastgrad erhöht wird, nimmt der Hydraulikdruck zu, was den Kupplungsdruck erhöht und die Pumpenrad- und die Turbinenradvorrichtung mechanisch in Eingriff bringt, wobei ein Pegel des Schlupfs dazwischen (N_E - N_I) auf dem Kupplungsdruck, auf dem Motordrehmoment und auf der Motordrehzahl und auf anderen Betriebsbedingungen beruht.
Die Ausgabe von dem Drehmomentwandler 20, das Drehmoment T_I und die Drehzahl N_I, die über das Turbinenrad/das Pumpenrad und die TCC 25 übertragen werden, wird über eine Welle in das Getriebe 30 eingegeben. Das Getriebe 30 enthält einen Zahnradsatz, der geeignet ist, mehrere feste Übersetzungsverhältnisse zwischen der Drehmomentwandler-Ausgangswelle und der Ausgangswelle des Getriebes bereitzustellen. Vorzugsweise enthält das Getriebe 30 eine Hydraulikpumpe und einen Kreis, der betreibbar ist, um verschiedenen Vorrichtungen in dem Getriebe Druckhydraulikfluid zuzuführen, um den Betrieb des Getriebes und des Drehmomentwandlers zu bewirken. Die Ausgangswelle des Getriebes ist durch eine Ausgangsdrehzahl N_o oder durch ein Signal 36 und durch ein Ausgangsdrehmoment To oder durch ein Signal 37 charakterisiert und ist mit dem Endantrieb 40 funktional verbunden, um an eines oder mehrere Fahrzeugräder ein durch die Fahrzeuggeschwindigkeit Vss oder durch das Signal 38 charakterisiertes Traktionsdrehmoment zu liefern.
Das System enthält Erfassungsvorrichtungen, die zum Erfassen von Betreiberanforderungen und von Betriebsbedingungen der Motor- und Getriebevorrichtungen betreibbar sind. Betreiberanforderungen, die als von der Nutzerschnittstelle 13 in 1 eingegebene Drehmomentanforderung T_O__REQ dargestellt sind, enthalten üblicherweise Anforderungen für Drehmoment in Form von Beschleunigung und Bremsung unter Verwendung von Eingaben von einem Fahrpedal und von einem Bremspedal. Die Motorbetriebsbedingungen werden unter Verwendung von Erfassungsvorrichtungen bestimmt, die an dem Motor montiert sind, um physikalische Eigenschaften zu überwachen und Signale zu erzeugen, die mit Motor- und Umgebungsparametern, spezifisch mit einem Motorarbeitspunkt, korrelierbar sind. Der Motorarbeitspunkt enthält ein Maß für die Motorkurbelwellendrehzahlausgabe an das Getriebe (N_E) und für die Last (MAP), die z. B. unter Verwendung eines Einlasskrümmerdrucksensors oder eines Luftmassenströmungssensors messbar ist. Jede der Erfassungsvorrichtungen ist signaltechnisch mit dem ECM 5 verbunden, um Signalinformationen bereitzustellen, die durch das ECM in Informationen umgewandelt werden, die den jeweiligen überwachten Parameter repräsentieren. Selbstverständlich ist diese Konfiguration veranschaulichend und nicht einschränkend und enthält die verschiedenen Erfassungsvorrichtungen, die innerhalb funktional äquivalenter Vorrichtungen und Algorithmen ersetzbar sind, wobei sie weiter im Umfang der Offenbarung liegt. Das Getriebe 30 enthält einen Ausgangsdrehzahlsensor, üblicherweise einen Wandler mit variablem magnetischem Widerstand, der zum Überwachen der Drehzahl No der Ausgangswelle betreibbar ist, aus der auf der Grundlage des spezifischen Übersetzungsverhältnisses (GR), in dem das Getriebe 30 arbeitet, die Eingangsdrehzahl N_I des Getriebes bestimmt wird. Alternativ kann ein Sensor in einem System mechanisiert sein, um die Getriebeeingangsdrehzahl N_I direkt zu überwachen.
Das Steuersystem für den Betrieb der offenbarten Verfahren enthält Elemente eines Gesamtfahrzeugsteuersystems, das vorzugsweise in einer verteilen Steuermodularchitektur ausgeführt wird, um eine koordinierte Systemsteuerung bereitzustellen. Das ECM 5, das TCM 15 und die Nutzerschnittstelle 13 sind jeweils über ein lokales Netz (LAN) 6, das betreibbar ist, um eine strukturierte Signalkommunikation zwischen den verschiedenen Steuermodulen bereitzustellen, signaltechnisch verbunden. Das ECM und das TCM sind jeweils betreibbar, um relevante Informationen zu synthetisieren und Eingaben von den obenerwähnten Erfassungsvorrichtungen zu empfangen und um Algorithmen zum Steuern verschiedener Aktuatoren zum Erzielen von Steuerzielen einschließlich für solche Parameter wie Kraftstoffwirtschaftlichkeit, Emissionen, Leistung, Antriebsverhalten und für den Schutz der Hardware auszuführen.
Steuermodul, Modul, Steuerung, Controller, Steuereinheit, Prozessor und ähnliche Begriffe bedeuten irgendeine geeignete oder verschiedene Kombinationen einer oder mehrerer anwendungsspezifischer integrierter Schaltung(en) (ASIC), elektronischer Schaltung(en), Zentraleinheit(en) (vorzugsweise Mikroprozessoren)) und zugeordnetem Speicher und Ablage (nur Lesen, programmierbar nur Lesen, Schreiben-Lesen, Festplatte usw.), die eines oder mehrere Software- oder Firmwareprogramme ausführen, Kombinationslogikschaltung(en), Eingabe/Ausgabe-Schaltung(en) und -Vorrichtungen, geeigneter Signalaufbereitungs- und -pufferschaltungsanordnung und anderer geeigneter Komponenten zur Bereitstellung der offenbarten Funktionalität. Das Steuermodul weist einen Satz von Steueralgorithmen einschließlich residenter Softwareprogrammanweisungen und Kalibrierungen, die im Speicher gespeichert sind und zur Bereitstellung der gewünschten Funktionen ausgeführt werden, auf. Die Algorithmen werden vorzugsweise während voreingestellter Schleifenzyklen ausgeführt. Die Algorithmen werden wie etwa durch eine Zentraleinheit ausgeführt und sind zum Überwachen von Eingaben von Erfassungsvorrichtungen und von anderen vernetzten Steuermodulen und zum Ausführen von Steuer- und Diagnoseroutinen zum Steuern des Betriebs von Aktuatoren betreibbar. Die Schleifenzyklen können in regelmäßigen Intervallen, z. B. alle 3,125, 6,25, 12,5, 25 und 100 Millisekunden, während des andauernden Verbrennungsmotor- und Fahrzeugbetriebs ausgeführt werden. Alternativ können die Algorithmen in Ansprechen auf das Auftreten eines Ereignisses ausgeführt werden.
Die hier offenbarten Verfahren werden hauptsächlich in dem TCM 15 ausgeführt und bewirken die Steuerung der Betätigung und des Betriebs der TCC 25 während des andauernden Fahrzeugbetriebs. 2 veranschaulicht einen beispielhaften Prozess zum Steuern einer TCC auf der Grundlage einer überwachten Getriebeeingangsdrehzahl. Das Verfahren umfasst das Bestimmen des Motorarbeitspunkts, der Motordrehzahl, d. h. der Getriebeeingangsdrehzahl, und einer Betreiberanforderung für Drehmoment. Die TCC wird auf der Grundlage der Betreiberanforderung für Drehmoment und des Motorarbeitspunkts eingerückt und auf einen Steuerpegel betätigt. Die Betätigung kann ein Vorwärtsregelungsverfahren enthalten. Wenn die Getriebeeingangsdrehzahl kleiner als ein Schwellenwert ist, kann die Betätigung der Kupplungsvorrichtung in einer Weise gesteuert werden, die bewirkt, dass die Motordrehzahl höher als ein Minimaldrehzahlpegel gehalten wird. Wenn die Getriebeeingangsdrehzahl höher als der obenerwähnte Schwellenwert ist, kann die Betätigung der Kupplungsvorrichtung in der Weise gesteuert werden, dass sie bewirkt, dass der Schlupf über den Drehmomentwandler im Wesentlichen auf einem voreingestellten Schlupfpegel gehalten wird.

Für 2 ist Tabelle 1 als eine Legende angegeben, in der die mit Bezugszeichen bezeichneten Blöcke und die entsprechenden Funktionen wie folgt dargelegt sind. Tabelle 1

BLOCK	BESCHREIBUNG
110	Schlupfbetriebsart
112	Überwachung: Motor (N_E, T_E); Getriebe (No, N_I, GR, PR_HYD); Betreibereingaben (T_O _REQ, BRAKE)
114	Bestimme Schlupf
116	Betätige TCC
118	Bestimme, ob N_I höher als ein Schwellenwert ist
120	Bestimme die Differenz zwischen dem Schlupf und dem gewünschten Schlupf
122	Erhöhe TCC_PWM
124	Verringere TCC_PWM
126	Setze fort
130	Bestimme Differenz zwischen Motordrehzahl und minimaler Motordrehzahl
132	Erhöhe TCC_PWM
134	Verringere TCC_PWM
136	Setze fort

Der beispielhafte Prozess beginnt, während das TCM, üblicherweise auf der Grundlage der Betriebsbedingungen in dem Motor, in dem Getriebe und in dem Endantrieb, den Betrieb in der TCC-Schlupfbetriebsart anweist (Block 110), um die TCC 25 einzurücken. Die Betriebsbedingungen, üblicherweise einschließlich Motordrehzahl N_E und -drehmoment T_E, Getriebeeingangsdrehzahl N_I und -ausgangsdrehzahl No, Übersetzungsverhältnis GR und Hydraulikdruck PR_HYD, und die Betreibereingaben einschließlich der Betreiberdrehmomentanforderung T_O__REQ, werden überwacht (Block 112). Der Schlupf über die TCC wird auf der Grundlage einer Differenz zwischen der Motordrehzahl N_E und der Getriebeeingangsdrehzahl N_I bestimmt (Block 114). Die TCC wird durch Steuern der Strömung von Druckhydraulikfluid unter Verwendung eines Vorwärtsregelungsschemas betätigt, um die TCC mit dem Drehmomentwandler einzurücken. Das Vorwärtsregelungsschema rückt die TCC durch Bestimmen eines TCC-Befehls ein. Der TCC-Befehl besitzt die Form eines PWM-Steuersignals TCC_PWM, das auf dem angeforderten Drehmoment T_O__REQ und auf dem Motordrehmoment T_E, das aus dem oben offenbarten Motorarbeitspunkt bestimmt wird, beruht (Block 116). Vorzugsweise enthält das Vorwärtsregelungsschema ein bekanntes Steuerschema, das Proportional- und Integralelemente in einem iterativen Betrieb enthält, um das bestimmte PWM-Steuersignal TCC_PWM zu erzielen und die TCC einzurücken. Die Blöcke 110 bis 116 sind zusammen durch eine Klammer 140 bezeichnet, wie sie einem Einrückbetrieb oder einer ENGAGE-Betriebsart entspricht.

Wenn die TCC durch ihre Betätigung eingerückt wird, schaltet die Steuerbetriebsart auf eine durch die Klammer 142 angegebene APPLY-Betriebsart, in der der TCC-Befehl TCC_PWM auf der Grundlage der Vorwärtsregelung bestimmt und unter Verwendung eines Rückkopplungsschemas eingestellt wird. In der APPLY-Betriebsart wird der Typ der Rückkopplungsregelung auf der Grundlage der Getriebeeingangsdrehzahl N_I bestimmt (Block 118). Wenn die Getriebeeingangsdrehzahl über einem Schwellenwert (üblicherweise einem Bereich von 900 bis 1100 min^-1) liegt, wird das PWM-Steuersignal TCC_PWM auf der Grundlage des Betrags des wie im Block 114 gezeigt bestimmten Schlupfs über den Drehmomentwandler eingestellt, worauf die Auswahl 146 zum Block 120 folgt. Wenn die Getriebeeingangsdrehzahl unter dem Schwellenwert liegt, wird das PWM-Steuersignal TCC_PWM auf der Grundlage des Betrags der Motordrehzahl N_E gesteuert, worauf die Auswahl 144 zum Block 130 folgt.
Wenn die Getriebeeingangsdrehzahl unter dem Schwellenwert gehalten wird, wird die Betätigung der Drehmomentwandler-Überbrückungskupplung gesteuert, was bewirkt, dass die Motordrehzahl höher als ein minimaler Drehzahlpegel innerhalb eines zulässigen Bereichs oder eines Unempfindlichkeitsbereichs (DB) gehalten wird. Die TCC-Betätigung enthält die Übertragung eines Drehmoments zwischen dem Motor und dem Getriebe. Unter Normalbetrieb, in dem der Motor ein Drehmoment an das Getriebe anlegt, um eine Vortriebskraft für eine Getriebeausgangswelle bereitzustellen, erhöht eine Erhöhung des Tastgrads der TCC ein Verlangsamungsdrehmoment, das an den Motor angelegt wird. Eine Verringerung des Tastgrads der TCC verringert das an den Motor angelegte Verlangsamungsdrehmoment. Wenn die Motordrehzahl nahe der minimalen Motordrehzahl ist, kann das Steuern der TCC auf der Grundlage der Motordrehzahl das Verletzen der minimalen Motordrehzahl vermeiden. Die Motordrehzahl N_E wird mit einer minimalen Motordrehzahl N_{E_MIN} verglichen (Block 130). Wenn die Motordrehzahl N_E um einen höheren Betrag als der Unempfindlichkeitsbereich kleiner als die minimale Motordrehzahl N_{E_MIN} ist, wird nach der Auswahl 152 der Tastgrad des PWM-Steuersignals TCC_PWM um einen festen Betrag, z. B. 1 %, oder um einen Betrag, der auf der Grundlage der Differenz zwischen der Motordrehzahl N_E und der minimalen Motordrehzahl N_{E_MIN} bestimmt wird, erhöht (Block 132). Wenn die Motordrehzahl N_E um einen größeren Betrag als der Unempfindlichkeitsbereich größer als die minimale Motordrehzahl N_{E_MIN} ist, wird nach der Auswahl 154 der Tastgrad des PWM-Steuersignals TCC_PWM um einen festen Betrag, z. B. um 1 %, oder um einen Betrag, der auf der Grundlage der Differenz zwischen der Motordrehzahl N_E und der minimalen Motordrehzahl N_{E_MIN} bestimmt wird, verringert (Block 134).
Das Motordrehzahl-Steuerschema steuert das Anlegen der Drehmomentwandler-Überbrückungskupplung in der Weise, dass die Motordrehzahl innerhalb eines zulässigen Bereichs der minimalen Motordrehzahl gehalten wird. Die minimale Motordrehzahl kann ein kalibrierter Wert sein, der z. B. auf einem Wert beruht, der in der Weise gewählt ist, dass der richtige Betrieb des Motors und verwandter Vorrichtungen aufrechterhalten wird, oder die minimale Motordrehzahl kann an Bord des Fahrzeugs als eine gewünschte minimale Motordrehzahl bestimmt werden. Die Auswahl einer gewünschten minimalen Motordrehzahl können eine Anzahl von Faktoren beeinflussen. Der Motor kann der Hydraulikpumpe, die an eine Anzahl von Fahrzeugsystemen und -vorrichtungen einschließlich der TCC Druckfluid liefert, Leistung zuführen. Eine gewünschte minimale Motordrehzahl kann auf der Grundlage einer minimalen Drehzahl, die erforderlich ist, um eine Hydraulikpumpe mit Leistung zu versorgen und den richtigen Betrieb der Systeme und Vorrichtungen, die Druckhydraulikfluid verwenden, zu schützen, ausgewählt werden. Um die minimale Motordrehzahl zu bestimmen, die erforderlich ist, um die Hydraulikpumpe mit Leistung zu versorgen, können die Anforderungen für Hydraulikdruck überwacht werden und kann die minimale Motordrehzahl, die für die Leistungsversorgung der Hydraulikpumpe erforderlich ist, auf der Grundlage der überwachten Anforderungen bestimmt werden.
Ein anderer Faktor, der dazu verwendet werden kann, eine gewünschte minimale Motordrehzahl zu bestimmen, ist NVH. Der Durchschnittsfachmann auf dem Gebiet wird würdigen, dass sich die NVH-Eigenschaften eines Motors und des zugeordneten Antriebsstrangs mit der Motordrehzahl erheblich ändern. Diese NVH-Eigenschaften können ebenfalls durch Motordrehmoment und Getriebegang variieren. Änderungen der physikalischen Konfiguration des Antriebsstrangs in verschiedenen Gangzuständen erzeugen unterschiedliche Oberschwingungen oder ändern das NVH-Verhalten des Antriebsstrangs von Gangzustand zu Gangzustand auf andere Weise. Im Ergebnis kann die Endantriebsdynamik in jedem Gangzustand untersucht werden, um das NVH-Verhalten des Getriebes vorherzusagen und auf der Grundlage des NVH in den verschiedenen Gangzuständen eine minimale Motordrehzahl zu bestimmen. Diese Eigenschaften können über irgendein Mittel, das ausreicht, um NVH in dem Antriebsstrang zu bewerten, kalibriert werden und zur Bezugnahme zur Verwendung bei der Bestimmung einer minimalen Motordrehzahl auf der Grundlage der tabellierten NVH-Eigenschaften oder einer minimalen Motordrehzahl auf der Grundlage von NVH in einer Nachschlagetabelle gespeichert werden. In einer Ausführungsform kann auf der Grundlage des Getriebegangzustands auf eine Nachschlagetabelle Bezug genommen werden und kann auf der Grundlage von NVH aus der Nachschlagetabelle eine minimale Motordrehzahl bestimmt werden. Alternativ kann ein Sensor, der NVH-Eigenschaften beschreibt, überwacht werden und kann die minimale Motordrehzahl auf der Grundlage von NVH auf der Grundlage dieser überwachten NVH-Eigenschaften bestimmt werden. Zum Beispiel kann ein Beschleunigungsmesser verwendet werden, um die Schwingung bei einer bekannten Oberschwingungsfrequenz des Motors, die dazu neigt, in Resonanz zu sein, wenn die Motordrehzahl zu niedrig ist, zu überwachen.
Eine gewünschte minimale Motordrehzahl kann über eine Zeitspanne in Übereinstimmung mit einem Dynamikprofil der minimalen Motordrehzahl oder über eine Reihe kalibrierter Werte auf der Grundlage des Auftretens einer überwachten Bedingung gesteuert werden. Zum Beispiel wird die Steuerung der TCC nach einem Antippereignis, in dem das T_O__REQ schnell erhöht wird und entsprechend das T_E schnell erhöht wird, häufig gelockert, um eine schnelle Erhöhung der Motordrehzahl zu ermöglichen. Bei Initiierung eines Prozesses zum Wiederherstellen der Steuerung der TCC kann das Dynamikprofil der minimalen Motordrehzahl beginnend bei einem anfangs erhöhten Pegel und daraufhin zum Übergehen zu normalen Pegeln bestimmt werden. In einer Ausführungsform kann das Dynamikprofil der minimalen Motordrehzahl einen ersten Wert oder Anfangswert bei der gegenwärtigen Motordrehzahl zum Zeitpunkt der Initiierung dieses Prozesses enthalten.
Der Betrieb einer Hydraulikpumpe, NVH und Dynamikprofile in Ansprechen auf eine überwachte Bedingung sind beispielhafte Faktoren, die dazu verwendet werden, in einem Bordsteuermodul eine gewünschte minimale Motordrehzahl zu bestimmen. Es sind eine Anzahl von Faktoren denkbar, wobei die Offenbarung nicht auf die hier gegebenen bestimmten beispielhaften Ausführungsformen beschränkt sein soll. Irgendeiner dieser Faktoren kann als ein kritischer Parameter der minimalen Motordrehzahl überwacht werden. Zum Beispiel kann in einer bestimmten Motorkonfiguration bestimmt werden, dass die Hydraulikpumpe ständig eine höhere minimale Motordrehzahl erfordert, als sie wegen NVH-Bedenken erforderlich ist. In einer solchen Konfiguration können die Anforderungen der Hydraulikpumpe als der einzige oder primäre kritische Parameter der minimalen Motordrehzahl überwacht werden. Alternativ können eine Anzahl der hier offenbarten Faktoren überwacht werden und kann eine Steuerung in Übereinstimmung mit dem Faktor, der die höchste gewünschte minimale Motordrehzahl erfordert, als der kritische Parameter der minimalen Motordrehzahl ausgewählt werden. Alternativ oder zusätzlich kann der Betrieb des Motors und des zugeordneten Antriebsstrangs überwacht werden und kann ein kritischer Parameter der minimalen Motordrehzahl auf der Grundlage des überwachten Betriebs und bekannter Anforderungen der minimalen Motordrehzahl in verschiedenen Betriebsbereichen ausgewählt werden. Es sind eine Anzahl von Verfahren zur Verwendung eines kritischen Parameters der minimalen Motordrehzahl zum Bestimmen einer gewünschten minimalen Motordrehzahl denkbar, wobei die Offenbarung nicht auf die hier gegebenen bestimmten beispielhaften Ausführungsformen beschränkt sein soll.

3 veranschaulicht einen beispielhaften Prozess zum Bestimmen einer gewünschten minimalen Motordrehzahl auf der Grundlage eines kritischen Parameters der minimalen Motordrehzahl. Tabelle 2 ist als eine Legende gegeben, in der die mit Bezugszeichen bezeichneten Blöcke und die entsprechenden Funktionen wie folgt dargelegt sind. Tabelle 2

BLOCK	BESCHREIBUNG
202	Anfang
204	Überwache einen ersten Faktor, der die minimale Motordrehzahl beeinflusst
206	Bestimme auf der Grundlage des ersten Faktors eine erste potentielle minimale Motordrehzahl
208	Überwache einen zweiten Faktor, der die minimale Motordrehzahl beeinflusst
210	Bestimme auf der Grundlage des zweiten Faktors eine zweite potentielle minimale Motordrehzahl
212	Gibt es eine Bedingung zum Einstellen der gewünschten minimalen Motordrehzahl in Übereinstimmung mit einem Dynamikprofil?
214	Ja
216	Nein
218	Bestimme auf der Grundlage des Dynamikprofils eine dritte potentielle minimale Motordrehzahl
220	Bestimme auf der Grundlage des höchsten Werts der ersten, der zweiten und der dritten potentiellen minimalen Motordrehzahl eine gewünschte minimale Motordrehzahl
222	Steuere auf der Grundlage der gewünschten minimalen Motordrehzahl

Das Verfahren 200 beginnt im Block 202. Es wird ein erster Faktor überwacht, der eine minimale Motordrehzahl beeinflusst (Block 204), und auf der Grundlage des ersten Faktors wird eine erste potentielle minimale Motordrehzahl bestimmt (Block 206). Es wird ein zweiter Faktor überwacht, der eine minimale Motordrehzahl beeinflusst (Block 208), und auf der Grundlage des zweiten Faktors wird eine zweite potentielle minimale Motordrehzahl bestimmt (Block 210). Es wird eine Bestimmung vorgenommen, ob eine Bedingung zum Einstellen der gewünschten minimalen Motordrehzahl in Übereinstimmung mit einem Dynamikprofil existiert (Block 212). Falls das Ergebnis des Blocks 212 Ja ist (Pfeil 214), wird eine dritte potentielle minimale Motordrehzahl bestimmt (Block 218). Falls das Ergebnis des Blocks 212 Nein ist (Pfeil 216), wird keine dritte potentielle minimale Motordrehzahl bestimmt. Auf der Grundlage der ersten, der zweiten und der dritten potentiellen minimalen Motordrehzahl wird eine gewünschte minimale Motordrehzahl bestimmt (Block 220). In einer Ausführungsform werden verfügbare potentielle minimale Motordrehzahlen verglichen und wird ein höchster Wert der potentiellen minimalen Motordrehzahlen als die gewünschte minimale Motordrehzahl ausgewählt. Die gewünschte minimale Motordrehzahl wird von dem System genutzt (Block 222).

Wenn die Getriebeeingangsdrehzahl zurückkehrend zu 2 über dem Schwellenwert liegt (Block 118), wird die Betätigung der TCC in der Weise gesteuert, dass bewirkt wird, dass der Schlupf über den Drehmomentwandler im Wesentlichen auf einem gewünschten Schlupfpegel aufrechterhalten wird, der üblicherweise als eine Differenz in min^-1 (ΔRPM) gemessen wird. Dies enthält das Vergleichen des bestimmten Schlupfs über die TCC als ein gewünschter Schlupf SLIP_DES (Block 120). Um Fehler und Verzögerungen in Bezug auf mechanische, hydraulische, elektrische und Messsystembetriebe zuzulassen, ist ein Schlupf DB des Unempfindlichkeitsbereichs enthalten, der einen vorgegebenen Hysteresewert des Schlupfs (in ΔRPM gemessen) umfasst. Wenn eine Differenz zwischen dem bestimmten Schlupf und dem gewünschten Schlupf größer als der Schlupf des Unempfindlichkeitsbereichs ist, bestimmt das System, dass der Schlupf größer als gewünscht ist, und wird nach der Auswahl 148 der Tastgrad des PWM-Steuersignals TCC_PWM um einen festen Betrag, z. B. 1 %, oder um einen anderen geeigneten Betrag erhöht (Block 122). Wenn der bestimmte Schlupf um einen größeren Betrag als den Schlupf des Unempfindlichkeitsbereichs kleiner als der gewünschte Schlupf ist, bestimmt das System, dass der Schlupf kleiner als gewünscht ist, und wird nach der Auswahl 150 der Tastgrad des PWM-Steuersignals TCC_PWM um einen festen Betrag, z. B. 1 %, oder um einen anderen geeigneten Betrag verringert (Block 124). In dieser Anmeldung liegt ein bevorzugter Pegel des Schlupfs in dem Bereich von etwa 40 bis 50 RPM mit einem Unempfindlichkeitsbereich von etwa 5 RPM. Der Pegel des Schlupfs enthält einen Optimalwert, wobei zu viel Schlupf zum Verlust von Motordrehmoment über den Drehmomentwandler führen kann und zu wenig Schlupf zur Übertragung unerwünschter Motor- oder Endantriebsstörungen und -resonanzen auf das Fahrzeugfahrgestell und den Betreiber führen kann.
Die Offenbarung hat bestimmte bevorzugte Ausführungsformen und Änderungen daran beschrieben. Weitere Änderungen und Abwandlungen können Anderen beim Lesen und Verstehen der Beschreibung einfallen. Somit soll die Offenbarung nicht auf die besondere Ausführungsform (besonderen Ausführungsformen), die als die am besten für die Ausführung dieser Offenbarung betrachtete Ausführungsart offenbart ist (sind), beschränkt sein, sondern soll die Offenbarung alle Ausführungsformen, die im Umfang der beigefügten Ansprüche liegen, enthalten.

Claims

Verfahren zum Steuern der Betätigung einer Kupplungsvorrichtung (25) für einen Drehmomentwandler (20), der zum Übertragen von Drehmoment (33) zwischen einem Motor (10) und einem Getriebe (30) betreibbar ist, umfassend: Überwachen einer Getriebeeingangsdrehzahl (34); Vergleichen der überwachten Getriebeeingangsdrehzahl (34) mit einer Schwelleneingangsdrehzahl; und wenn die Getriebeeingangsdrehzahl (34) kleiner als die Schwelleneingangsdrehzahl ist, Steuern einer Motordrehzahl (32) auf der Grundlage einer gewünschten minimalen Motordrehzahl, wobei das Steuern umfasst: Überwachen eines kritischen Parameters der minimalen Motordrehzahl; Bestimmen der gewünschten minimalen Motordrehzahl auf der Grundlage des kritischen Parameters der minimalen Motordrehzahl; Vergleichen der Motordrehzahl (32) mit der gewünschten minimalen Motordrehzahl; und Steuern der Betätigung der Kupplungsvorrichtung (25) auf der Grundlage eines Ergebnisses des Vergleichs der Motordrehzahl (32) mit der gewünschten minimalen Motordrehzahl, dadurch gekennzeichnet, dass das Überwachen des kritischen Parameters der minimalen Motordrehzahl umfasst: Überwachen des Auftretens einer Bedingung zur Nutzung eines Dynamikprofils der minimalen Motordrehzahl; und Bestimmen des Dynamikprofils der minimalen Motordrehzahl auf der Grundlage des überwachten Auftretens der Bedingung.
Verfahren nach Anspruch 1, das ferner umfasst: wenn die Getriebeeingangsdrehzahl (34) nicht kleiner als die Schwelleneingangsdrehzahl ist, Steuern eines Drehmomentwandlerschlupfs auf der Grundlage des Vergleichens des Drehmomentwandlerschlupfs mit einem gewünschten Schlupf.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Steuern der Betätigung der Kupplungsvorrichtung (25) das Verringern des Betätigungsdrucks der Kupplungsvorrichtung, wenn die Motordrehzahl (32) kleiner als die gewünschte minimale Motordrehzahl ist, umfasst.
Verfahren nach Anspruch 3, wobei das Steuern der Betätigung der Kupplungsvorrichtung (25) ferner das Erhöhen des Betätigungsdrucks der Kupplungsvorrichtung (25), wenn die Motordrehzahl (32) nicht kleiner als die gewünschte minimale Motordrehzahl ist, umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Überwachen des kritischen Parameters der minimalen Motordrehzahl umfasst: Überwachen einer minimalen Motordrehzahl, die für die Leistungsversorgung einer Hydraulikpumpe erforderlich ist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Überwachen des kritischen Parameters der minimalen Motordrehzahl umfasst: Überwachen von Geräusch, Schwingung und Oberflächenrauheit; und Bestimmen der minimalen Motordrehzahl auf der Grundlage des Geräuschs, der Schwingung und der Oberflächenrauheit.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Überwachen des kritischen Parameters der minimalen Motordrehzahl umfasst: Überwachen mehrerer Faktoren, die zum Bestimmen der gewünschten minimalen Motordrehzahl verwendet werden können; Bestimmen desjenigen Faktors, der zum Bestimmen der gewünschten minimalen Motordrehzahl verwendet werden kann, der eine höchste gewünschte minimale Motordrehzahl erfordert; und Auswählen des bestimmten Faktors zum Bestimmen des kritischen Parameters der minimalen Motordrehzahl.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Überwachen des kritischen Parameters der minimalen Motordrehzahl umfasst: Überwachen einer minimalen Motordrehzahl, die für die Leistungsversorgung einer Hydraulikpumpe erforderlich ist; Bestimmen einer minimalen Motordrehzahl auf der Grundlage von Geräusch, Schwingung und Oberflächenrauheit; und Bestimmen des kritischen Parameters der minimalen Motordrehzahl auf der Grundlage des Auswählens der Größeren der minimalen Motordrehzahl, die für die Leistungsversorgung der Hydraulikpumpe erforderlich ist, und der minimalen Motordrehzahl, die auf Geräusch, Schwingung und Oberflächenrauheit beruht.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Schwelleneingangsdrehzahl auf der Grundlage eines vorgegebenen Drehzahlbereichs ausgewählt wird.