DE102012209319B4

DE102012209319B4 - Mehrganggetriebe-Antriebsstrang und Getriebesteuerungsverfahren mit einer Kupplungsdrehmomentverlaufskorrektur, um während eines Ganghochschaltvorgangs eine Drehmomentlochfüllung zu schaffen

Info

Publication number: DE102012209319B4
Application number: DE102012209319.2A
Authority: DE
Inventors: Michael Glenn Fodor; Christopher John Teslak; Gregory Michael Pietron; Hongtei Eric Tseng; Yuji Fujii; Diana Yanakiev; Seung Hoon Lee
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2011-06-08
Filing date: 2012-06-01
Publication date: 2024-05-08
Anticipated expiration: 2032-06-02
Also published as: US20120316738A1; CN105805295A; US9260102B2; DE102012209319A1; CN102818006B; US10166989B2; US11198440B2; CN105805295B; CN102818006A; US8775044B2; US20140287872A1; US20160114803A1; US20190084576A1

Abstract

Antriebsstrang mit einer Quelle (10) für ein Eingangsdrehmoment und einem Mehrgangleistungsgetriebe mit herankommenden und weggehenden Reibungselementen und einer Schaltsteuereinheit (83), die zum Korrigieren eines abgeschätzten Drehmoments eines herankommenden Reibungselements während einer Drehmomentphase eines Gangschaltvorgangs unter Verwendung eines gemessenen Ausgangssignals eines Drehmomentsensors konfiguriert ist, wobei ein zunehmendes Drehmoment für das herankommende Reibungselement mit minimalen Drehmomentübergängen während der Drehmomentphase erreicht wird, wobei der Schritt des Korrigierens des abgeschätzten Drehmoments des herankommenden Reibungselements das Berechnen einer Korrektur in einer Weise einer geschlossenen Schleife unter Verwendung des gemessenen Drehmoments als Rückkopplungsvariable während der Drehmomentphase umfasst.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die Erfindung bezieht sich auf einen Mehrganggetriebemechanismus in einem Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug und auf eine Strategie zum Erreichen eines ruhigen Einrückens und Ausrückens von ein Reibungsdrehmoment herstellenden Elementen während eines Getriebeganghochschaltvorgangs.
Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf einen Mehrganggetriebe-Antriebsstrang sowie Getriebesteuerungsverfahren gemäß den unabhängigen Patentansprüchen.
HINTERGRUND
Ein Stufen-Automatikgetriebe verwendet mehrere Reibungselemente für das automatische Gangschalten. Eine Verhältnisänderung von einem niedrigen Übersetzungsverhältnis auf ein hohes Übersetzungsverhältnis geschieht in einem synchronen Hochschaltvorgang von Kupplung zu Kupplung, wenn ein Reibungselement eingerückt wird und ein zweites Reibungselement ausgerückt wird. Ein Reibungselement kann als weggehende Kupplung (OGC) bezeichnet werden. Sie wird ausgerückt, während ein zweites Reibungselement, das als herankommende Kupplung (OCC) bezeichnet werden kann, einrückt, um den Hochschaltvorgang zu erzeugen. Das Hochschaltereignis ist in eine Vorbereitungsphase, eine Drehmomentphase und eine Trägheitsphase unterteilt.
Während der Vorbereitungsphase wird der OCC-Aktuator zur Vorbereitung auf ihr Einrücken betätigt, während die OGC-Drehmomenthaltekapazität zur Vorbereitung auf ihr Ausrücken verringert wird. Während der Drehmomentphase wird das OCC-Drehmoment in einer gesteuerten Weise erhöht, während die OGC immer noch eingerückt ist oder mit einer gesteuerten Schlupfrate gleiten lassen wird.
Das gleichzeitige Einrücken der OCC und Ausrücken der OGC in einem herkömmlichen Getriebehochschaltvorgang kann zu einer momentanen Aktivierung von zwei Drehmomentflusspfaden durch die Verzahnung führen. Während der Drehmomentphase wird das niedrigere Gangübersetzungsverhältnis vom Eingang zum Ausgang aufrechterhalten. Wenn die OCC Drehmomentkapazität gewinnt und die OGC sie verliert, wird jedoch mehr des Eingangsdrehmoments durch den Pfad des höheren Gangs geleitet, wenn die OGC keine Kapazität mehr hat, wird das ganze Drehmoment durch den Pfad des höheren Gangs geleitet, der ein niedrigeres Drehmomentverhältnis aufweist. In der kleinen Zeitspanne der Drehmomentübertragung geht folglich das Eingangsdrehmoment von der Multiplikation mit einer höheren Menge zu einer niedrigeren Menge, bevor die Trägheit der anschließenden Drehzahländerung das Ausgangsdrehmoment wieder erhöht. Dieser momentane Abfall und anschließende Anstieg des Ausgangsdrehmoments ist als „Drehmomentloch“ bekannt. Dies wird von einem Fahrzeuginsassen als unangenehmer Schaltstoß wahrgenommen. Die Trägheitsphase beginnt, wenn die OGC ausgerückt wird oder keine signifikante Drehmomentkapazität aufweist.
Aus der DE 600 29 694 T2 ist ein Getriebe und ein Steuerungssystem für einen Verbrennungsmotor in einem Hybridfahrzeug bekannt, bei denen getriebeschaltbedingte Drehmomentlöcher durch kontrollierten Einsatz des Elektromotors kompensiert werden sollen.
ZUSAMMENFASSUNG
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, den Drehmomentlocheffekt zu beseitigen oder zu verringern, während vorübergehende Drehmomentstörungen während eines Hochschaltereignisses verringert werden. Eine Getriebesteuereinheit kann abgeschätzte Reibungselement-Drehmomentziele unter Verwendung von Reibungselement-Aktuatordrücken im Fall eines Getriebesteuersystems mit durch Druck betätigten Aktuatoren liefern. Die Steuereinheit führt Steueralgorithmen in einer Softwaresteuerstrategie aus, ohne tatsächliche Drehmomentprofile für die herankommenden und weggehenden Reibungselemente zu kennen.
Die Lösung der vorgenannten Aufgabe erfolgt mittels der Merkmale der unabhängigen Patentansprüche. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den abhängigen Patentansprüchen beschrieben.
Antriebsstrangsensoren in einem Steuersystem, das die vorliegende Erfindung verkörpert, schaffen einen direkten Messwert von Betriebsvariablen wie z. B. des Ausgangsdrehmoments. Sie werden zusammen mit physikalischen Eigenschaften und Funktionen der Getriebe- und Antriebsstrangkomponenten, Algorithmen, die diese Funktionen steuern, und geeigneten Übertragungsfunktionen verwendet, um genaue Drehmomentwerte für die herankommenden und weggehenden Kupplungen zu schaffen. Die Sensoren liefern Drehmomentrückkopplungssignale zum Korrigieren von Abschätzungen des Reibungselementdrehmoments in der Weise einer geschlossenen Schleife während Berechnungen von Aktuatordrücken. Die Erfindung umfasst eine Steuerstrategie zum Koordinieren der Aktuatoren, um eine minimale Drehmomentstörung an der Ausgangswelle zu erreichen. Die Algorithmen weisen, wenn sie ohne die von den Sensoren gelieferte Rückkopplung des tatsächlichen Drehmoments verwendet werden, nicht die Fähigkeit auf, in Echtzeit die Kupplungsdrehmomente während eines Hochschaltvorgangs genau abzuschätzen. Sie bestimmen, was das gewünschte Kupplungsdrehmoment wäre, und nehmen auf der Basis eines Kupplungsmodells an, dass dieses Drehmoment unter Verwendung einer kalibrierten Übertragungsfunktion zwischen dem Kupplungsdruckbefehl und dem Kupplungsdrehmoment geliefert wird. Die Kupplungsaktuatoren sind jedoch nichtlinear und ihre Reaktion auf Steuerdrücke wird durch Variablen wie z.B. die Getriebeöltemperatur und andere Umgebungsfaktoren beeinflusst. Dies kann zu OCC-Drehmomentübergängen oder -störungen führen.
Die Erfindung verwendet eine Rückkopplungssteuerung, die einen oder mehrere Sensoren (z. B. Drehmomentsensoren) verwendet, um eine tatsächliche Echtzeit-Sensorrückkopplung (z. B. Drehmomentrückkopplung) zu entwickeln, um ein Drehmoment eines herankommenden Reibungselements zu berechnen, um sicherzustellen, dass das Drehmoment des herankommenden Reibungselements einem Zieldrehmoment folgt, und um ein gewünschtes Drehmoment eines weggehenden Reibungselements zu erhalten, um einen gesteuerten Schlupf des weggehenden Reibungselements zu erhalten. Ein Drehmomentsensorsignal, das verwendet wird, um aktuelle korrigierte Drehmomentwerte des herankommenden und weggehenden Reibungselements zu berechnen, ist eine direkte Drehmomentmessung. Ein Drehmomentsensor kann beispielsweise an einer Getriebedrehmomenteingangswelle oder an einer Getriebedrehmomentausgangswelle oder an beiden Stellen angeordnet sein. Das Drehmoment an anderen Stellen kann unter Verwendung der direkten Messwerte für die Sensoren berechnet werden.
Wenn die Getriebeeingangs- und Getriebeausgangsdrehmomente bekannt sind, können die Reibungselementdrehmomente während des Schaltens unter Verwendung einer Technik berechnet werden, die in der US-Anmeldung Ifd. Nr. 12/861 387 , eingereicht am 23. August 2010 und veröffentlicht als US 2010 / 0318269 A1 , offenbart ist, die auf den Rechtsnachfolger der vorliegenden Erfindung übertragen ist. Es kann auch auf die US-Patentveröffentlichung US 2010 / 0262344 A1 , eingereicht am 9. April 2009, verwiesen werden, die auch auf den Rechtsnachfolger der vorliegenden Erfindung übertragen ist. Diese Referenzen erläutern beispielsweise, wie das Eingangswellendrehmoment abzuschätzen ist, wenn nur das Ausgangswellendrehmoment gemessen wird, und umgekehrt.
Indem die Reibungselementdrehmomente bekannt sind, können die Leistung und Vorhersagbarkeit der Algorithmen verbessert werden, da es möglich ist, festzustellen, ob ein Reibungselementdrehmoment tatsächlich erreicht wird, und eine genaue Modulation der OCC-Aktuatordrücke zu schaffen, so dass Drehmomentübergänge an der OCC minimiert werden, wenn die OGC einen gesteuerten Schlupf aufweist. Der Zielpegel der OCC-Drehmomentkapazität wird unter Verwendung von Leitungsgleichungen bestimmt, um einen nahtlosen Ausgangswellen-Drehmomentübergang von der Drehmomentphase eines Hochschaltvorgangs in eine Trägheitsphase zu erreichen. Eine begleitende gleichzeitig anhängige Teilfortführungspatentanmeldung, die auf den Rechtsnachfolger der vorliegenden Erfindung übertragen ist, offenbart eine Steuerstrategie zum Erreichen eines ruhigen Hochschaltvorgangs in einem Mehrganggetriebe ohne Sensorrückkopplung. Die gleichzeitig anhängige Patentanmeldung ist die Anmeldung Ifd. Nr. 12/858 468 , eingereicht am 18. August 2010 und veröffentlicht als US 2011 / 0 184 612 A1 . Die vorliegende Anmeldung weist einige Merkmale auf, die mit dieser gleichzeitig anhängigen Anmeldung gemeinsam sind.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

1 ist eine schematische Darstellung eines Vorgelegegetriebes in einem Betriebsmodus im ersten Gang oder in einem niedrigen Gang, das Tandem-Drehmomenteingangskupplungen umfasst, die selektiv und abwechselnd eingerückt und ausgerückt werden.
1a ist eine schematische Darstellung der Verzahnungsanordnung von 1, wobei die Elemente der Verzahnung für einen Betriebsmodus in einem hohen oder zweiten Gang konditioniert sind.
2 ist eine schematische Darstellung eines Getriebes vom Planetentyp, das die Erfindung verkörpern kann, wobei die Elemente des Planetengetriebes für einen Betriebsmodus in einem niedrigen oder ersten Gang konditioniert sind.
2a ist eine schematische Darstellung, die 2 entspricht, wobei die Elemente für einen Betriebsmodus in einem zweiten oder hohen Gang konditioniert sind.
2b ist eine schematische Darstellung eines weiteren Planetengetriebes, das die Erfindung verkörpern kann.
3 ist ein Zeitdiagramm für eine synchrone Hochschaltsteuerung von Kupplung zu Kupplung, die durch ein so genanntes Drehmomentloch an der Ausgangswelle gekennzeichnet ist.
4 ist ein Zeitdiagramm entsprechend 3 für die synchrone Hochschaltsteuerung der vorliegenden Erfindung, wobei das Drehmomentloch beseitigt ist.
5 ist ein Funktionsablaufplan, der die Steuerstrategie der synchronen Hochschaltsteuerung der vorliegenden Erfindung zeigt, wenn die weggehende Kupplung gleitet.
6 ist ein Funktionsablaufplan, der eine alternative Steuerstrategie für ein nicht synchrones Hochschalten zeigt, wenn die weggehende Kupplung gleitet.
7 ist ein Funktionsablaufplan, der eine weitere alternative Steuerstrategie für ein nicht synchrones Hochschalten zeigt, wenn die weggehende Kupplung gleitet.
8 ist ein Diagramm der Beziehung der Position eines Kupplungsaktuators und des Eingangswellendrehmoments in Bezug auf die Zeit während einer Drehmomentphase.
9 ist ein Diagramm einer Übertragungsfunktion für eine Kupplung, die verwendet wird, um das Kupplungsdrehmoment für eine gegebene Kupplungsaktuatorposition zu berechnen.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Wie erforderlich, werden hier ausführliche Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung offenbart; selbstverständlich sind jedoch die offenbarten Ausführungsformen lediglich beispielhaft für die Erfindung, die in verschiedenen und alternativen Formen verkörpert sein kann. Die Figuren sind nicht notwendigerweise maßstäblich; einige Merkmale können übertrieben oder minimiert sein, um die Details von speziellen Komponenten zu zeigen. Daher sollen hier offenbarte spezifische Struktur- und Funktionsdetails nicht als Begrenzung interpretiert werden, sondern lediglich als repräsentative Basis zum Lehren eines Fachmanns auf dem Gebiet, die vorliegende Erfindung verschiedenartig einzusetzen.
1 zeigt in schematischer Form ein Vorgelegegetriebe, das die Erfindung verkörpern kann, zusammen mit einer schematischen Darstellung der Getriebekomponenten, die an Übersetzungsverhältnisänderungen beteiligt sind.
Das Zeichen 10 stellt eine Krafteingangswelle dar, die mit einer Drehmomentquelle 12 antreibbar verbunden ist. Die Eingangswelle 10 treibt ein Kupplungsgehäuse 14 an, das Drehmomenteingangsantriebsscheiben 16 trägt, die in einer Kammbeziehung in Bezug auf angetriebene Scheiben 18 und 20 liegen. Ein Fluiddruckaktuator oder elektromechanischer Aktuator irgendeiner bekannten Konstruktion wird verwendet, um die angetriebenen Scheiben 18 und 20 in Bezug auf die Antriebsscheiben 16 selektiv einzurücken. Die Scheiben 20 sind mit einer zentralen Drehmomenteingangswelle 22 verbunden und die Scheiben 18 sind mit einer Drehmomenteingangshohlwelle 24 verbunden. Obwohl nur eine Scheibe 18 und nur eine Scheibe 20 in der schematischen Ansicht von 1 und 1a gezeigt sind, können mehrere Scheiben in einer Reibungsscheibenanordnung verwendet werden.
Antriebszahnradelemente 26 und 28 sind antreibbar mit der Hohlwelle 24 verbunden. Das Zahnradelement 26 weist einen kleineren Flankendurchmesser auf als das Zahnradelement 28.
Die zentrale Krafteingangswelle 22 ist mit dem Antriebszahnradelement 30, dem Zahnradelement 32 und dem Zahnradelement 34 antreibbar verbunden, die abnehmende Flankendurchmesser aufweisen.
Wenn die Antriebskupplungsscheiben 20 eingerückt werden, wird das Antriebsdrehmoment über die eingerückten Kupplungsscheiben 20 auf die Zahnradelemente 30, 32 und 34 verteilt. Die Kupplungsscheiben 20 und 18 sind ein Teil einer Kupplungsstruktur, die als Tandem- oder Doppelkupplung 36 bezeichnet werden kann.
Wenn die Kupplungsscheiben 18 durch die Tandemkupplung 36 eingerückt werden, wird das Drehmoment von der Drehmomentquelle direkt auf die Drehmomenteingangszahnräder 26 und 28 verteilt.
Das Vorgelegegetriebe von 1 weist zwei Vorgelegewellen auf, die bei 38 und 40 gezeigt sind. Die Vorgelegewelle 38 stützt ein Vorgelegewellenzahnradelement 40 für den dritten Gang, ein Vorgelegewellenzahnradelement 42 für den vierten Gang und ein Rückwärtsgang-Vorgelegewellenzahnradelement 44 ab. Ein Drehmomentübertragungszahnradelement 46 ist direkt mit der Vorgelegewelle 38 verbunden.
Die Vorgelegewelle 40 stützt die Vorgelegewellenzahnradelemente 48, 50 und 52 drehbar ab, die fortschreitend abnehmende Flankendurchmesser aufweisen. Das Vorgelegewellenzahnradelement 48 ist ein Zahnradelement für den ersten Gang, das Vorgelegewellenzahnradelement 50 ist ein Zahnradelement für den fünften Gang und das Vorgelegewellenzahnradelement 52 ist ein Zahnradelement für den sechsten Gang.
Die Vorgelegewellenzahnradelemente 54 und 56 sind auch durch die Vorgelegewelle 40 drehbar abgestützt. Das Zahnradelement 54 steht mit dem Zahnradelement 26 während des Betriebs im zweiten Gang antreibbar in Eingriff. Das Vorgelegewellenzahnradelement 56 steht mit einem Rückwärtsgangantriebsritzel (nicht dargestellt) antreibbar in Eingriff, das wiederum mit dem Rückwärtsgangzahnradelement 44 während eines Rückwärtsgangantriebsbetriebs antreibbar in Eingriff steht. Das Zahnradelement 46, das mit der Vorgelegewelle 38 verbunden ist, ist mit dem Zahnradelement 58 antreibbar verbunden, das mit der Vorgelegewelle 40 beispielsweise durch eine Drehmomentübertragungsverzahnung (in 1 nicht gezeigt) antreibbar verbunden ist. Die Vorgelegewellen und die zentrale Welle 22 liegen tatsächlich nicht in derselben Ebene, so dass die Drehmomentübertragungsverzahnung und die Rückwärtsgangantriebsritzel in der schematischen Darstellung von 1 nicht dargestellt sind.
Das Zahnrad 58 ist mit dem Drehmomentausgangszahnrad 60 antreibbar verbunden, das mit Fahrzeugtraktionsrädern antreibbar verbunden ist.
Während des Betriebs im ersten Gang ist das Zahnrad 48 durch eine Synchronkupplung 62 mit der Vorgelegewelle 40 antreibbar verbunden und die Kupplung 36 rückt die Scheiben 20 ein, wenn die Scheiben 18 ausgerückt werden. Zu diesem Zeitpunkt steht die Synchronkupplung 64 des zweiten Gangs mit dem Zahnradelement 54 antreibbar in Eingriff, um das Zahnradelement 54 für den Betrieb im zweiten Gang vorzukonditionieren. Die Kraft wird dann von der Drehmomentquelle über die Kupplungsscheiben 20 zur zentralen Welle 22 geliefert, so dass das Drehmoment vom Zahnrad 34 zur Vorgelegewelle 40 und zu den eingerückten Zahnrädern 58 und 60 geliefert wird.
Ein Hochschaltvorgang wird vom ersten Gang in den zweiten Gang durch Ausrücken der Kupplungsscheiben 20 und Einrücken der Kupplungsscheiben 18 für die Tandemkupplung durchgeführt. Um einen ruhigen Übergang vom ersten Gang in den zweiten Gang durchzuführen, werden die Scheiben 18 eingerückt, wenn die Scheiben 20 langsam ausgerückt werden, um einen Kupplungsschlupf zu ermöglichen. Zu diesem Zeitpunkt wird die Synchronkupplung 66 für den dritten Gang eingerückt, wodurch das Vorgelegewellenzahnradelement 40 mit der Vorgelegewelle 38 verbunden wird. Dies wählt einen dritten Gang vor, während das Getriebe im zweiten Gang arbeitet. Ein Hochschaltvorgang in den dritten Gang wird durch die Tandemkupplung 36 erreicht, wenn die Kupplungsscheiben 20 eingerückt werden und die Kupplungsscheiben 18 ausgerückt werden. Zu diesem Zeitpunkt wird die Synchronkupplung 68 für den vierten Gang eingerückt, um den vierten Gang vorzuwählen. Ein Hochschaltvorgang vom dritten Gang in den vierten Gang wird dann durch Ausrücken der Kupplungsscheiben 20 und Einrücken der Kupplungsscheiben 18 erreicht. Zu diesem Zeitpunkt wird der fünfte Gang durch Einrücken der Synchronkupplung 70 vorgewählt. Ein Hochschaltvorgang in den fünften Gang wird dann durch Einrücken der Reibungsscheiben 20 und Ausrücken der Reibungsscheiben 18 erreicht. Zu diesem Zeitpunkt wird der sechste Gang durch Einrücken der Synchronkupplung 72 vorgewählt.
Ein Hochschaltvorgang in den sechsten Gang wird durch erneutes Austauschen des Einrückens der Scheiben für die Tandemkupplung 36 erreicht. Die Kupplungsscheiben 20 werden ausgerückt, wenn die Kupplungsscheiben 18 eingerückt werden.
Der Rückwärtsgangantrieb wird durch Ausrücken der Vorwärtsantriebs-Synchronkupplung und Einrücken der Rückwärtsantriebs-Synchronkupplung 74 erhalten. Das Rückwärtsantriebsdrehmoment wird dann durch die Hohlwelle 24, das Zahnrad 26, das Zahnradelement 54 und das Zahnradelement 56, die Rückwärtsgangantriebsritzelverzahnung, die Vorgelegewelle 38 und die Drehmomentübertragungs-Zahnradelemente 46 und 58 zugeführt.
Wenn die Drehmomentquelle eine Brennkraftmaschine ist, würden die Hochschaltsteuerungen einen Mikroprozessor 75, der eine herkömmliche Konstruktion aufweisen kann, eine elektronische Kraftmaschinensteuerung 77 mit einer Kraftmaschinenkraftstoff- und Spätzündungssteuereinheit und ein Getriebesteuermodul 83 umfassen.
Der Mikroprozessor 75 empfängt, wenn die Drehmomentquelle eine Kraftmaschine ist, Eingangssignale wie z. B. das vom Fahrer gewünschte Eingangsdrehmoment (T_{e_des}), die Eingangsdrehzahl (N_e), den vom Fahrer ausgewählten Gangbereich (PRNDL), die Getriebeeingangsdrehzahl (N_input), die Kraftmaschinendrosselklappenposition (Tp), wenn die Drehmomentquelle eine durch eine Drosselklappe gesteuerte Kraftmaschine ist, und die Getriebeausgangsdrehzahl (N_output). Die Eingangssignale werden von einem Direktzugriffsspeicher (RAM) von Dateneingangsanschlüssen empfangen. Eine Zentraleinheit (CPU) empfängt die Eingangssignale, die im RAM gespeichert sind, und verwendet die vom RAM abgerufenen Informationen, um Algorithmen auszuführen, die im ROM gespeicherte Steuerstrategien definieren. Ausgangssignale werden von Signalausgangsanschlüssen zu den Steuereinheiten 77 und 83 zugeführt. Der Betätigungsdruck für die Kupplungen wird durch eine Pumpe 85 zugeführt, die durch die Kraftmaschine 12 oder durch einen elektromagnetischen Kraftaktuator angetrieben wird.
1a zeigt die Verzahnungskonfiguration während des Betriebs des Getriebes im zweiten Gang, das der hochgeschaltete Gang ist. Wenn das Getriebe im zweiten Gang arbeitet, wird ein Drehmoment, wie vorher erwähnt, zur Hohlwelle 24 und durch einen zweiten Zahnradsatz zugeführt, der das Zahnrad 26, das Zahnradelement 54 und Übertragungszahnräder 58 und 60 umfasst. Diese Verzahnung kann als zweiter Zahnradsatz bezeichnet werden. Die vorher mit Bezug auf 1 für den Betrieb im ersten Gang beschriebene Verzahnung kann nachstehend als erster Zahnradsatz bezeichnet werden.
2 und 2a zeigen eine schematische Darstellung eines Getriebes vom Planetentyp, das die vorliegende Erfindung verkörpern kann. Eine Drehmomentquelle kann eine Kraftmaschine 76 sein, die ein Hohlrad 80 einer einfachen Planetenradeinheit 82 antreibt, die ein Sonnenrad 84 und einen Planetenträger 86 aufweist. Ein hydrokinetischer Drehmomentwandler kann im Getriebe enthalten sein, wenn ein Konstruktionsziel dies erfordert. Er ist bei 78 in 2 und 2a mit gestrichelten Durchsichtlinien gezeigt, da einige Konstruktionen, die die Erfindung verwenden können, keinen Drehmomentwandler benötigen. Wenn ein Drehmomentwandler enthalten ist, wäre das Wandlerturbinenraddrehmoment das Eingangsdrehmoment. Der Drehmomentwandler könnte beseitigt werden, wenn er nicht erforderlich ist. Der Träger 86 stützt Planetenritzel ab, die mit dem Hohlrad 80 und Sonnenrad 84 in Eingriff stehen. Das Ausgangsdrehmoment vom Träger treibt das Sonnenrad 88 eines Verbundplanetenradsatzes 90 an. Verbundplanetenritzel 92 und 94, die an einem gemeinsamen Träger 96 abgestützt sind, stehen mit dem Hohlrad 90 bzw. dem Sonnenrad 88 in Eingriff. Das Hohlrad ist mit der Ausgangswelle 98 verbunden.
Während des Betriebs im niedrigen Übersetzungsverhältnis ist eine Reibungsbremse 100 ausgerückt. Die Bremse 100 kann als Kupplung Nr. 1 bezeichnet werden. Dies entspricht der Tandemkupplung 36 von 1 und 1a, wenn die Kupplungsscheiben 18 gelöst oder ausgerückt sind. Die Bremse 102 in 2, die im Betrieb mit niedrigem Übersetzungsverhältnis eingerückt ist, entspricht der in 1 und 1a gezeigten Tandemkupplung 36, wenn die Kupplungsscheiben 20 eingerückt sind. Die Kupplung Nr. 2 in 2 (Bremse 102) schafft einen Reaktionspunkt für den Träger 96. Das Sonnenrad, das bei 104 gezeigt ist, das mit dem Verbundplanetenritzel 92 antreibbar in Eingriff steht, läuft während des Betriebs im niedrigen Übersetzungsverhältnis lediglich leer.
Wenn die Verzahnung von 2 und 2a im zweiten Gang arbeitet, ist das Sonnenrad 104 durch die Bremse 100 verankert, so dass das Hohlrad für die Verbundplanetenradeinheit 92 mit einer erhöhten Rate relativ zur Trägerdrehzahl des einfachen Planetenradsatzes 82 angetrieben wird.
Für die Zwecke dieser Beschreibung wird angenommen, dass, wenn der Antriebsstrang keinen hydrokinetischen Drehmomentwandler aufweist, das in das Getriebe eingegebene Drehmoment als Kraftmaschinendrehmoment (T_e) bezeichnet wird. Wenn der Antriebsstrang einen Drehmomentwandler aufweist, würde das Kraftmaschinendrehmoment durch das Wandlerturbinenraddrehmoment ersetzt werden.
2b zeigt ein Beispiel eines anderen Planeten-Stufen-Automatikgetriebe s, das die Erfindung verkörpern kann. Es umfasst eine durch die Kraftmaschine angetriebene Drehmomenteingangswelle 11 und eine Getriebeeingangswelle 13'. Eine Getriebeausgangswelle 15 liefert ein Drehmoment zur Getriebedrehmoment-Ausgangsverzahnung 17. Ein Drehmomentwandler 19 kann zwischen der durch die Kraftmaschine angetriebenen Drehmomenteingangswelle 11 und der Getriebeeingangswelle 13' angeordnet sein. Ein Drehmomentwandlerpumpenrad 11 steht in Bezug auf das Turbinenrad 13 in Fluidströmungsbeziehung. Ein Stator 17 ist zwischen dem Strömungseinlassabschnitt des Pumpenrades 11 und dem Strömungsaustrittsabschnitt des Turbinenrades 13 angeordnet.
In dem Beispiel eines Planetengetriebes, das in 2b gezeigt ist, sind drei einfache Planetenradeinheiten 21, 23 und 25 vorhanden. Das Ausgangsdrehmoment wird vom Träger 27 zur Drehmomentausgangsverzahnung geliefert. Der Träger 27 ist mit dem Hohlrad für die Zahnradeinheit 25 und mit der Ausgangswelle 15 verbunden. Eine Freilaufkopplung 29 verankert den Träger 31 der Planetenradeinheit 25 gegen eine Drehung in einer Richtung, aber eine Freilaufbewegung wird in der entgegengesetzten Richtung geschaffen. Während des Rückwärtsgangbetriebs und während des Betriebs im niedrigen Gang wird der Träger 31 durch die Kopplung 33 gegen das Getriebegehäuse 35 gebremst. Während des Vorwärtsantriebsbetriebs ist das Sonnenrad für die Zahnradeinheit 21 am Gehäuse durch eine Vorwärtsantriebskopplung 37 verankert.
Während eines Zwischengangbetriebs ist das Sonnenrad für die Zahnradeinheit 25 am Gehäuse 35 durch eine Zwischenkopplung 39 verankert.
Während des direkten Antriebs ist die Getriebeeingangswelle 13' durch eine direkte Kopplung 41 mit dem Sonnenrad für die Zahnradeinheit 25 gekuppelt, wobei somit ein Eins-zu-Eins-Antriebsverhältnis durch die Planetenverzahnung hergestellt wird. Die Schnellgangkopplung 43 verbindet, wenn sie eingerückt ist, direkt den Träger für die Zahnradeinheit 25 und das Hohlrad für die Zahnradeinheit 23 mit der Eingangswelle 13'.
1 zeigt eine Kraftmaschine 12, die als Drehmomentquelle für das Getriebe wirkt. Wenn das Getriebe einen Drehmomentwandler aufweist, ist die Kraftmaschinendrehzahl gleich der Drehzahl des Wandlerpumpenrades und die Getriebeeingangsdrehzahl an der Welle 10 wäre gleich der Wandlerturbinenraddrehzahl.
Wie vorher erwähnt, werden Drehmomentsensoren in den offenbarten Ausführungsformen der Erfindung verwendet, um Drehmomente der herankommenden und weggehenden Kupplungen als direkte Messwerte zu erhalten. Im Fall des Vorgelegegetriebes von 1 und 1a ist der Drehmomentsensor 10' an der Drehmomenteingangswelle 10 angeordnet und ein Drehmomentsensor 39' ist an der Drehmomentausgangswelle 39 angeordnet. Eine Messung vom Sensor 10' stellt eine Summe der Drehmomente der herankommenden und weggehenden Kupplungen dar, wenn kein signifikantes Trägheitsdrehmoment während einer Drehmomentphase eines Hochschaltvorgangs vorhanden ist. Die Kupplungsdrehmomente können in Drehmomentpegel der herankommenden und weggehenden Kupplungen auf der Basis von Kupplungsaktuatorpositionen oder Anwendungskräften zerlegt werden, deren Messungen durch Vorkalibrierung lesbar erhältlich sind. Alternativ kann der Drehmomentsensor 10' an der zentralen Drehmomenteingangswelle 22 oder an der Drehmomenteingangshohlwelle 24 angeordnet sein. In diesem Fall stellen die Drehmomentmessungen bei 22 und 24 direkt das durch die Kupplungen 20 bzw. 18 übertragene Drehmoment dar.
Im Fall des Planetengetriebes von 2 und 2a sind Drehmomentsensoren 81 und 91 jeweils an der Getriebedrehmomenteingangswelle, die das Hohlrad 80 der Planetenradeinheit 82 antreibt, und an der Getriebedrehmomentausgangswelle, die durch das Hohlrad 24 der Verbundplanetenradeinheit 90 angetrieben wird, angeordnet. Im Fall des Getriebes von 2b ist ein Drehmomentsensor 13" an der Drehmomenteingangswelle 13' angeordnet und ein Drehmomentsensor 15' ist an der Drehmomentausgangswelle 15 angeordnet.
3 zeigt ein Zeitdiagramm für eine Strategie für ein typisches bekanntes Hochschaltereignis von einer Konfiguration in einem niedrigen Gang (d. h. hohes Drehmomentverhältnis) in eine Konfiguration in einem hohen Gang (d. h. niedriges Drehmomentverhältnis), wenn die Kraftmaschine eine konstante Drosselklappeneinstellung aufweist, gemäß einem herkömmlichen Hochschaltsteuerverfahren für ein Vorgelegegetriebe des in 1 und 1a gezeigten Typs. Diese Strategie der Erfindung würde auch für ein Getriebe wie z. B. das Verbundplanetengetriebe von 2 und 2a und das Planetengetriebe von 2b gelten.
Das Schaltereignis ist in eine Vorbereitungsphase, eine Drehmomentphase und eine Trägheitsphase unterteilt. Während der Vorbereitungsphase wird die Drehmomentkapazität der Kupplung 20, die die weggehende Kupplung ist, verringert, wie bei 86 gezeigt, um sie auf ihr Ausrücken vorzubereiten. Genügend Kupplungsdrehmomentkapazität wird jedoch bei 88 aufrechterhalten, um nur einen kleinen anfänglichen Schlupf nahe dem Ende der Vorbereitungsphase zu ermöglichen, wie durch den kleinen Abstand zwischen der gestrichelten Eingangsdrehmomentlinie 106 und der OGC-Linie 86 gezeigt. Die Getriebesteuereinheit 82 stellt einen Aktuator für die Kupplung 18 (Kupplung Nr. 2) ein, die als herankommende Kupplung bezeichnet wird, um sie auf ihr Einrücken vorzubereiten. An diesem Punkt soll die herankommende Kupplung 18 in einem synchronen Hochschaltereignis noch ein signifikantes Drehmoment tragen.
Während der Drehmomentphase der in 3 gezeigten Steuerung wird die Kapazität der weggehenden Kupplung weiter verringert, wie bei 91 gezeigt, während die Steuereinheit 82 die Drehmomentkapazität der herankommenden Kupplung erhöht, was bei 93 gezeigt ist. Die Kraftmaschinendrehzahl und die Eingangswellendrehzahl sind gleich, wenn das Getriebe keinen Drehmomentwandler zwischen der Kraftmaschine und der Kupplung 36 aufweist. Wie anschließend in einer Erörterung von 4 erläutert wird, kann jedoch die Drehmomentkapazität 91 der weggehenden Kupplung gesteuert werden, um einen kleinen Zielpegelschlupf bei 91 zu induzieren, der ermöglicht, dass die Kraftmaschinendrehzahl 95 höher ist als die Drehzahl der Welle. Wenn die weggehende Kupplung gleitet (noch ohne irgendeine Drehmomentkapazität an der herankommenden Kupplung), treibt das Drehmoment 91 der weggehenden Kupplung oder das durch Gleiten erzeugte Reibungsdrehmoment die Welle 22, die in 1 und 1a zu sehen ist, und die stromabseitigen Zahnradelemente (Zahnradsatz Nr. 1) die ganze Strecke bis zur Ausgangswelle an. Das Erhöhen des Drehmoments 93 der herankommenden Kupplung beginnt, das Drehmoment auszugleichen, das von der Kraftmaschine verteilt wird, und verringert die Drehmomentkapazitätsanforderung der weggehenden Kupplung bei 91. Folglich arbeiten die weggehende Kupplung und die herankommende Kupplung zusammen, um den Zielpegelschlupf der weggehenden Kupplung aufrechtzuerhalten, wenn das Drehmoment der weggehenden Kupplung abnimmt, wie bei 91 gezeigt.
Während der Drehmomentphase der in 3 gezeigten Schaltcharakteristik verringert eine Erhöhung der Drehmomentkapazität der herankommenden Kupplung (Kapazität der Kupplung Nr. 2) den Nettodrehmomentfluss durch die weggehende Kupplung. Dies verschiebt den Drehmomentpfad vom niedrigeren Gang (mit höherer mechanischer Drehmomentvervielfachung) zum höheren Gang (mit niedrigerer mechanischer Drehmomentvervielfachung). Folglich fällt das Ausgangswellendrehmoment signifikant, wie bei 97 gezeigt, was ein so genanntes Drehmomentloch erzeugt. Ein großes Drehmomentloch kann durch einen Fahrzeuginsassen als schwerfällige Antriebsstrangleistung oder als unangenehmer Schaltstoß wahrgenommen werden.
Die Trägheitsphase beginnt, wenn die Kapazität der weggehenden Kupplung auf einen nicht signifikanten Pegel verringert wird, wie bei 98 gezeigt. Die herankommende Kupplung (Kupplung Nr. 2) trägt genügend Drehmomentkapazität, wie bei 100 gezeigt, um die Kraftmaschinendrehzahl herabzusetzen, wie bei 102 gezeigt, näher an jene der Drehzahl der Welle Nr. 2, wie bei 104 angegeben. 3 zeigt ein verringertes Eingangsdrehmoment während der Trägheitsphase, wie bei 106 gezeigt. Dies liegt typischerweise an einer Kraftmaschinezündfunkenzeitsteuerung, die im herkömmlichen Schaltsteuerverfahren übliche Praxis ist, um zu ermöglichen, dass die herankommende Kupplung innerhalb einer Zielschaltdauer ohne übermäßige Drehmomentkapazität einrückt.
Das Schaltereignis ist vollendet, wie in 3 gezeigt, wenn die Kupplung Nr. 2 (die herankommende Kupplung) eingerückt ist. Die Eingangswelle ist dann sicher mit der Welle 24 gekoppelt, die in 1 zu sehen ist, wodurch die Kraftmaschinendrehzahl 102 an die Wellendrehzahl 104 angepasst wird. Die Kraftmaschinendrehmomentverringerung bei 106 wird bei 108 entfernt und das Ausgangswellendrehmoment kehrt auf den Pegel zurück, der einem Kraftmaschinendrehmomentpegel während der Konfiguration im hohen Gang entspricht.
Im Gegensatz zu den in 3 gezeigten Hochschaltcharakteristiken zeigt 4 die Hochschaltcharakteristiken einer Ausführungsform des Hochschaltsteuerverfahrens der Erfindung. Während der Vorbereitungsphase verringert die Steuereinheit 83 die Drehmomentkapazität der weggehenden Kupplung (Scheiben 20), um sie auf ihr Ausrücken vorzubereiten, wie bei 110 gezeigt. Die Steuereinheit stellt auch den Aktuatorkolben für die Kupplung 18 (die herankommende Kupplung) ein, um sie auf ihr Einrücken vorzubereiten.
Während der Drehmomentphase erhöht die Steuereinheit 83 das Zieldrehmoment der herankommenden Kupplung, wie bei 112 in 4 gezeigt, um sie auf das OCC-Einrücken vorzubereiten, gemäß einer gewünschten Bahn 112. Aktuatorkorrekturen sind bei 112' gezeigt. Diese Korrekturen werden unter Verwendung von Drehmomentsensordaten erreicht. Die Korrekturen helfen, das Kupplungsdrehmoment besser auf das Zieldrehmoment abzugleichen und Fehler aufgrund einer unvorhergesehenen oder uncharakterisierten Veränderung in der Kupplungsaktuator-Übertragungsfunktion zu verringern.
Das Eingangsdrehmoment wird erhöht, wie bei 114 gezeigt, während ermöglicht wird, dass die Kupplungsscheiben 20 mit einem gesteuerten Pegel gleiten. Das Gleiten der weggehenden Kupplungsscheiben 20 verursacht, dass die Eingangsdrehzahl geringfügig größer ist als die Wellendrehzahl, die bei 116 gezeigt ist, wie bei 124 gezeigt. Dies gilt für ein Getriebe mit einer gleitenden weggehenden Kupplung, aber es gilt nicht für ein Getriebe mit einer verriegelten weggehenden Kupplung.
Wenn die weggehende Kupplung 20 gleitet, wird ihr Reibungsdrehmoment auf die Welle 22 übertragen. Folglich kann die Getriebesteuereinheit den Drehmomentpegel aktiv managen, der die Zahnräder antreibt, die mit der Verzahnung gekoppelt sind, die mit der Welle 22 verbunden ist, und zwar durch Einstellen der Drehmomentkapazität 118 der weggehenden Kupplung. Ebenso wird, wenn die herankommende Kupplung während der Drehmomentphase gleitet, ihre Drehmomentkapazität, die bei 112 gezeigt ist, auf die Welle 24 übertragen, die die Verzahnung (Zahnradsatz Nr. 2), die mit der Welle 24 verbunden ist, antreibt. Wenn sowohl die weggehende Kupplung (OGC) als auch die herankommende Kupplung (OCC) während der Drehmomentphase gleiten, kann folglich das Ausgangswellendrehmoment τ_os mathematisch beschrieben werden als: $τ_{o s} = G_{o n} τ_{o n} + G_{o f f} τ_{o f f},$
wobei τ_on die OCC-Drehmomentkapazität ist, τ_off die OGC-Drehmomentkapazität ist, G_off das Übersetzungsverhältnis für den Betrieb im niedrigen Gang ist und G_on das Übersetzungsverhältnis für den Betrieb im hohen Gang ist. Die Gleichung (1) kann umgeordnet werden als: $τ_{o n} = \frac{τ_{o s} - G_{o f f} τ_{o f f}}{G_{o n}}$
Wenn τ_os als τ_{os, des} umgeschrieben wird, kann Gl. (2) ausgedrückt werden als: $τ_{o n} = \frac{τ_{o s, d e s} - G_{o f f} τ_{o f f}}{G_{o n}},$
wobei τ_{os, des} ein gewünschtes Ausgangswellendrehmoment ist. Die Leitungsgleichung (3) der vorliegenden Erfindung schafft ein systematisches Mittel zur Selbstkalibrierung eines Pegels der OCC-Drehmomentkapazität τ_on zum Erreichen eines gewünschten Ausgangsdrehmomentprofils τ_{os, des}, während die OGC während der Drehmomentphase gleitet. Insbesondere kann das Drehmomentprofil τ_{os, des} festgelegt werden, um das Ausgangswellendrehmoment 120 vor und nach der Drehmomentphase vom Punkt 71 zum Punkt 73 und nach dem Punkt 73 ruhig zu überführen, wodurch das Drehmomentloch beseitigt oder verringert wird. Die OGC-Drehmomentkapazität τ_off kann auf der Basis der OGC-Aktuatorposition oder -Klemmkraft abgeschätzt und aktiv eingestellt werden. Für ein gegebenes τ_off legt folglich Gl. (2) einen Pegel der OCC-Drehmomentkapazität τ_on (112) fest, der zum Erreichen eines gewünschten Ausgangswellendrehmoments 120 erforderlich ist.
Während der Drehmomentphase steuern die Antriebsstrangsteuereinheit 75 und die Kraftmaschinensteuereinheit 77 das Kraftmaschinendrehmoment 114 oder das Eingangswellendrehmoment, um den OGC-Schlupf auf einem gewünschten Pegel zu halten. Dies kann beispielsweise durch Einstellen des Kraftmaschinendrehmoments 114 unter Verwendung einer Drosselklappensteuerung in geschlossener Schleife, einer Ventilzeitsteuerung oder Kraftstoffsteuerung oder Kraftmaschinezündfunkenzeitsteuerung auf der Basis von OGC-Schlupfmessungen unabhängig von der OCC- und OGC-Drehmomentsteuerung in einer separaten Steuerschleife oder Hintergrundschleife für die Steuereinheit erreicht werden.
Die Getriebesteuereinheit 83 (1) könnte genügend OGC-Drehmomentkapazität während der Drehmomentphase aufrechterhalten, ohne zu ermöglichen, dass die OGC gleitet. In diesem Fall überträgt die OGC immer noch einen Teil des Kraftmaschinendrehmoments auf die Welle Nr. 1 (22).
Das Ausgangswellendrehmoment wird beschrieben als: $τ_{o s} = G_{o f f} τ_{i n} + (G_{o n} - G_{o f f}) τ_{o n},$
wobei das Eingangswellendrehmoment τ_in dem Eingangsdrehmoment τ_e gleichgesetzt werden kann (wenn das Getriebe keinen Drehmomentwandler aufweist). Durch Ersetzen von τ_os durch ein gewünschtes Drehmomentprofil τ_{os, des} kann Gl. (4) umgeordnet werden als: $τ_{o n} = \frac{τ_{o s, d e s} - G_{o f f} τ_{e}}{G_{o n} - G_{o f f}} o d e r τ_{e} = \frac{τ_{o s, d e s} - (G_{o n} - G_{o f f}) τ_{o n}}{G_{o f f}} .$
Die Drehmomentvariablen τ_os und τ_e können dargestellt werden als: $τ_{o s, d e s} = τ_{o s_{0}} - Δ τ_{o s} u n d τ_{e_{0}} + Δ τ_{e},$
wobei τ_os0 und τ_e0 das Ausgangswellendrehmoment bzw. das Kraftmaschinendrehmoment am Beginn der Drehmomentphase sind. Δτ_os und Δτ_e stellen die Änderung des Ausgangswellendrehmoments bzw. des Kraftmaschinendrehmoments zur abgelaufenen Zeit Δt, nachdem die Drehmomentphase beginnt, dar. Das Einsetzen von Gl. (6) in Gl. (5) ergibt: $τ_{o n} = \frac{Δ τ_{o s, d e s} + G_{o f f} Δ τ_{e}}{G_{o f f} - G_{o n}} .$
Das OCC-Drehmoment τ_on kann geschrieben werden als: $τ_{o n} = τ_{o n_{0}} + Δ τ_{o n},$
wobei τ_on0 die OCC-Drehmomentkapazität am Beginn der Drehmomentphase ist und Δτ_οn die Änderung des OCC-Drehmoments bei Δt ist. Das Einsetzen von Gl. (8) in Gl. (7) ergibt: $Δ τ_{o n} = \frac{Δ τ_{o s, d e s} - G_{o f f} Δ τ_{o f f}}{G_{o n}},$
wobei Δτ_off ≡ τ_e - Δτ_on. (Es ist zu beachten, dass Gl. (9) dieselbe Form wie Gl. (3) annimmt, die die Leitungsgleichung für die gleitende OGC ist.)
Die Leitungsgleichungen (5), (7) und (9) schaffen ein systematisches Mittel zum Selbstkalibrieren eines Pegels der OCC-Drehmomentkapazität (τ_on) zum Erreichen eines gewünschten Ausgangsdrehmomentprofils (τ_{os, des}) während der Drehmomentphase, wenn die OGC verriegelt bleibt. Insbesondere kann ein Drehmomentprofil τ_{os, des} festgelegt werden, um das Ausgangswellendrehmoment 120 von einem Zeitpunkt vor der Drehmomentphase zu einem Zeitpunkt nach der Drehmomentphase ruhig zu überführen, wodurch ein Drehmomentloch beseitigt oder verringert wird. Für ein gegebenes τ_in oder τ_e legt Gl. (5) einen Pegel der OCC-Drehmomentkapazität τ_on fest, der zum Erreichen des Zielausgangsdrehmomentprofils τ_{os, des} erforderlich ist.
Für ein gegebenes Drehmoment der herankommenden Kupplung kann alternativ Gl. (5) verwendet werden, um systematisch ein Zielkraftmaschinendrehmoment τ_e oder τ_in zu bestimmen, das zum Erreichen des gewünschten Ausgangswellendrehmoments τ_{os, des} erforderlich ist. Sobald der Zielpegel bestimmt ist, kann τ_e oder τ_in durch Kraftmaschinendrosselklappensteuerung, Zündfunkenzeitsteuerung, Einlass- und Auslassventilzeitsteuerung oder durch eine Hilfsdrehmomentquelle wie z. B. einen Elektromotor gesteuert werden. (Es ist zu beachten, dass die Kraftmaschinendrehmomentsteuerung mit der OCC-Drehmomentsteuerung in Gl. (5) gekoppelt ist).
Die Trägheitsphase beginnt bei 73 in 4, wenn die OGC ausgerückt wird. Die OGC überträgt das Drehmoment nur mit einem nicht signifikanten Pegel, während die OCC genügend Drehmomentkapazität trägt, wie bei 122 gezeigt, um die Eingangsdrehzahl 124 zu verlangsamen, so dass sie näher an der Drehzahl der Welle Nr. 2 liegt, wie bei 126 gezeigt. Unter dieser Bedingung können sowohl Gl. (3) als auch Gl. (5) reduziert werden auf: $τ_{o n} = \frac{τ_{o s, d e s}}{G_{o n}} .$
Folglich wird das Ausgangswellendrehmoment τ_os (120) in der Trägheitsphase hauptsächlich durch die OCC-Drehmomentkapazität τ_on (122) beeinflusst. Gemäß der vorliegenden Erfindung wird die Gleichung (10) verwendet, um eine Ziel-OCC-Drehmomentkapazität τ_on während der Trägheitsphase zu schaffen, die erforderlich ist, um ein nahtloses Ausgangswellendrehmomentprofil τ_{os, des} (120) von der Drehmomentphase zur Trägheitsphase zu erreichen. τ_on ist ein Mitkopplungsterm. Außerdem besteht eine Rückkopplung sowie ein Effekt einer Änderung des Kraftmaschinendrehmoments.
4 zeigt das verringerte Eingangsdrehmoment während der Trägheitsphase. Dies liegt typischerweise an der Kraftmaschinenzündfunkenzeitsteuerung gemäß einer üblichen Praxis in einem herkömmlichen Schaltsteuerverfahren, was ermöglicht, dass die OCC innerhalb einer Zielschaltdauer einrückt, ohne eine übermäßige Drehmomentkapazität zu erfordern. Das Schaltereignis ist vollendet, wenn die OCC sicher eingerückt ist, wodurch die Eingangswelle 10 und die Welle Nr. 2 (24) gekoppelt sind. Die Kraftmaschinendrehmomentverringerung wird dann bei 130 entfernt und das Ausgangswellendrehmoment kehrt auf einen Pegel 132 zurück, der einem Kraftmaschinendrehmomentpegel in der Konfiguration im hohen Gang entspricht.
5 zeigt einen Steuerablaufplan für die synchrone Schaltsteuerung der vorliegenden Erfindung, wenn die OGC während einer Drehmomentphase gleitet. Er beschreibt eine systematische Methode zum Ermöglichen der in 4 gezeigten Schaltsteuerung. Wie vorher angegeben, ist einer der Vorteile dieser Erfindung die Abkopplung der OCC-Steuerung, die innerhalb der gestrichelten Linie 136 gezeigt ist, von der Kraftmaschinensteuerung 140 und OGC-Steuerung 144.
Das Kraftmaschinendrehmoment kann aktiv und unabhängig bei 140 durch eine Steuerung in geschlossener Schleife gemanagt werden, um eine gewünschte OGC-Schlupfdrehzahl zu erreichen. Die OGC-Drehmomentkapazität wird durch entweder Steuerung in geschlossener Schleife oder Steuerung in offener Schleife ihrer Aktuatorposition oder Aktuatorkraft eingestellt. Während einer Drehmomentphase wählt eine Steuereinheit zuerst einen gewünschten Pegel des Ausgangswellendrehmoments (138). Sie wählt auch das gewünschte OGC-Drehmoment bei 143.
Nachdem das gewünschte OGC-Drehmoment bei 143 gewählt wurde, wird die Kraftmaschine bei 140 gesteuert, wie vorher beschrieben, um den gewünschten Schlupf zu erreichen. Gleichzeitig wird der OGC-Aktuator bei 144 eingestellt, um das gewünschte OGC-Drehmoment zu erreichen.
Eine Rückkopplungsdrehmomentkorrektur (τ_{on, fb}(k)) wird bei 145 auf der Basis einer Messung des Drehmoments der herankommenden Kupplung berechnet. Alternativ kann (τ_{on, fb}(k)) aus dem berechneten OCC-Drehmoment auf der Basis von Drehmomentmessungen an anderen Stellen wie z. B. einer Ausgangswelle bestimmt werden. Diese Korrektur ist aufgrund der innewohnenden Variabilität in der Entwicklung des Kupplungsdrehmoments erforderlich. Wie vorher angegeben, liegt die Variabilität an einer unvorhergesehenen oder uncharakteristischen Veränderung oder an Unregelmäßigkeiten der Kupplungsaktuator-Übertragungsfunktion. Ferner können Unregelmäßigkeiten beispielsweise an Temperaturänderungen, Viskositätsänderungen, am Verschleiß von mechanischen Elementen in der Aktuatorstruktur, an Ablagerungen, an der Kühlrate des Aktuatorfluids usw. liegen. Das zunehmende Drehmoment der herankommenden Kupplung, das bei 93 im Diagramm gezeigt ist, für ein synchrones Hochschalten von Kupplung zu Kupplung basiert auf einem theoretischen Modell. In der tatsächlichen Praxis wird die Reaktion des Kupplungsaktuators auf einen Druckbefehl durch Umgebungsfaktoren beeinflusst, wie erwähnt.
Das Diagramm, wie bei 112' in 4 gezeigt, ist durch eine Drehmomentkorrektur einer unregelmäßigen gestrichelten Linie, die auf eine lineare gestrichelte Linie 112 überlagert ist, dargestellt. Die Korrektur ist eine Rückkopplung, die vorübergehenden Drehmomentunregelmäßigkeiten entgegenwirkt. Sie ist von Drehmomentsensormessungen abgeleitet. Die lineare gestrichelte Linie 112 ist eine theoretische lineare Zeitkurve des Drucks der herankommenden Kupplung (oder irgendeines Betätigungsparameters für das gegebene Kupplungssystem) entsprechend der bei 93 in 3 gezeigten Zeitkurve. Die Strategie der vorliegenden Erfindung verringert die Drehmomentübergänge, so dass eine resultierende Druckkurve der herankommenden Kupplung genauer der in 4 bei 112 gezeigten linearen gestrichelten Linie entspricht. Diese Drehmomentkorrektur der herankommenden Kupplung basiert auf einem tatsächlichen Drehmomentwert unter Verwendung von einem oder mehreren Drehmomentsensoren, die in 1 bei 10' und 39' angegeben sind. Der Drehmomentsensor 10' misst das Eingangswellendrehmoment und der Drehmomentsensor 39' misst das Ausgangswellendrehmoment. Die Drehmomentsensormessungen können verwendet werden, wenn das Übersetzungsverhältnis, das der weggehenden Kupplung zugeordnet ist (G_off), und das Übersetzungsverhältnis, das der herankommenden Kupplung zugeordnet ist (G_on), bekannt sind. Eine Berechnung eines Mitkopplungsdrehmoments der herankommenden Kupplung, die auf dem gewünschten OGC-Drehmoment basiert, ist bei 146 in 5 gezeigt.
Die Korrektur der Differenz zwischen dem befohlenen Drehmoment in einer vorherigen Prozessorsteuerschleife (k-1) und der aktuellen Messung in der aktuellen Prozessorsteuerschleife (k) wird in Schritt 148 in 5 ausgeführt.
Das Rückkopplungsdrehmoment der herankommenden Kupplung kann auch unter Verwendung von anderen Sensoren wie z. B. einer Eingangswellendrehzahl und einer Ausgangswellendrehzahl berechnet werden. Folglich kann das Rückkopplungsdrehmoment der herankommenden Kupplung als Funktion des Eingangswellen-Drehmomentsensormesswerts, des Ausgangswellen-Sensormesswerts, des Eingangswellen-Drehzahlsensormesswerts und des Ausgangswellen-Drehzahlsensormesswerts ausgedrückt werden. Die Gleichungen zum Durchführen dessen sind in den vorher beschriebenen gleichzeitig anhängigen Patentanmeldungen dargelegt; d. h. Anmeldung Ifd. Nr. 12/861 387 und Patentveröffentlichung 2010/0262344 , die auf den Rechtsnachfolger der vorliegenden Anmeldung übertragen sind.
Nachdem die Steuereinheit die Gleichung (3) verwendet, um den erforderlichen Pegel der OCC-Drehmomentkapazität bei 146 selbst zu kalibrieren, stellt sie die OCC-Aktuatorposition bei 148 oder ihre Drehmomentkapazität ein, um das gewünschte Ausgangswellendrehmoment zu verwirklichen. Die Steuereinheit wertet bei 150 auf der Basis eines kalibrierten Schwellen-OGC-Drehmoments aus, ob das Ende der Drehmomentphase erreicht ist. Wenn dies nicht der Fall ist, wiederholt sie die Steuerschleife, wie bei 153 gezeigt. Sie schätzt erneut das gewünschte Ausgangswellendrehmoment bei 138 ab und wählt das OGC-Drehmoment bei 143 für den nächsten Steuereinheitsschleifenzeitschritt k+1.
Das Ende der Drehmomentphase ist erreicht, wenn das OGC-Drehmoment bei 150 ausreichend klein oder geringer als ein vorab festgelegter Schwellenwert τ_thresoff wird. Die Steuereinheit rückt dann die OGC-Kupplung bei 152 aus und begibt sich zur Trägheitsphasensteuerung bei 154. Die Gleichung (10) wird verwendet, um ein Ziel-OCC-Drehmoment bei 154 für einen nahtlosen Ausgangswellendrehmomentübergang von der Drehmomentphase in die Trägheitsphase zu bestimmen.
6 stellt eine alternative Steuerstrategie dar, die die Drehmomentcharakteristiken der herankommenden Kupplung, die Drehmomentcharakteristiken der weggehenden Kupplung und die Kraftmaschinendrehmomentcharakteristiken erreicht, die vorher beschriebene Ausgangswellendrehmomentstörungen vermeiden. Wie vorher angegeben, wird in der Strategie von 5 das Ausgangswellendrehmoment, das gewählt wird, verwendet, um ein Drehmoment der herankommenden Kupplung zu berechnen, wie im Block 146 in 5 gezeigt. Ungeachtet dessen, ob die Strategie von 5 oder die Strategie von 6 verwendet wird, besteht das Ziel darin, sicherzustellen, dass das Kraftmaschinendrehmoment während der ganzen Dauer der Drehmomentphase höher ist als das Drehmoment der herankommenden Kupplung. Die Kraftmaschinendrehzahl bleibt über der Drehzahl der weggehenden Kupplung während des Drehmomentwechsels, der während der Drehmomentphase stattfindet, wie in 4 zu sehen. Dies verhindert eine Drehmomentumkehr.
In 6 hat vor dem Start der Drehmomentphase im Block 212 das Drehmoment der weggehenden Kupplung auf einen Wert abgenommen, der geringfügig geringer ist als das Eingangsdrehmoment. Dies geschieht während der Vorbereitungsstufe, wie in 4 zu sehen. Ein gewünschtes Ausgangswellendrehmoment wird dann gewählt, wie bei 213 gezeigt, anstelle eines gewünschten Drehmoments der weggehenden Kupplung nach dem Schritt bei 213. Wie im Fall der Routine der Strategie von 5 wird ein gewünschter Schlupf bei 214 gewählt, wie in 6 zu sehen. Der gewählte Wert ist ein Wert, der ein Drehmomentquellen-Eingangsdrehzahlhochdrehen während der Drehmomentphase verhindert. Das Schlupfdrehmoment hängt von der Änderungsrate der Kraftmaschinendrehzahl (α) sowie von der Kraftmaschinenträgheit (1) ab, wenn die Kraftmaschine die Drehmomentquelle ist. Dies ist bei 214 und 217 zu sehen.
Nachdem der gewünschte Schlupf im Block 214 bestimmt ist, wird ein Zieleingangsdrehmoment im Block 215 bestimmt. Dieses Eingangsdrehmoment (τ_{i, tgt}) ist eine Funktion des gewünschten Ausgangswellendrehmoments. Das Zieleingangsdrehmoment ist jenes Drehmoment, das für jede Steuerschleife der Steuereinheit existiert, bis die Schaltsequenz das Ende der Drehmomentphase erreicht. Wenn die Summe des Zieleingangsdrehmoments und des gewünschten Schlupfdrehmoments geringer ist als ein vorkalibrierter maximaler Wert, wie im Block 216 gezeigt, fährt die Routine zum Block 218 fort, in dem eine Änderung des Eingangsdrehmoments (Δ_τi) in irgendeinem Moment während der Drehmomentphase gleich dem Zieleingangsdrehmoment (T_{i, tgt}) minus die Änderung des Eingangsdrehmoments (Δ_τi) am Beginn der Drehmomentphase ist. Wenn die Summe des Zieleingangsdrehmoments und des Schlupfkupplungsdrehmoments bei 216 größer ist als das Maximum von τ_i, wird die Routine bei 217 erneut berechnet, bis die Abfrage bei 216 wahr ist.
Ein gewünschtes Drehmoment der weggehenden Kupplung τ_off(k) wird bei 219 gewählt und das weggehende Deltadrehmoment Δ_toff wird auch bei 219 berechnet. Der Aktuator der weggehenden Kupplung wird dementsprechend bei 227 eingestellt. Das Zieldrehmoment der herankommenden Kupplung, τ_on, τ_gt, wird bei 220 unter Verwendung der Gleichung τ_on, τ_gt = Δ_τoff + Δ_τi berechnet, das auf τ_{on, ff}(k) erhöht wird. Eine Rückkopplungskorrektur τ_{on, fb}(k) auf der Basis des gemessenen OCC-Drehmoments (Drehmomentsensorausgabe) wird bei 228 bestimmt und der OCC-Aktuator wird bei 230 eingestellt, um τ_on(k) zu erreichen, das gleich τ_on, _ff(k) + τ_{on, fb}(k).ist. Das Eingangsdrehmoment τ_i(k) wird dann bei 223 in Richtung des Zieleingangsdrehmoments τ_i, tgt erhöht. Der tiefgestellte Index ff bezeichnet einen Mitkopplungsterm, der tiefgestellte Index fb ist ein Rückkopplungsterm und k ist ein Steuerschleifenindikator. Die Kraftmaschinensteuereinheit wird eingestellt, um das Kraftmaschinendrehmoment τ_e(k) zu erreichen.
Wenn τ_off im Block 224 geringer ist als ein kalibrierter Schwellenwert, kehrt die Routine zum Beginn zurück und wiederholt sich dann in der nächsten Steuerschleife k+1. Ansonsten wird die OGC bei 225 ausgerückt, wobei das gewünschte OCC-Drehmoment durch die Gleichung τ_on = τ_{os, des/} G_on bestimmt wird. „G“ ist das Übersetzungsverhältnis der Verzahnung im OCC-Drehmomentflusspfad.
Das Zieldrehmoment der herankommenden Kupplung (τ_{on, tgt}) wird durch Bestimmen der Summe des Deltadrehmoments der weggehenden Kupplung bei 219 (Drehmomentänderung) und des bei 218 berechneten Deltaeingangsdrehmoment am Beginn der Drehmomentphase berechnet. Der OGC-Aktuator wird bei 227 eingestellt, um das in Schritt 219 gewählte OGC-Drehmoment zu erreichen. Das Eingangsdrehmoment wird dann nach oben auf das Mitkopplungsziel erhöht. Dies ist der Wert für das Drehmoment der herankommenden Kupplung am Ende der Drehmomentphase.
Der Schritt des Erhöhens des Eingangsdrehmoments ist bei 223 in 6 gezeigt. Wenn das Ergebnis der Erhöhung bei 223 ein Drehmoment der weggehenden Kupplung ist, das geringer ist als der Schwellenwert der weggehenden Kupplung, der vorkalibriert ist, wird die weggehende Kupplung ausgerückt, wie bei 225 gezeigt. Wie im Fall der Routine von 5 geht die Routine zur Trägheitsphase weiter, in der das gewünschte Drehmoment der herankommenden Kupplung durch die bei 226 gezeigte Gleichung bestimmt wird.
Die Routine 311 von 7 ist etwas ähnlich zur Routine 211 von 6, außer dass beispielsweise ein gewünschtes Zieldrehmoment der herankommenden Kupplung nach dem Start der Drehmomentphase bei 312 gewählt wird. Dies ist im Block 313 in 7 gezeigt. Im Gegensatz dazu wird das gewünschte Ausgangswellendrehmoment im Fall von 6 ausgehend am Beginn der Drehmomentphase gewählt. Nach dem Wählen eines gewünschten Schlupfs bei 314 berechnet die Routine von 7 ein Eingangsdrehmoment bei 315, so dass das Eingangsdrehmoment ausreichend erhöht wird, um sich an das Zieldrehmoment der herankommenden Kupplung anzupassen. Dies ist durch die ansteigende Steigung des Eingangsdrehmomentdiagramms von 4 während der Drehmomentphase ersichtlich.
Wenn das Zieleingangsdrehmoment größer ist als das maximale kalibrierte Eingangsdrehmoment, wie bei 316 gezeigt, werden das Zieleingangsdrehmoment und das Drehmomentzieldrehmoment der herankommenden Kupplung bei 317 erneut kalibriert, bevor die Routine fortfährt.
Wenn die Abfrage im Block 316 wahr ist, geht die Routine zum Block 318 weiter, in dem ein gewünschtes Drehmoment der weggehenden Kupplung gewählt wird. Dies ist der Wert am Ende der Drehmomentphase. Nachdem das gewünschte Drehmoment der weggehenden Kupplung festgelegt wurde, wird das Drehmoment der herankommenden Kupplung in Richtung des Zieldrehmoments der herankommenden Kupplung bei 319 erhöht. Der Kupplungsaktuator für das Drehmoment der herankommenden Kupplung wird bei 321 eingestellt, um das Zieldrehmoment der herankommenden Kupplung zu erreichen. Die Routine fährt dann zum Block 320 in 7 fort, in dem das Eingangsdrehmoment in Richtung des Zieldrehmoments am Ende der Drehmomentphase erhöht wird, gefolgt von einer Steuereinheitseinstellung bei 322, um das Ziel zu erreichen.
Dann wird bei 323 ein Test durchgeführt wie im Fall der Routine von 6, um festzustellen, ob das Drehmoment der weggehenden Kupplung geringer ist als ein vorkalibrierter Drehmomentschwellenwert der weggehenden Kupplung. Das Schwellendrehmoment wird so bestimmt, dass ein restliches Drehmoment im Kupplungsaktuator aufrechterhalten wird, anstatt dass das Drehmoment der weggehenden Kupplung auf null fällt. Das Drehmoment der weggehenden Kupplung wird dann gelöst und die Routine fährt zur Trägheitsphase fort, wie bei 324 und 325 gezeigt.
Die Steuerroutinenschritte, die in den Handlungsblöcken 328, 320 und 322 in 7 ausgeführt werden, entsprechen jeweils den in 228, 230 und 222 in 6 ausgeführten Schritten. Die OCC-Rückkopplungskorrektur wird an diesem Punkt in der Steuerroutine durchgeführt.
Die Kupplungsaktuatoren können Fluiddruckaktuatoren mit einem Servokolben sein, wobei die Kolbenbewegung während des Kupplungseinrückens gemessen werden kann. Während der Vorkalibrierung wird eine Übertragungsfunktion zwischen der Aktuatorposition und dem Kupplungsschlupfdrehmoment durch einen Prüfstandstest erhalten. Die Übertragungsfunktion wird im Speicher des Mikroprozessors 75 für die Fahrzeugsteuerung gespeichert, einschließlich der Drehmomentlochfüllsteuerung. Die Übertragungsfunktion ist in 9 gezeigt, die ein Diagramm der Aktuatorposition als Funktion des Kupplungsdrehmoments ist. Am Punkt „X_o“ in 9 liegt eine Aktuatorposition entsprechend einem minimalen von null verschiedenen Kupplungsdrehmoment vor. Die Übertragungsfunktion ist als lineare Beziehung der Position und des Drehmoments gezeigt, aber die Beziehung kann eine beliebige andere Form als eine lineare Form aufweisen.
Es ist schwierig, eine Position „X_o“ zu bestimmen, in der eine Kupplung tatsächlich beginnt, ein von null verschiedenes Drehmoment T_o anzunehmen. Der Punkt „X_o“ wird durch eine Hardwarevariabilität von Einheit zu Einheit, den Montageprozess und den Kupplungsplattenverschleiß beeinflusst. Ein Fehler in „X_o“ führt zu einer ungenauen Kupplungsdrehmomentabschätzung, die sich auf die Drehmomentlochfüllsteuerung auswirkt.
Wenn Drehmomentmessungen an der Eingangswelle zwischen der Kraftmaschine und den Kupplungen zur Verfügung stehen, kann „X_o“ genau bestimmt werden, da, wenn die herankommende Kupplung beginnt, ein von null verschiedenes Drehmoment bei T_o anzunehmen, das gemessene Eingangswellendrehmoment momentan zunimmt, da die Kupplung eine zusätzliche Last auf die Welle ausübt. Wenn „X_o“ für beide Kupplungen genau bekannt ist, können das Drehmoment der gleitenden herankommenden Kupplung und das Drehmoment der gleitenden weggehenden Kupplung leicht unter Verwendung ihrer Übertragungsfunktionen berechnet werden. Dann werden ihre Drehmomentwerte so eingestellt, dass sie mit den gesamten Eingangswellendrehmomentmessungen konsistent sind.
Der Drehmomentsensor 10' in 1 gibt beispielsweise einen genauen Drehmomentwert der Summe der Kupplungsschlupfdrehmomente der OGC und der OCC. Der Drehmomentsensor 10' liefert eine genaue Messung des Drehmoments „Y“ in 8. Eine Korrelation dieser genauen Messung mit der Messung der Position der herankommenden Kupplung gibt eine genaue Messung des OCC-Drehmoments, die von der genauen Drehmomentmessung bei 10' der Summe des OCC-Drehmoments und des OGC-Drehmoments in irgendeinem gegebenen Moment während des Drehmomentwechsels in der Drehmomentphase subtrahiert werden kann. Dies ergibt dann einen genauen Wert für das OGC-Drehmoment.
Selbstverständlich ist diese Erfindung nicht auf die erläuterten und beschriebenen Schaltsteuerschritte begrenzt. Verschiedene Modifikationen und Äquivalente davon, einschließlich Überarbeitungen an den Leitungsgleichungen (3), (5), (7) und (9), können vom Fachmann auf dem Gebiet durchgeführt werden, ohne vom Gedanken und Schutzbereich der Erfindung abzuweichen, um diese Erfindung auf alle Typen von Automatikgetrieben, einschließlich sowohl vom Vorgelegetyp als auch vom Planetentyp, anwendbar zu machen.
Zeichenerklärung
5

142: Start der Drehmomentphase
138: Gewünschtes Ausgangswellendrehmoment τ_{os, des} (k) wählen
143: Gewünschtes OGC-Drehmoment τ_{off, des} (k) wählen
145: Rückkopplungskorrektur auf der Basis des gemessenen OCC-Drehmoments berechnen
146: Mitkopplungs-OCC-Drehmoment berechnen:
148: OCC-Aktuator einstellen zum Erreichen von
152: OGC ausrücken
154: Zur Trägheitsphasensteuerung fortfahren, wobei gewünschtes OCC-Drehmoment bestimmt wird durch
140: Kraftmaschine steuern, um gewünschten OGC-Schlupf zu erreichen
144: OGC-Aktuator einstellen, um τ_{off, des} (k) zu erreichen

6

212: Start der Drehmomentphase
213: Gewünschtes Ausgangswellendrehmoment τ_{os, des} (k) wählen
214: Gewünschten Schlupf τ_|α wählen
215: Zieleingangsdrehmoment berechnen:
217: Ziel erneut berechnen:
218: Deltaeingangsdrehmoment berechnen Δτ_i = τ_{i, tgt}- Δτ_{i, am Beginn der Drehmomentphase}
219: Gewünschtes Drehmoment der weggehenden Kupplung τ_off(k) wählen und Delta Δτ_off berechnen
220: Ziel der herankommenden Kupplung berechnen τ_{on, tgt} = Δτ_{off +} Δτ_i, und auf τ_{on, ff}(_k) erhöhen
223: Eingangsdrehmoment τ_i(k) in Richtung von Ziel τ_{i, tgt} erhöhen
225: OGC ausrücken
226: Zur Trägheitsphasensteuerung fortfahren, wobei gewünschtes OCC-Drehmoment bestimmt wird durch
227: OGC-Aktuator einstellen, um τ_off(k) zu erreichen
228: Rückkopplungskorrektur auf der Basis des gemessenen OCC-Drehmoments τ_{on, fb}(k) berechnen
230: OCC-Aktuator einstellen zum Erreichen von
222: Kraftmaschinensteuereinheit einstellen, um τ_e(k) zu erreichen

7

312: Start der Drehmomentphase
313: Gewünschtes Zieldrehmoment der herankommenden Kupplung τ_{on, tgt} wählen
314: Gewünschten Schlupf τ_|α wählen
315: Eingangsdrehmoment zum Kompensieren des Zieldrehmoments der herankommenden Kupplung berechnen:
317: Ziele erneut berechnen:
318: Gewünschtes Drehmoment der weggehenden Kupplung τ_off(k) wählen
319: Drehmoment der herankommenden Kupplung τ_on,ff (k) in Richtung von Ziel τ_{on, tgt} erhöhen
320: Eingangsdrehmoment τ_i(k) in Richtung von Ziel τ_{i, tgt} erhöhen
324: OGC ausrücken
325: Zur Trägheitsphasensteuerung fortfahren, wobei gewünschtes OCC-Drehmoment bestimmt wird durch
327: OGC-Aktuator einstellen, um τ_off(k) zu erreichen
328: Rückkopplungskorrektur auf der Basis des gemessenen OCC-Drehmoments τ_{on, fb}(k) berechnen
330: OCC-Aktuator einstellen zum Erreichen von
322: Kraftmaschinensteuereinheit einstellen, um τ_e(k) zu erreichen

Claims

Antriebsstrang mit einer Quelle (10) für ein Eingangsdrehmoment und einem Mehrgangleistungsgetriebe mit herankommenden und weggehenden Reibungselementen und einer Schaltsteuereinheit (83), die zum Korrigieren eines abgeschätzten Drehmoments eines herankommenden Reibungselements während einer Drehmomentphase eines Gangschaltvorgangs unter Verwendung eines gemessenen Ausgangssignals eines Drehmomentsensors konfiguriert ist, wobei ein zunehmendes Drehmoment für das herankommende Reibungselement mit minimalen Drehmomentübergängen während der Drehmomentphase erreicht wird, wobei der Schritt des Korrigierens des abgeschätzten Drehmoments des herankommenden Reibungselements das Berechnen einer Korrektur in einer Weise einer geschlossenen Schleife unter Verwendung des gemessenen Drehmoments als Rückkopplungsvariable während der Drehmomentphase umfasst.
Antriebsstrang nach Anspruch 1, wobei die Schaltsteuereinheit (83) konfiguriert ist zum: Erhöhen des Eingangsdrehmoments während der Drehmomentphase eines Hochschaltvorgangs; Abschätzen des Zieldrehmoments des herankommenden Reibungselements während der Drehmomentphase des Hochschaltvorgangs; Messen des Ausgangssignals des Drehmomentsensors für ein Drehmomentübertragungselement des Getriebes; und Korrigieren des abgeschätzten Drehmoments des herankommenden Reibungselements unter Verwendung des Ausgangssignals des Drehmomentsensors.
Antriebsstrang nach Anspruch 1 oder 2, wobei das weggehende Reibungselement durch einen gesteuerten Schlupf während der Drehmomentphase gekennzeichnet ist.
Antriebsstrang nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Schaltsteuereinheit konfiguriert ist zum: Erhöhen der Drehmomenteingabe mit einer gesteuerten Rate während einer Drehmomentphase eines Ganghochschaltvorgangs; Abschätzen des Drehmoments des herankommenden Reibungselements während der Drehmomentphase des Hochschaltvorgangs; Steuern der Drehmomenteingabe, um einen gewünschten Schlupf des weggehenden Reibungselements zu erreichen; Messen des tatsächlichen Reibungselementdrehmoments für die Drehmomentübertragungs-Reibungselemente des Getriebes; und Korrigieren des abgeschätzten Drehmoments des herankommenden Reibungselements unter Verwendung des gemessenen Drehmoments.
Verfahren zum Steuern eines herankommenden Reibungselements und eines weggehenden Reibungselements in einem Mehrganggetriebe während einer Drehmomentphase eines Hochschaltvorgangs, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: Erhöhen eines Getriebeeingangsdrehmoments während der Drehmomentphase; Wählen eines gewünschten Ausgangswellendrehmoments und eines gewünschten Drehmoments des weggehenden Reibungselements; Steuern des Eingangsdrehmoments, um einen gewünschten Schlupf des weggehenden Reibungselements zu erreichen; Messen des Drehmoments des herankommenden und des weggehenden Reibungselements; und Berechnen eines Mitkopplungsdrehmoments des herankommenden Reibungselements als Funktion des gewählten Ausgangswellendrehmoments und des gemessenen Drehmoments des weggehenden Reibungselements, gefolgt von einer Trägheitsphase des Hochschaltvorgangs.
Verfahren zum Steuern von Hochschaltvorgängen in einem Antriebsstrang mit einer Drehmomenteingangswelle (10) und einem Mehrgangleistungsgetriebe mit einem herankommenden Reibungselement und weggehenden Reibungselementen zum Bewirken von Ganghochschaltvorgängen während der Drehmomentzuführung von einer Drehmomenteingangswelle (10) zu einer Drehmomentausgangswelle (60), wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: Wählen eines gewünschten Ausgangswellendrehmoments und eines gewünschten Eingangswellenschlupfdrehmoments; Berechnen eines Zieleingangsdrehmoments während einer Drehmomentphase eines Hochschaltvorgangs; Berechnen eines Drehmomentziels eines herankommenden Reibungselements als Funktion einer Änderung des Drehmoments des weggehenden Reibungselements während der Drehmomentphase und einer Änderung des Drehmoments der Eingangswelle (10) und Erhöhen des Drehmoments der herankommenden Kupplung auf das Drehmomentziel; Messen des tatsächlichen Drehmoments des herankommenden Reibungselements während der Drehmomentphase und Berechnen einer Rückkopplungskorrektur auf der Basis des gemessenen Drehmoments des herankommenden Reibungselements; und Erhöhen des Eingangsdrehmoments in Richtung des Zieleingangsdrehmoments.
Antriebsstrang nach einem der Ansprüche 1 bis 4, mit mindestens zwei Drehmomentsensoren zum Messen von Reibungsdrehmomentwerten für weggehende und herankommende Reibungselemente, wobei ein Sensor dazu ausgelegt ist, das tatsächliche Eingangsdrehmoment zu messen, und der andere Drehmomentsensor dazu ausgelegt ist, das Reibungselementdrehmoment von einem der Reibungselemente zu messen; wobei die Schaltsteuereinheit (83) Speicherregister mit einer gespeicherten Übertragungsfunktion für jedes Reibungselement aufweist; wobei die Übertragungsfunktion mit einer Funktionsbeziehung zwischen einer Sensoraktuatorverlagerung und einem Reibungselementdrehmoment vorkalibriert ist; wobei der eine Sensor dazu ausgelegt ist, eine Summe der Drehmomenteingabe für jedes Reibungselement zu messen; wobei der andere Sensor dazu ausgelegt ist, eine Drehmomentausgabe von einem der Reibungselemente zu messen, wobei die Drehmomentausgabe des anderen Reibungselements gleich einer Differenz zwischen dem durch den einen Sensor gemessenen Drehmoment und dem durch den anderen Drehmomentsensor gemessenen Drehmoment ist.