DE102012211929A1

DE102012211929A1 - System und Verfahren zur adaptiven Drehmomentsteuerung von Getriebekupplungen

Info

Publication number: DE102012211929A1
Application number: DE102012211929A
Authority: DE
Inventors: Robert L. Williams; Matthew D. Whitton; Kurt Mitts; Daniel Deras
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2011-07-13
Filing date: 2012-07-09
Publication date: 2013-01-17
Anticipated expiration: 2032-07-10
Also published as: DE102012211929B4; CN102878282B; CN102878282A; US8589042B2; US20130018556A1

Abstract

Ein Steuersystem für ein Getriebe umfasst ein Speichermodul, ein Positionsmodul, ein Fehlermodul, ein Integriermodul und ein Anpassungsmodul. Der Speicher speichert einen Stellwert als eine Funktion von dem Kupplungsdrehmoment. Das Positionsmodul steuert eine Position einer Kupplung auf der Basis von dem Stellwert. Das Fehlermodul ermittelt periodisch einen Schlupfdrehzahlfehler auf der Basis von l und einer geschätzten Schlupfdrehzahl der Kupplung. Das Integriermodul ermittelt periodisch ein Integral des Schlupfdrehzahlfehlers. Das Anpassungsmodul passt den Stellwert auf der Basis von dem Integral an. Es ist auch ein Verfahren zum Steuern eines Getriebes vorgesehen.

Description

GEBIET
Die vorliegende Offenbarung betrifft Steuersysteme und -verfahren für Getriebe, und genauer Systeme und Verfahren zur Kupplungssteuerung in Doppelkupplungsgetrieben.
HINTERGRUND
Der hierin angegebene Hintergrundabschnitt dient zu dem Zweck, den Kontext der Offenbarung allgemein darzulegen. Die Arbeit der vorliegend genannten Erfinder bis zu dem Ausmaß, zu dem sie in diesem Hintergrundabschnitt beschrieben ist, sowie Aspekte der Beschreibung, die sich zum Zeitpunkt der Einreichung nicht auf andere Weise als Stand der Technik qualifizieren, sind weder explizit noch implizit als Stand der Technik gegen die vorliegende Offenbarung zulässig.
Fahrzeuge umfassen in der Regel eine Maschine, die Antriebsdrehmoment erzeugt, das durch ein Getriebe mit verschiedenen Übersetzungsverhältnissen auf ein oder mehrere Räder übertragen wird. Doppelkupplungsgetriebe umfassen im Allgemeinen eine Eingangswelle, eine Ausgangswelle, zwei Vorgelegewellen-Zahnradanordnungen und zwei Kupplungen. Jede der beiden Zahnradanordnungen ist mit der Ausgangswelle gekoppelt und umfasst einen oder mehrere Zahnradsätze zum Übertragen von Drehmoment mit verschiedenen Übersetzungsverhältnissen. Jede der beiden Kupplungen koppelt die Eingangswelle mit einer entsprechenden der beiden Zahnradanordnungen. Im Betrieb werden die beiden Kupplungen selektiv betätigt, um Drehmoment zwischen der Eingangswelle und den Ausgangswellen mit den verschiedenen Übersetzungsverhältnissen über die beiden Zahnradanordnungen zu übertragen.
Es sind Getriebesteuersysteme entwickelt worden, um den Betrieb der Kupplungen zu steuern. Genauer können die Kupplungsposition, das Kupplungsdrehmoment und/oder der Kupplungsschlupf gesteuert werden. Einige Getriebesteuersysteme ermöglichen, dass die eingerückte Kupplung während Zeiträumen schlupft, wenn das Getriebe in einem gewählten Gang betrieben wird. Kupplungsschlupf tritt auf, wenn ein Betrag an Drehmoment, der durch die Kupplung übertragen wird (d. h. das Kupplungsdrehmoment), kleiner als ein Eingangsdrehmoment ist. Die eingerückte Kupplung kann schlupfen gelassen werden, um die Kupplungsreaktion zu verbessern, wenn die eingerückte Kupplung ausgerückt wird, um in einen anderen Gang zu schalten. In solchen Systemen kann Kupplungsschlupf durch Steuern des Kupplungsdrehmoments gesteuert werden. Das Kupplungsdrehmoment kann durch Steuern der Kupplungsposition auf der Basis von einer vorbestimmten Beziehung von Kupplungsdrehmoment zu Kupplungsposition gesteuert werden.
ZUSAMMENFASSUNG
In einer Form stellt die vorliegende Offenbarung ein Steuersystem für ein Getriebe bereit, das ein Speichermodul, ein Positionsmodul, ein Fehlermodul, ein Integriermodul und ein Anpassungsmodul umfasst. Der Speicher speichert einen Stellwert als eine Funktion von dem Kupplungsdrehmoment. Das Positionsmodul steuert eine Position einer Kupplung auf der Basis von dem Stellwert. Das Fehlermodul ermittelt periodisch einen Schlupfdrehzahlfehler auf der Basis von einer Differenz zwischen einer Ziel-Schlupfdrehzahl und einer geschätzten Schlupfdrehzahl der Kupplung. Das Integriermodul ermittelt periodisch ein Integral des Schlupfdrehzahlfehlers. Das Anpassungsmodul stellt den Stellwert auf der Basis von dem Integral ein.
Gemäß verschiedenen Merkmalen wird der Stellwert als eine Funktion von dem Kupplungsdrehmoment und einem anderen Kupplungsparameter als dem Kupplungsdrehmoment gespeichert. Gemäß verwandten Merkmalen ist der Kupplungsparameter die Kupplungsgrenzflächentemperatur. Gemäß weiteren Merkmalen stellt das Anpassungsmodul den Stellwert auf der Basis von einem Wert des Integrals ein, wenn eine vorbestimmte Betriebsbedingung für einen vorbestimmten Zeitraum erfüllt ist. Gemäß verwandten Merkmalen legt die Betriebsbedingung einen von einem Kupplungsschlupfdrehzahlbereich, einem Kupplungsdrehmomentbereich und einem Getriebeeingangsdrehmomentbereich fest.
Gemäß noch weiteren Merkmalen speichert das Speichermodul einen ersten Stellwert und einen zweiten Stellwert, und das Anpassungsmodul stellt zumindest einen von dem ersten Stellwert und dem zweiten Stellwert ein. Der erste Stellwert wird als eine Funktion von dem Kupplungsdrehmoment und einem anderen Kupplungsparameter als dem Kupplungsdrehmoment gespeichert. Der zweite Stellwert wird als eine Funktion von dem Kupplungsdrehmoment und dem Kupplungsparameter gespeichert und unterscheidet sich von dem ersten Stellwert. Das Anpassungsmodul stellt zumindest einen von dem ersten Stellwert und dem zweiten Stellwert ein auf der Basis von (i) einem Wert des Integrals, wenn eine vorbestimmte Betriebsbedingung für einen vorbestimmten Zeitraum erfüllt ist, und (ii) einem Schätzwert des Kupplungsparameters während des Zeitraums.
Gemäß einem verwandten Merkmal wird der erste Stellwert als eine Funktion von einem ersten Referenzwert gespeichert, und der zweite Stellwert wird als eine Funktion von einem zweiten Referenzwert gespeichert, der sich von dem ersten Referenzwert unterscheidet. Das Anpassungsmodul stellt den ersten Stellwert und den zweiten Stellwert auf der Basis von einer Differenz zwischen (i) dem Schätzwert und (ii) einem von dem ersten Referenzwert und dem zweiten Referenzwert ein.
Gemäß noch weiteren Merkmalen stellt das Anpassungsmodul den Stellwert ein, wenn ein Wert des Integrals größer als ein vorbestimmter Wert ist. Gemäß weiteren Merkmalen stellt das Anpassungsmodul den Stellwert mit einer ersten Größe ein, und das Anpassungsmodul stellt das Integral mit einer zweiten Größe auf der Basis von der ersten Größe ein. Gemäß noch weiteren Merkmalen entspricht der Stellwert einem linearen Betriebsbereich der Kupplung.
Gemäß einer anderen Form stellt die vorliegende Offenbarung ein Verfahren zum Steuern eines Getriebes bereit. Das Verfahren umfasst: (i) Speichern eines Stellwerts als eine Funktion von dem Kupplungsdrehmoment, (ii) Steuern einer Position einer Kupplung auf der Basis von dem Stellwert, (iii) periodisches Ermitteln eines Schlupfdrehzahlfehlers auf der Basis von einer Differenz zwischen einer Ziel-Schlupfdrehzahl und einer geschätzten Schlupfdrehzahl der Kupplung, (iv) periodisches Ermitteln eines Integrals der Schlupfdrehzahlfehlers und (v) Anpassen des Stellwerts auf der Basis von dem Integral. Gemäß verschiedenen Merkmalen umfasst das Verfahren weiterhin das Speichern des Stellwerts als eine Funktion von einem anderen Kupplungsparameter als dem Kupplungsdrehmoment. Gemäß verwandten Merkmalen ist der Kupplungsparameter die Kupplungsgrenzflächentemperatur.
Gemäß weiteren Merkmalen umfasst das Verfahren ferner das Anpassen des Stellwerts auf der Basis von einem Wert des Integrals, wenn eine vorbestimmte Betriebsbedingung für einen vorbestimmten Zeitraum erfüllt ist. Gemäß verwandten Merkmalen legt die Betriebsbedingung einen von einem Kupplungsschlupfdrehzahlbereich, einem Kupplungsdrehmomentbereich und einem Getriebeeingangsdrehmomentbereich fest. Gemäß noch weiteren Merkmalen umfasst das Verfahren darüber hinaus: (i) Speichern eines ersten Stellwerts als eine Funktion von dem Kupplungsdrehmoment und einem anderen Kupplungsparameter als dem Kupplungsdrehmoment, (ii) Speichern eines zweiten Stellwerts als ein Wert von dem Kupplungsdrehmoment und dem Kupplungsparameter, wobei sich der zweite Stellwert von dem ersten Stellwert unterscheidet, und (iii) Anpassen von zumindest einem von dem ersten Stellwert und dem zweiten Stellwert auf der Basis von (a) einem Wert des Integrals, wenn eine vorbestimmte Betriebsbedingung für einen vorbestimmten Zeitraum erfüllt ist, und (b) einem Schätzwert des Kupplungsparameters während des Zeitraums. Gemäß verwandten Merkmalen umfasst das Verfahren darüber hinaus: (i) Speichern des ersten Stellwerts als eine Funktion von einem ersten Referenzwert, (ii) Speichern des zweiten Stellwerts als eine Funktion von einem zweiten Referenzwert, der sich von dem ersten Referenzwert unterscheidet, und (iii) Anpassen des ersten Stellwerts und des zweiten Stellwerts auf der Basis von einer Differenz zwischen (a) dem geschätzten Wert und (b) einem von dem ersten Referenzwert und dem zweiten Referenzwert.
Gemäß noch weiteren Merkmalen umfasst das Verfahren ferner das Anpassen des Stellwerts, wenn ein Wert des Integrals größer als ein vorbestimmter Wert ist. Gemäß abermals weiteren Merkmalen umfasst das Verfahren darüber hinaus: (i) Anpassen des Stellwerts mit einer ersten Größe und (ii) Anpassen des Integrals mit einer zweiten Größe auf der Basis von der ersten Größe. Gemäß noch weiteren Merkmalen entspricht der Stellwert einem linearen Betriebsbereich der Kupplung.
Weitere Anwendbarkeitsbereiche der vorliegenden Offenbarung werden aus der hier nachstehend angegebenen ausführlichen Beschreibung deutlich werden. Es ist zu verstehen, dass die ausführliche Beschreibung und die besonderen Beispiele lediglich zu Veranschaulichungszwecken dienen und den Umfang der Offenbarung nicht einschränken sollen.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die vorliegende Offenbarung wird aus der ausführlichen Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen umfassender verstanden werden, wobei:
1 ein Funktionsblockdiagramm ist, das ein beispielhaftes Antriebsstrangsystem für ein Fahrzeug gemäß der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht;
2 ein schematisches Diagramm ist, das ein beispielhaftes Doppelkupplungsgetriebe gemäß der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht;
3 ein Funktionsblockdiagramm ist, das ein beispielhaftes Getriebesteuersystem gemäß der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht;
4 ein Diagramm von Kupplungsdrehmoment über Position ist, das Kupplungssteuerparameter gemäß der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht;
5 ein Funktionsblockdiagramm ist, das ein beispielhaftes Kupplungssteuermodul gemäß der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht;
6 ein Funktionsblockdiagramm ist, das ein beispielhaftes Schlupfdrehzahlfehler-Steuermodul gemäß der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht;
7 ein Funktionsblockdiagramm ist, das ein beispielhaftes Parametersteuermodul gemäß der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht; und
8–9 Flussdiagramme sind, die ein beispielhaftes Verfahren zum Steuern einer Kupplung in einem Doppelkupplungsgetriebe gemäß der vorliegenden Offenbarung veranschaulichen.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Die folgende Beschreibung ist lediglich beispielhafter Natur und soll die Offenbarung, ihre Anwendung oder Nutzungen in keiner Weise einschränken. Der Klarheit wegen werden in den Zeichnungen die gleichen Bezugszeichen verwendet, um ähnliche Elemente zu kennzeichnen. Wie es hierin verwendet wird, soll der Ausdruck zumindest eines von A, B und C so aufgefasst werden, dass er ein logisches (A oder B oder C) unter Verwendung eines nicht ausschließlichen logischen Oders bedeutet. Es ist zu verstehen, dass Schritte in einem Verfahren in unterschiedlicher Reihenfolge ausgeführt werden können, ohne die Prinzipien der vorliegenden Offenbarung zu verändern.
Wie er hierin verwendet wird, kann sich der Begriff Modul beziehen auf, Teil sein von oder umfassen einen anwendungsspezifischen integrierten Schaltkreis (ASIC); einen elektronischen Schaltkreis, einen kombinatorischen logischen Schaltkreis; ein feldprogrammierbares Gate Array (FPGA); einen Prozessor (gemeinsam genutzt, dediziert oder eine Gruppe), der Code ausführt; andere geeignete Komponenten, die die beschriebene Funktionalität bereitstellen; oder eine Kombination von einigen oder allen der Obigen, wie etwa in einem System-on-Chip. Der Begriff Modul kann Speicher (gemeinsam genutzt, dediziert oder eine Gruppe) umfassen, der Code speichert, der von dem Prozessor ausgeführt wird.
Der Begriff Code, wie er oben verwendet wird, kann Software, Firmware und/oder Mikrocode umfassen und kann sich auf Programme, Routinen, Funktionen, Klassen und/oder Objekte beziehen. Der Begriff gemeinsam genutzt, wie er oben verwendet wird, bedeutet, dass etwas oder der gesamte Code von mehreren Modulen unter Verwendung eines einzigen (gemeinsam genutzten) Prozessors ausgeführt werden kann. Zusätzlich kann etwas oder der gesamte Code von mehreren Modulen von einem einzigen (gemeinsam genutzten) Speicher gespeichert werden. Der Begriff Gruppe, wie er oben verwendet wird, bedeutet, dass etwas oder der gesamte Code von einem einzigen Modul unter Verwendung einer Gruppe von Prozessoren ausgeführt werden kann. Zusätzlich kann etwas oder der gesamte Code von einem einzigen Modul unter Verwendung einer Gruppe von Speichern gespeichert werden.
Die hierin beschriebenen Vorrichtungen und Verfahren können durch ein oder mehrere Computerprogramme, die von einem oder mehreren Prozessoren ausgeführt werden, realisiert sein. Die Computerprogramme umfassen von einem Prozessor ausführbare Anweisungen, die auf einem unvergänglichen, greifbaren, computerlesbaren Medium gespeichert sind. Die Computerprogramme können auch gespeicherte Daten umfassen. Nicht einschränkende Beispiele des unvergänglichen, greifbaren, computerlesbaren Mediums sind nichtflüchtiger Speicher, magnetische Ablage und optische Ablage.
Eine Beziehung von Drehmoment zu Position (T2P) einer Kupplung in einem Getriebe kann aufgrund von Abweichungen in den Kupplungen und anderen Komponenten des Getriebes, sowie Abweichungen in der Getriebeanordnung anders sein als eine vorbestimmte T2P-Beziehung, die verwendet wird, um die Kupplung zu steuern. Die T2P-Beziehung kann aufgrund von Kupplungsverschleiß und Verschleiß in anderen Komponenten des Getriebes, wie etwa den Kupplungsanlegekomponenten, auch über die Zeit variieren. Unterschiede zwischen der T2P-Beziehung und der vorbestimmten T2P-Beziehung können zu einem Schlupfdrehzahlfehler führen, wenn der Kupplungsschlupf gesteuert wird. Der Schlupfdrehzahlfehler kann unter Verwendung eines Regelschleifen-Rückkopplungssystems gesteuert werden. Zum Beispiel kann das Regelschleifen-Rückkopplungssystem eine Korrektur an einem Kupplungsdrehmomentbefehl auf der Basis von dem Schlupfdrehzahlfehler ausgeben.
Die vorliegende Offenbarung stellt ein beispielhaftes Steuersystem und -verfahren zum selektiven Aktualisieren einer T2P-Beziehung bereit, die verwendet wird, um eine Kupplung in einem Doppelkupplungsgetriebe zu steuern. Die T2P-Beziehung wird durch T2P-Stellwerte ausgedrückt, die in einem Speicher gespeichert sind. Das System umfasst ein Regelschleifen-Rückkopplungssystem, das den Schlupfdrehzahlfehler unter Verwendung einer Integralverstärkung korrigiert. Das System aktualisiert selektiv die T2P-Stellwerte auf der Basis von einem Wert der Integralverstärkung nachdem vorbestimmte Betriebsbedingungen für einen vorbestimmten Zeitraum erfüllt worden sind. Auf diese Weise kann das System periodisch eine eindeutige T2P-Beziehung für eine Kupplung lernen und die T2P-Beziehung über die Zeit aktualisieren. Durch Aktualisieren der T2P-Beziehung können eine verbesserte Kupplungssteuerung und insbesondere eine verbesserte Kupplungsschlupfsteuerung erzielt werden. Während das Steuersystem und -verfahren für ein Doppelkupplungsgetriebe beschrieben werden, wird man erkennen, dass die Lehren der vorliegenden Offenbarung ohne weiteres angewendet werden können, um Kupplungen in anderen halbautomatisches Getriebekonfigurationen sowie Automatikgetriebekonfigurationen zu steuern. Als ein Beispiel können die vorliegenden Lehren auf einen Gegenstand angewendet werden, der als Automatikgetriebe mit manueller Kupplung bezeichnet werden kann.
Unter besonderer Bezugnahme auf 1 veranschaulicht ein Funktionsblockdiagramm ein beispielhaftes Antriebsstrangsystem 100 für ein Fahrzeug. Das Antriebsstrangsystem 100 umfasst ein Antriebsaggregat 102, ein Doppelkupplungsgetriebe (DCT) 104 und einen Endantrieb 106 für den Antrieb eines oder mehrerer Räder 108 des Fahrzeugs. Das Antriebsstrangsystem 100 umfasst weiterhin ein Antriebsaggregat-Steuermodul (PCM) 110 und ein Getriebesteuermodul (TCM) 112. Das Antriebsaggregat 102 erzeugt Antriebsdrehmoment, das auf das DCT 104 übertragen wird, und kann einer von mehreren Typen sein. Zum Beispiel kann das Antriebsaggregat 102 ein Hybrid-Antriebsaggregat mit einer Brennkraftmaschine sein, die ein Drehmoment erzeugt, das alleine oder in Kombination mit Drehmoment, das von einem Elektromotor erzeugt wird, verwendet wird. Alternativ kann das Antriebsaggregat 102 eine Brennkraftmaschine oder einen Elektromotor umfassen, der alleine das Antriebsdrehmoment erzeugt. Das PCM 110 steuert das Antriebsdrehmoment, das durch das Antriebsaggregat 102 ausgegeben wird, beispielsweise auf der Basis von verschiedenen Fahrereingaben, Fahrzeugbetriebsbedingungen und Steuerparametern.
Das DCT 104 nimmt das Antriebsdrehmoment, das durch das Antriebsaggregat 102 ausgegeben wird, auf und überträgt das Antriebsdrehmoment selektiv auf den Endantrieb 106. Genauer nimmt das DCT 104 das Antriebsdrehmoment über eine Eingangswelle 120 auf und überträgt Drehmoment mit einem von mehreren Übersetzungsverhältnissen auf eine Ausgangswelle 122. Ein Übersetzungsverhältnis (oder Antriebsverhältnis) kann als ein Verhältnis einer ersten Drehzahl der Eingangswelle 122, oder Eingangswellendrehzahl, zu einer zweiten Drehzahl der Ausgangswelle 122, oder Ausgangswellendrehzahl, definiert werden. Das DCT 104 überträgt das Drehmoment mit verschiedenen Übersetzungsverhältnissen durch selektives Übertragen des Drehmoments über eine erste (C1) Kupplung 130 und eine zweite (C2) Kupplung 132. In verschiedenen Realisierungen können die C1- und C2-Kupplungen 130, 132 Trockenkupplungen sein, die in eine ausgerückte Position vorgespannt sind und mit Druckfluid in dem DCT 104 zwischen der ausgerückten Position und einer eingerückten Position bewegt (d. h. betätigt) werden. Das TCM 112 steuert den Betrieb des DCT 104, einschließlich eines Übersetzungsverhältnisses, mit dem das Drehmoment übertragen wird, und den Betrieb der C1- und C2-Kupplungen 130, 132. Das TCM 112 steuert den Betrieb auf der Basis von Eingängen, die zum Beispiel verschiedene Fahrereingaben, Fahrzeugbetriebsbedingungen und Steuerparameter umfassen. Das TCM 112 umfasst ein Speichermodul 140 und ein Kupplungssteuermodul 142, das den Betrieb der Kupplungen C1 und C2 130, 132 gemäß der vorliegenden Offenbarung steuert, wie es nachstehend ausführlicher besprochen wird.
Der Endantrieb 106 nimmt das Drehmoment, das von dem DCT 104 ausgegeben wird, auf und überträgt das Drehmoment auf die Räder 108. Die vorliegende Offenbarung ist nicht auf Endantriebe einer bestimmten Konfiguration beschränkt. Zum Beispiel kann der Endantrieb 106 ein Differenzial (nicht gezeigt) und eine oder mehrere Antriebswellen (nicht gezeigt) zum Koppeln des Differenzials mit dem DCT 104 und den Rädern 108 umfassen. In verschiedenen Realisierungen kann das Differenzial innerhalb des DCT 104 realisiert sein, wie etwa in Vorderradantriebsrealisierungen.
Unter besonderer Bezugnahme auf 2 veranschaulicht ein schematisches Diagramm eine beispielhafte Realisierung des DCT 104 gemäß der vorliegenden Offenbarung. Das vorgestellte DCT 104 ist ein Siebenganggetriebe, das sieben Vorwärtsgänge und einen Rückwärtsgang bietet. Das DCT 104 umfasst eine erste Zwischeneingangswelle 202, eine zweite Zwischeneingangswelle 204, eine erste Vorgelegewelle 206, eine zweite Vorgelegewelle 208 und Zahnradsätze 210, 212, 214. Die erste Zwischeneingangswelle 202 und die zweite Zwischeneingangswelle 204 sind mit der Eingangswelle 120 über die C1-Kupplung 130 bzw. die C2-Kupplung 132 gekoppelt. Die erste Zwischeneingangswelle 202 kann zur Drehung innerhalb der zweiten Zwischeneingangswelle 204 um eine gemeinsame Drehachse gelagert sein. Die erste und zweite Vorgelegewelle 206, 208 sind radial versetzt von und erstrecken sich parallel zu der ersten und zweiten Zwischeneingangswelle 202, 204.
Die Zahnradsätze 210, 212, 214 umfassen jeweils Paare von Eingangszahnrädern und Ausgangszahnrädern, die auch als ein Zahnradsatz bezeichnet werden können. In verschiedenen Konfigurationen können die Eingangs- und Ausgangszahnradsätze Stirnräder und/oder Schrägstirnräder umfassen. Beim Eingriff stellt jeder der Eingangs- und Ausgangszahnradsätze ein einzigartiges Übersetzungsverhältnis her, mit dem ein Drehmoment von einer von der ersten und zweiten Zwischeneingangswelle 202, 204 auf eine von der ersten und zweiten Vorgelegewelle 206, 208 übertragen werden kann.
Der Zahnradsatz 210 umfasst wie gezeigt Eingangszahnräder, die zur Rotation mit der ersten Zwischeneingangswelle 202 befestigt sind, und Ausgangszahnräder, die zur Rotation mit der ersten und zweiten Vorgelegewelle 206, 208 befestigt sind. Der Zahnradsatz 210 umfasst ungeradzahlige Zahnradsätze 220, 222, 224, 226, die jeweils Übersetzungsverhältnisse bereitstellen, die einem ersten Gang, einem dritten Gang, einem fünften Gang bzw. einem siebten Gang entsprechen. Die Zahnradsätze 212 umfassen wie gezeigt Eingangszahnräder, die zur Rotation mit der zweiten Zwischeneingangswelle 204 befestigt sind, und Ausgangszahnräder, die zur Rotation mit der ersten und zweiten Vorgelegewelle 206, 208 befestigt sind. Der Zahnradsatz 212 umfasst geradzahlige Zahnradsätze 230, 232, 234, die Übersetzungsverhältnisse bereitstellen, die einem zweitem Gang, einem vierten Gang und einem sechsten Gang entsprechen. Der Zahnradsatz 212 umfasst ferner einen Rückwärtszahnradsatz 236, der einen Rückwärtsgang zur Verfügung stellt. Synchroneinrichtungen 240 sind auf der ersten und zweiten Vorgelegewelle 206, 208 angeordnet und axial längs diesen beweglich. Die Synchroneinrichtungen 240 sind betreibbar, um die Eingangs- und Ausgangszahnräder der Zahnradsätze 210, 212 selektiv in und außer Eingriff zu bringen und dadurch die erste und zweite Zwischeneingangswelle 202, 204 mechanisch mit der ersten und zweiten Vorgelegewelle 206, 208 zu koppeln. Der Zahnradsatz 214 umfasst Eingangszahnräder, die zur Rotation mit der ersten und zweiten Vorgelegewelle 206, 208 befestigt sind, und ein Ausgangszahnrad, das zur Rotation mit der Ausgangswelle 122 befestigt ist. In verschiedenen Anordnungen können die Eingangs- und Ausgangszahnräder des Zahnradsatzes 214 einen Planetenradsatz umfassen.
Unter besonderer Bezugnahme auf 3 veranschaulicht ein Funktionsblockdiagramm eine beispielhafte Realisierung des TCM 112 in einem Getriebesteuersystem 300 gemäß der vorliegenden Offenbarung. Das TCM 112 steuert den Betrieb der C1-Kupplung 130 und der C2-Kupplung 132 jeweils über ein erstes Kupplungs-(C1-)Aktormodul 302 bzw. ein zweites Kupplungs-(C2-)Aktormodul 304. Das C1-Aktormodul 302 steuert die C1-Kupplung 130 und insbesondere die Kupplungsposition auf der Basis von Kupplungsstellwerten, die von dem TCM 112 in einem ersten Kupplungs-(C1-)Signal 306 übermittelt werden. Das C2-Aktormodul 304 steuert die C2-Kupplung 132 und insbesondere die Kupplungsposition auf der Basis von Kupplungsstellwerten, die von dem TCM 112 in einem zweiten Kupplungs-(C2-)Signal 308 übermittelt werden. Lediglich beispielhaft können die C1- und C2-Steuermodule 302, 304 die C1- und C2-Kupplungspositionen steuern, indem Drücke und/oder Volumina eines Hydraulikfluids gesteuert werden, das Kupplungsanlegekomponenten der C1- und C2-Kupplungen 130, 132 zugeführt wird.
Das TCM 112 steuert den Betrieb auf der Basis von verschiedenen Betriebsparametern, die Antriebsdrehmoment, Getriebeübersetzungsverhältnis, Getriebedrehzahl, Getriebetemperatur und Kupplungsschlupfdrehzahl einschließen, aber nicht darauf beschränkt sind. Das TCM 112 kann ein geschätztes Antriebsdrehmoment, das durch das Antriebsaggregat 102 abgegeben wird, in einem Antriebsdrehmomentsignal 310 von dem PCM 110 empfangen. Zum Beispiel kann das PCM 110 das Drehmoment, das durch das Antriebsaggregat 102 abgegeben wird, periodisch schätzen und die geschätzte Drehmomentabgabe in dem Antriebsdrehmomentsignal 310 ausgeben. Das TCM 112 kann ein Übersetzungsverhältnis ermitteln, in dem das DCT 104 arbeitet, indem Positionen der C1- und C2-Kupplungen 130, 132 und der Zahnradsätze 210, 212 gemessen werden. Ein erster (C1) Positionssensor 312 kann eine Kupplungsposition der C1-Kupplung 130 messen und ein erstes Kupplungs-(C1-)Positionssignal 314, das die C1-Kupplungsposition angibt, erzeugen. Ein zweiter (C2) Positionssensor 316 kann eine Kupplungsposition der C2-Kupplung 132 messen und ein zweites Kupplungs-(C2-)Positionssignal 318, das die C2-Kupplungsposition angibt, erzeugen. Positionssensoren 320 können die axialen Positionen der Synchroneinrichtungen 240 erfassen und Sensorsignale 322 erzeugen, die die axialen Positionen angeben. Die Positionssensoren 320 können axiale Positionen der Synchroneinrichtungen erfasst, indem Positionen von Gabeln (nicht gezeigt) erfasst werden, die verwendet werden, um die Synchroneinrichtungen 320 entlang der ersten und zweiten Vorgelegewelle 206, 208 zu bewegen.
Ein Getriebeeingangswellendrehzahl-(TISS-)Sensor 324 kann eine Drehzahl der Eingangswelle 120 (Getriebeeingangswellendrehzahl) messen und ein TISS-Signal 326 erzeugen, das die Getriebeeingangswellendrehzahl angibt. Ein Getriebeausgangswellendrehzahl-(TOSS-)Sensor 328 kann eine Drehzahl der Ausgangswelle 122 (Getriebeausgangswellendrehzahl) messen und ein TOSS-Signal 330 erzeugen, das die Getriebeausgangswellendrehzahl angibt. Ein Getriebetemperatursensor 332 kann eine Getriebetemperatur messen und ein Getriebetemperatursignal 334 ausgeben, das die Getriebetemperatur angibt. In einer beispielhaften Realisierung kann der Temperatursensor 332 eine Temperatur des Hydraulikfluids innerhalb der DCT 104, das verwendet wird, um die C1- und C2-Kupplungen 130, 132 zu betätigen, messen.
Unter fortgesetzter Bezugnahme auf die 1 und 3 umfasst das Speichermodul 140 nichtflüchtigen Speicher, in dem verschiedene Kupplungsstellwerte gespeichert sind, die von dem Kupplungssteuermodul 142 verwendet werden. Das Speichermodul 140 umfasst Speichertabellen, die T2P-Beziehungen der C1- und C2-Kupplungen 130, 132 definieren. Die Speichertabellen umfassen eindeutige Speichertabellen für jede der N Kupplungen, die betätigt werden, um eine Ziel-Schlupfdrehzahl während des stationären Betriebes zu erreichen. Jeder Tabelle ist eine eindeutige Kupplungsindexzahl zugeordnet und jede wird durch selbige identifiziert. Für jede der N Kupplungen können die Speichertabellen ferner eine eindeutige Tabelle für M Kupplungsbetriebsparameter umfassen, die einen dominanten Kupplungsbetriebsparameter einschließen.
Der dominante Kupplungsbetriebsparameter kann zum Beispiel während einer Entwicklungsphase der Getriebekonstruktion, auf der Basis von Getriebetests über verschiedene Bereiche in verschiedenen Kupplungsbetriebsparametern im Voraus bestimmt werden. In verschiedenen Realisierungen kann eine Kupplungsgrenzflächen-(CI-)Temperatur der dominante Kupplungsbetriebsparameter sein, der die T2P-Beziehung beeinflusst. Wie hierin verwendet, bezieht sich die CI-Temperatur im Allgemeinen auf eine Temperatur an einer Grenzfläche zwischen den über Reibung in Eingriff stehenden Elementen einer Kupplung. Gemäß dem vorliegenden, nicht einschränkenden Beispiel umfasst das Speichermodul 140 eine einzige Speichertabelle für jede der ersten und zweiten Kupplung 130, 132 (N = 2), die T2P-Beziehungen über einen erwarteten CI-Temperaturbereich (M = 1) definiert. Dementsprechend umfasst das Speichermodul 140 N mal M T2P-Speichertabellen oder zwei T2P-Speichertabellen. Jede der T2P-Speichertabellen enthält eine Familie von T2P-Kurven, die T2P-Kennlinien bei verschiedenen, vorbestimmten, diskreten Referenz-CI-Temperaturen definieren. Eine Zahl X von T2P-Kurven kann auf dem erwarteten CI-Temperaturbereich während des Betriebes und anderen Überlegungen, zum Beispiel Systemleistungsvermögen und Rechenleistung beruhen.
Unter besonderer Bezugnahme auf 4 veranschaulicht ein Schaubild von Kupplungsdrehmoment auf einer ersten Achse 400 über Kupplungsposition auf einer zweiten Achse 402 eine beispielhafte Familie von drei T2P-Kurven 404, 406, 408. Zum Nachschlagen sind die Achsen 400, 402 an einer vollständig ausgerückten oder offenen Kupplungsposition gelegen, die durch einen mit Bezugszeichen 410 identifizierten Punkt bezeichnet ist, an dem das Kupplungsdrehmoment Null beträgt. Die erste T2P-Kurve 404 entspricht einer relativ kalten Referenz-CI-Temperatur (T1) von zum Beispiel minus zwanzig Grad Celsius (–20°C). Die zweite T2P-Kurve 406 entspricht einer erwarteten oder nominalen Referenz-CI-Temperatur (T2) von zum Beispiel fünfundsiebzig Grad Celsius (75°C). Die dritte T2P-Kurve 408 entspricht einer relativ heißen Referenz-CI-Temperatur (T3) von zum Beispiel einhundertzwanzig Grad (120°C). Im Allgemeinen umfassen die T2P-Kurven 404, 406, 408 nichtlineare Bereiche oder Betriebsbereiche 412 und (engl. ”a”) lineare Bereiche oder Betriebsbereiche 414.
Die T2P-Kurven 404, 406, 408 sind durch einem einzigen T2P-Einrückpunkt 430, T2P-Offsetpunkte 440, 442, 444 und T2P-Verstärkungen 450, 452, 454 definiert. Der T2P-Einrückpunkt 430 entspricht einer Kupplungsposition, an der die Reibscheiben zuerst miteinander in Eingriff gelangen, was als ein Kusspunkt bezeichnet werden kann, und an der die nichtlinearen Betriebsbereiche 412 beginnen. Der T2P-Einrückpunkt 430 definiert eine Kupplungsposition, an der die Kupplung beginnt, Drehmoment zu übertragen. Der T2P-Einrückpunkt 430 kann als eine Position in Einheiten von Millimetern (mm) bei einem Drehmoment von Null in Einheiten von Newtonmetern (Nm) ausgedrückt werden. Die T2P-Offsetpunkte 440, 442, 444 entsprechen Kupplungspositionen, an denen die nichtlinearen Betriebsbereiche 412 enden und die linearen Betriebsbereiche 414 beginnen. Die T2P-Offsetpunkte 440, 442, 444 definieren minimale Kupplungsdrehmomente, bei denen die jeweiligen T2P-Beziehungen eine lineare Beziehung zeigen. Die T2P-Offsetpunkte 440, 442, 444 können als Positionen in Einheiten von mm und Drehmomenten in Einheiten von Nm ausgedrückt werden. Die T2P-Verstärkungen 450, 452, 454 drücken Steigungen oder Gradienten der jeweiligen linearen Betriebsbereiche 414 aus. Die T2P-Verstärkungen 450, 452, 454 können in Einheiten von Nm pro mm (Nm/mm) ausgedrückt werden. Zusammen definieren die T2P-Offsetpunkte 440, 442, 444 und die entsprechenden T2P-Verstärkungen 450, 452, 454 die T2P-Beziehungen innerhalb der linearen Betriebsbereiche 414 der Kupplung. Nichtlineare Gleichungen, die die T2P-Beziehungen innerhalb der nichtlinearen Betriebsbereiche 412 definieren, können eine Funktion von dem T2P-Einrückpunkt 430 und den jeweiligen T2P-Offsetpunkten 440, 442, 444 sein.
Anfänglich werden vorbestimmte T2P-Einrückpunkte, vorbestimmte T2P-Offsetpunkte und vorbestimmte T2P-Verstärkungen in jeder der Speichertabellen gespeichert. Die T2P-Einrückpunkte, T2P-Offsetpunkte und T2P-Verstärkungen können zum Beispiel während einer Kalibrierungsphase der Getriebekonstruktionen, auf der Basis von Getriebetests in jedem der N Getriebegänge über einen erwarteten CI-Temperaturbereich in Voraus bestimmt werden. Während des Betriebs werden die T2P-Offsetpunkte selektiv angepasst, wie es nachstehend ausführlicher besprochen wird.
Unter besonderer Bezugnahme auf 5 veranschaulicht ein Funktionsblockdiagramm eine beispielhafte Realisierung des Kupplungssteuermoduls 142 gemäß der vorliegenden Offenbarung. Das Kupplungssteuermodul 142 umfasst verschiedene Module, die zusammen mit dem Speichermodul 140, das System und Verfahren der vorliegenden Offenbarung realisieren. Im Allgemeinen steuert das Kupplungssteuermodul 142 die C1- und C2-Kupplungspositionen während des stationären Betriebes des DCT 104. Wie es hierin verwendet wird, bezieht sich der stationäre Betrieb allgemein auf den Betrieb während Zeiträumen zwischen Hochschaltungen und Herunterschaltungen (d. h. Gangwechsel). Das Kupplungssteuermodul 142 ermittelt periodisch eine C1-Kupplungsposition und eine C2-Kupplungsposition und gibt die C1- und C2-Kupplungspositionen jeweils als Kupplungsstellwerte an die C1- und C2-Aktormodule 302, 304 aus. Das Kupplungssteuermodul 142 gibt die C1- und C2-Kupplungspositionen in den C1- und C2-Signalen 306, 308 aus.
Das Kupplungssteuermodul 142 ermittelt die C1- und C2-Kupplungspositionen und steuert dadurch den Kupplungsschlupf auf der Basis von gespeicherten T2P-Stellwerten. Das Kupplungssteuermodul 142 setzt ein Proportional-Integral-(PI-)Regelschleifen-Rückkopplungssystem ein, das einen gemessenen Schlupfdrehzahlfehler benutzt, um ein Optimalwert-Kupplungsdrehmoment zu korrigieren. Das Kupplungssteuermodul 142 ermittelt periodisch eine Proportionalverstärkung und eine Integralverstärkung und verwendet die Verstärkungen, um das Optimalwert-Kupplungsdrehmoment zu korrigieren. Das Kupplungssteuermodul 142 stellt die gespeicherten T2P-Stellwerte auf der Basis von der Integralverstärkung selektiv ein. Wie hierin verwendet, bezieht sich Schlupfdrehzahl allgemein auf eine Differenz zwischen einer Drehzahl eines antreibenden Elements und einer Drehzahl eines angetriebenen Elements. Schlupfdrehzahlfehler bezieht sich allgemein auf eine Differenz zwischen einer erwarteten oder berechneten Schlupfdrehzahl und einer tatsächlichen oder gemessenen (Ist-)Schlupfdrehzahl.
Ein Eingangsdrehmoment-Ermittlungsmodul 502 ermittelt periodisch einen Ist-Drehmomenteingang an der Eingangswelle 120 (Getriebeeingangsdrehmoment) auf der Basis von durch das Antriebsaggregat 102 abgegebenem Antriebsdrehmoment. Das Eingangsdrehmoment-Ermittlungsmodul 502 empfängt das Antriebsdrehmomentsignal 310 von dem PCM 110 und ermittelt das Ist-Getriebeeingangsdrehmoment auf der Basis von dem Antriebsdrehmomentsignal 310. Das Eingangsdrehmoment-Ermittlungsmodul 502 gibt das Ist-Getriebeeingangsdrehmoment in einem Getriebeeingangsdrehmomentsignal 504 aus. Das Getriebeeingangsdrehmoment kann ein statisches Eingangsdrehmoment und ein Trägheitseingangsdrehmoment berücksichtigen. Während des stationären Betriebes des DCT 104 kann das Trägheitseingangsdrehmoment vernachlässigbar sein und Null betragen.
Ein Gangmodul 506 ermittelt periodisch ein Ist-Übersetzungsverhältnis, in dem das DCT 104 arbeitet, auf der Basis von den Positionen der Zahnradsätze 210, 212. Das Gangmodul 506 empfängt die Sensorsignale 322 von den Positionssensoren 320 und ermittelt das Ist-Übersetzungsverhältnis auf der Basis von den Sensorsignalen 322. Das Gangmodul 506 erzeugt ein Gangsignal 508, das das Ist-Übersetzungsverhältnis angibt.
Ein Ziel-Schlupfdrehzahlmodul 510 ermittelt periodisch eine Ist-Ziel-Schlupfdrehzahl der eingerückten Kupplung der C1- und C2-Kupplungen 130, 132, die als die eingerückte Kupplung bezeichnet werden kann. Im Allgemeinen wird die Ziel-Schlupfdrehzahl eine relativ kleine Schlupfdrehzahl sein, bei der durch die eingerückte Kupplung keine überschüssige Wärme erzeugt wird. Ziel-Schlupfdrehzahlen können zum Beispiel während einer Kalibrierungsphase der Getriebekonstruktion, auf der Basis von Getriebetests durch Variieren des Getriebeschlupfs und einen oder mehrere Getriebebetriebsparameter im Voraus bestimmt werden. Die vorbestimmten Ziel-Schlupfdrehzahlen können in Speichertabellen zum Abruf auf der Basis von einem oder mehreren der Betriebsparameter gespeichert sein. Gemäß dem vorliegenden, nicht einschränkenden Beispiel ermittelt das Ziel-Schlupfdrehzahlmodul 510 die Ist-Ziel-Schlupfdrehzahl auf der Basis von dem Ist-Übersetzungsverhältnis, dem Ist-Getriebeeingangsdrehmoment und der Ist-Getriebeeingangswellendrehzahl. Das Ziel-Schlupfdrehzahlmodul 510 empfängt das Gangsignal 508, das Getriebeeingangsdrehmomentsignal 504 und das TISS-Signal 326 und ermittelt die Ist-Ziel-Schlupfdrehzahl auf der Basis von den empfangenen Signalen. Das Ziel-Schlupfdrehzahlmodul 510 ruft die Ist-Ziel-Schlupfdrehzahl aus einer Speichertabelle des Speichermoduls 140 auf der Basis von dem Ist-Übersetzungsverhältnis, dem Ist-Getriebeeingangsdrehmoment und der Ist-Getriebeeingangswellendrehzahl ab. Das Ziel-Schlupfdrehzahlmodul 510 gibt die Ist-Ziel-Schlupfdrehzahl in einem Ziel-Schlupfdrehzahlsignal 512 aus.
Ein Schlupfdrehzahl-Ermittlungsmodul 514 schätzt periodisch eine Ist-Schlupfdrehzahl der eingerückten Kupplung auf der Basis von dem Ist-Übersetzungsverhältnis, der Ist-Getriebeeingangswellendrehzahl und der Ist-Getriebeausgangswellendrehzahl. Das Schlupfdrehzahlmodul 514 empfängt das Gangsignal 508, das TISS-Signal 326 und das TOSS-Signal 330 und ermittelt auf der Basis von den empfangenen Signalen die Ist-Schlupfdrehzahl. In alternativen Realisierungen kann die Ist-Schlupfdrehzahl direkt gemessen werden, indem eine Drehzahl der ersten und zweiten Zwischeneingangswelle 202, 204 gemessen wird. Das Schlupfdrehzahl-Ermittlungsmodul 514 gibt die Ist-Schätz-Schlupfdrehzahl in einem Schätz-Schlupfdrehzahlsignal 516 aus.
Ein Schlupfdrehzahlfehlermodul 518 ermittelt periodisch einen Ist-Schlupfdrehzahlfehler auf der Basis von einer Differenz zwischen der Ist-Ziel-Schlupfdrehzahl und Ist-Schätz-Schlupfdrehzahl. Gemäß dem vorliegenden, nicht einschränkenden Beispiel berechnet das Schlupfdrehzahlfehlermodul 518 den Ist-Schlupfdrehzahlfehler, indem die Ist-Ziel-Schlupfdrehzahl mathematisch von der Schätz-Schlupfdrehzahl subtrahiert wird. Dementsprechend resultiert ein positiver Schlupfdrehzahlfehler, wenn die Ist-Schätz-Schlupfdrehzahl größer als die Ist-Ziel-Schlupfdrehzahl ist. Negative Schlupfdrehzahlfehler resultieren, wenn die Ist-Schätz-Schlupfdrehzahl kleiner als die Ist-Ziel-Schlupfdrehzahl ist. Das Schlupfdrehzahlfehlermodul 518 gibt den Ist-Schlupfdrehzahlfehler in einem Schlupfdrehzahlfehlersignal 520 aus.
Ein Kupplungsdrehmoment-Ermittlungsmodul 522 ermittelt periodisch ein Ist-Optimalwert-Kupplungsdrehmoment auf der Basis von dem Ist-Getriebeeingangsdrehmoments. Das Kupplungsdrehmoment-Ermittlungsmodul 522 empfängt das Ist-Getriebeeingangsdrehmoment über das Getriebeeingangsdrehmomentsignal 504 und ermittelt das Ist-Optimalwert-Kupplungsdrehmoment auf der Basis von dem empfangenen Signal. Im Allgemeinen wird das Optimalwert-Kupplungsdrehmoment eine geschätzte Drehmomentkapazität der eingerückten Kupplung sein, bei dem die Ziel-Schlupfdrehzahl erreicht werden kann. Gemäß dem vorliegenden, nicht einschränkenden Beispiel setzt das Kupplungsdrehmoment-Ermittlungsmodul 522 das Ist-Optimalwert-Kupplungsdrehmoment gleich dem Ist-Getriebeeingangsdrehmoment. Das Kupplungsdrehmoment-Ermittlungsmodul 522 gibt das Ist-Optimalwert-Kupplungsdrehmoment in einem Optimalwert-Kupplungsdrehmomentsignal 524 aus.
Ein Schlupfdrehzahlfehler-Steuermodul 526 ermittelt periodisch eine Ist-Kupplungsdrehmomentkorrektur auf der Basis von dem Ist-Schlupfdrehzahlfehler und genauer ein mathematisches Integral des Schlupfdrehzahlfehlers. Das Schlupfdrehzahlfehler-Steuermodul gibt die Ist-Kupplungsdrehmomentkorrektur in einem Kupplungsdrehmomentkorrektursignal 528 aus. Unter besonderer Bezugnahme auf 6 veranschaulicht ein Funktionsblockdiagramm eine beispielhafte Realisierung des Schlupfdrehzahlfehler-Steuermoduls 526. Das Schlupfdrehzahlfehler-Steuermodul 526 umfasst ein Integralverstärkungsmodul 530, ein Proportionalverstärkungsmodul 532 und ein Summiermodul 534. Das Integralverstärkungsmodul 530 empfängt das Schlupfdrehzahlfehlersignal 520 und ermittelt periodisch eine angepasste Schlupfdrehzahlfehler-Integralverstärkung (TIA). Das Integralverstärkungsmodul 530 ermittelt zunächst ein Schlupfdrehzahlfehler-Integral (TI), indem der Schlupfdrehzahlfehler zu jedem vorbestimmten Zeitraum oder zu jeder vorbestimmten Regelschleife mathematisch integriert wird. Gemäß dem vorliegenden, nicht einschränkenden Beispiel wird das Schlupfdrehzahlfehler-Integral (T_I) gemäß der folgenden Gleichung ermittelt: T_I = Σ(K1 × n), wobei K1 ein vorbestimmter erster skalarer Parameter ist und n der Ist-Schlupfdrehzahlfehler ist. Der erste skalare Parameter (K1) kann im Voraus bestimmt werden, um ein gewünschtes Leistungsvermögen der Schlupfdrehzahlfehlersteuerung bereitzustellen. Gemäß der obigen Gleichung ist ein Ist-Schlupfdrehzahlfehler-Integral gleich der Summe aus einem vorhergehenden Schlupfdrehzahlfehler-Integral und einem Produkt aus dem ersten skalaren Parameter (K1) und der Ist-Schlupfdrehzahl. Das Integralverstärkungsmodul 530 ermittelt dann die angepasste Schlupfdrehzahlfehler-Integralverstärkung (T_IA), indem eine abschließende Integralanpassungsgröße (FΔT_I) mathematisch zu dem Ist-Schlupfdrehzahlfehler-Integral (T_I) addiert wird. Das Integralverstärkungsmodul 530 empfängt die abschließende Integralanpassungsgröße (FΔT_I) über ein Abschluss-Integraleinstellsignal 536. Die abschließende Integralanpassungsgröße (FΔT_I) berücksichtigt Anpassungen, die an den T2P-Offsetpunkten vorgenommen werden, wie es nachstehend ausführlicher besprochen wird. Das Integralverstärkungsmodul 530 gibt die angepasste Ist-Schlupfdrehzahlfehler-Integralverstärkung (T_IA) in einem Anpassungs-Integralverstärkungssignal 538 aus.
Das Proportionalverstärkungsmodul 532 ermittelt periodisch eine Schlupfdrehzahlfehler-Proportionalverstärkung (T_P) auf der Basis von dem Ist-Schlupfdrehzahlfehler. Gemäß dem vorliegenden, nicht einschränkenden Beispiel wird die Schlupfdrehzahlfehler-Proportionalverstärkung (T_P) gemäß der folgenden Gleichung ermittelt: T_P = K2 × n, wobei K2 ein zweiter skalarer Parameter ist und n der Ist-Schlupfdrehzahlfehler ist. Zusammen mit dem ersten skalaren Parameter (K1) kann der zweite skalare Parameter (K2) im Voraus bestimmt werden, um ein gewünschtes Leistungsvermögen der Schlupfdrehzahlfehlersteuerung bereitzustellen. Das Proportionalverstärkungsmodul 532 gibt die Ist-Schlupfdrehzahlfehler-Proportionalverstärkung (T_P) in einem Proportionalverstärkungssignal 540 aus. Das Summiermodul 534 empfängt die Integral- und Proportionalverstärkungssignale 538, 540 und ermittelt die Kupplungsdrehmomentkorrektur, indem die angepasste Schlupfdrehzahlfehler-Integralverstärkung (T_IA) und die Schlupfdrehzahlfehler-Proportionalverstärkung (T_P) mathematisch addiert werden. Das Summiermodul 534 gibt die Summe (T_IA + T_P) als die Ist-Kupplungsdrehmomentkorrektur in dem Kupplungsdrehmomentkorrektursignal 528 aus.
Wieder unter Bezugnahme auf 5 empfängt ein Kupplungsdrehmoment-Befehlsmodul 542 die Optimalwert-Kupplungsdrehmoment- und Kupplungsdrehmomentkorrektursignale 524, 528 und ermittelt periodisch ein befohlenes Ist-Kupplungsdrehmoment auf der Basis von den empfangenen Signalen. Gemäß dem vorliegenden, nicht einschränkenden Beispiel wird das befohlene Ist-Kupplungsdrehmoment ermittelt, indem das Ist-Optimalwert-Kupplungsdrehmoment und die Ist-Kupplungsdrehmomentkorrektur mathematisch summiert werden. Das Kupplungsdrehmoment-Befehlsmodul 542 gibt die Summe als das befohlene Ist-Kupplungsdrehmoment in einem Kupplungsdrehmomentbefehlssignal 544 aus.
Ein CI-Temperaturmodul 546 ermittelt periodisch eine Ist-CI-Temperatur der C1- und C2-Kupplungen 130, 132 auf der Basis von einer oder mehreren Betriebsbedingungen während Zeiträumen, wenn die C1- und C2-Kupplungen 130, 132 eingerückt und ausgerückt sind. Das CI-Temperaturmodul 546 gibt die Ist-CI-Temperatur in einem CI-Temperatursignal 548 aus. Gemäß dem vorliegenden, nicht einschränkenden Beispiel wird die Ist-CI-Temperatur aus einem vorbestimmten thermodynamischen Modell erhalten, das eine Beziehung zwischen der CI-Temperatur und verschiedenen Betriebsparametern definiert. Das thermodynamische Modell ist durch eine Gleichung realisiert, die die CI-Temperatur als Funktion von verschiedenen Betriebsparametern ausdrückt. In alternativen Realisierungen kann das thermodynamische Modell in Speichertabellen implementiert sein.
Die Betriebsparameter umfassen, sind aber nicht darauf beschränkt, Kupplungsdrehmoment, Kupplungsschlupfdrehzahl und Getriebetemperatur. Das thermodynamische Modell kann zum Beispiel während einer Entwicklungsphase der Getriebekonstruktion, auf der Basis von einer Kombination aus empirischen Gleichungen, Computermodellierungstechniken und/oder Getriebetests über verschiedene Bereiche in verschiedenen Kupplungsbetriebsparametern im Voraus bestimmt werden. Das CI-Temperaturmodul 546 empfängt verschiedene Signale, die das Getriebetemperatursignal 334, das Schätz-Schlupfdrehzahlsignal 516 und das Kupplungsdrehmomentbefehlssignal 544 einschließen. Das CI-Temperaturmodul 546 ermittelt die Ist-CI-Temperatur auf der Basis von der Ist-Getriebetemperatur, dem Ist-Kupplungsdrehmomentbefehl und der Ist-Schätz-Schlupfdrehzahl.
Ein Kupplungspositions-Ermittlungsmodul 550 ermittelt periodisch die C1- und C2-Kupplungsstellwerte, die in die C1- und C2-Aktormodule 302, 304 eingegeben werden, um das DCT 104 in dem Soll-Übersetzungsverhältnis zu betreiben. Die Kupplungsstellwerte umfassen eine Ist-C1-Kupplungsposition und eine Ist-C2-Kupplungsposition. Das Kupplungspositions-Ermittlungsmodul 550 gibt die Kupplungsstellwerte aus, um die C1-Kupplung 130 einzurücken und die C2-Kupplung 132 auszurücken, wenn das Übersetzungsverhältnis eines von dem ersten Gang, dem dritten Gang, dem fünften Gang und dem siebten Gang ist. Das Kupplungspositions-Ermittlungsmodul 550 gibt die Kupplungsstellwerte aus, um die C2-Kupplung 132 einzurücken und die C1-Kupplung 130 auszurücken, wenn das Übersetzungsverhältnis eines von dem zweiten Gang, dem vierten Gang, dem sechsten Gang und dem Rückwärtsgang ist. Während des stationären Betriebes des DCT 104 in dem Soll-Übersetzungsverhältnis ermittelt das Kupplungspositions-Ermittlungsmodul 550 den Kupplungsstellwert für die eingerückte Kupplung aus der entsprechenden T2P-Speichertabelle des Speichermoduls 140. Gemäß dem vorliegenden, nicht einschränkenden Beispiel wird der Kupplungsstellwert ermittelt, indem zwischen Punkten interpoliert wird, die durch die am nächsten liegenden zwei der T2P-Kurven 404, 406, 408 in der T2P-Speichertabelle für die eingerückte Kupplung definiert sind.
Wieder unter Bezugnahme auf 4 wird die Ermittlung des Kupplungsstellwerts ausführlicher unter Bezugnahme auf einen Arbeitspunkt 556 beschrieben, an dem die Ist-CI-Temperatur zwischen der nominalen Referenz-CI-Temperatur (T2) der T2P-Kurve 406 und der heißen Referenz-CI-Temperatur (T3) der T2P-Kurve 408 liegt. Zunächst wird die geeignete T2P-Speichertabelle für die eingerückte Kupplung ausgewählt. Als nächstes werden die am nächsten liegenden zwei der T2P-Kurven 404, 406, 408 auf der Basis von der Ist-CI-Temperatur identifiziert. Gemäß dem vorliegenden Beispiel werden die T2P-Kurven 406, 408 als die am nächsten liegenden zwei T2P-Kurven ausgewählt. Als Nächstes werden ein erster Punkt 558 entlang der T2P-Kurve 406 und ein zweiter Punkt 560 entlang der T2P-Kurve 408 auf der Basis von dem Ist-Kupplungsdrehmomentbefehl ermittelt. Wenn der Ist-Kupplungsdrehmomentbefehl größer als die jeweiligen T2P-Offsetpunkte 442, 444 ist, werden der erste und zweite T2P-Punkt 558, 560 auf der Basis von den T2P-Offsetpunkten 442, 442 und den T2P-Verstärkungen 452, 454 ermittelt. Der erste Punkt 558 definiert eine erste Kupplungsposition (P1) bei der nominalen Referenz-CI-Temperatur (T2). Der zweite Punkt 560 definiert eine zweite Kupplungsposition (P2) bei der heißen Referenz-CI-Temperatur (T3). Eine Soll-Kupplungsposition (P3), die den Kupplungsstellwert darstellt, wird ermittelt, indem zwischen dem ersten und zweiten T2P-Punkt 558, 560 linear interpoliert wird. Dementsprechend kann die Soll-Kupplungsposition (P3) unter Verwendung der folgenden Gleichung berechnet werden: P3 = P1(P2 – P1) × (TCI – T2)/(T3 – T2), wobei P3 der Kupplungsstellwert ist und TCI die Ist-CI-Temperatur ist. Kupplungspositionen innerhalb der nichtlinearen Betriebsbereiche 412 werden in ähnlicher Weise durch Interpolation unter Verwendung der Anpassung der nicht-linearen Gleichungen zwischen dem T2P-Einrückpunkt 430 und den T2P-Offsetpunkten 442, 444 ermittelt.
Unter erneuter Bezugnahme auf 5 empfängt ein Parametersteuermodul 570 die angepasste Schlupfdrehzahlfehler-Integralverstärkung (T_IA) von dem Schlupfdrehzahlfehler-Steuermodul 526 über das Anpassungs-Integralverstärkungssignal 538. Das Parametersteuermodul 570 stellt einen oder mehrere der T2P-Offsetpunkte 440, 442, 444 auf der Basis von dem Schlupfdrehzahlfehlerintegral (T_I), das in der angepassten Schlupfdrehzahlfehler-Integralverstärkung (T_IA) dargestellt ist, selektiv ein. Das Parametersteuermodul 570 ermittelt ferner die abschließende Integralanpassungsgröße (FΔT_I), um Anpassungen zu berücksichtigen, die an einem oder mehreren der T2P-Offsetpunkte 440, 442, 444 vorgenommen werden. Das Parametersteuermodul 570 gibt die abschließende Integralanpassungsgröße (FΔT_I) in dem Abschluss-Integraleinstellsignal 536 aus.
Unter besonderer Bezugnahme auf 7 ist eine beispielhafte Realisierung des Parametersteuermoduls 570 dargestellt. Das Parametersteuermodul 570 umfasst ein Überwachungsmodul 700, ein Zeitgliedmodul 702, ein Anpassungsermittlungsmodul 704, ein Indexermittlungsmodul 706, ein Proportioniermodul 708 und ein Anpassungsmodul 710. Das Überwachungsmodul 700 überwacht verschiedene Signale 712, um zu ermitteln, ob Parameteranpassungs-Freigabebedingungen erfüllt sind. Im Allgemeinen liefern die Parameteranpassungs-Freigabebedingungen Kriterien, die geeignet sind, sicherzustellen, dass geeignete Anpassungen vorgenommen werden können. Die Parameteranpassungs-Freigabebedingungen umfassen allgemeine Freigabebedingungen und parameterbasierte Freigabebedingungen. Gemäß dem vorliegenden, nicht einschränkenden Beispiel sind die Parameteranpassungs-Freigabebedingungen erfüllt, wenn die allgemeinen Freigabebedingungen und die parameterbasierten Freigabebedingungen alle kontinuierlich für einen vorbestimmten Zeitraum erfüllt sind.
Die allgemeinen Freigabebedingungen sind erfüllt, wenn 1) die Parameteranpassung aktiv ist; 2) die Schlupfsteuerung aktiv ist; 3) das DCT 104 in einem stationären Zustand arbeitet; und 4) keine intrusiven Getriebebetriebsabläufe oder Diagnosebetriebsabläufe aktiv sind. Die parameterbasierten Freigabebedingungen sind erfüllt, wenn 5) eine verstrichene Zeit oder ein verstrichener Zeitraum seit dem letzten Schalten größer als ein vorbestimmter Zeitraum ist; 6) die Ist-Getriebeeingangswellendrehzahl innerhalb eines vorbestimmten Drehzahlbereichs liegt; 7) der geschätzte Kupplungsschlupf innerhalb eines vorbestimmten Schlupfdrehzahlbereichs liegt; 8) das Ist-Optimalwert-Kupplungsdrehmoment größer als ein vorbestimmter unterer linearer Drehmomentschwellenwert ist; 9) die angepasste Schlupfdrehzahlfehler-Integralverstärkung größer als eine vorbestimmte positive Verstärkung oder kleiner als eine vorbestimmte negative Verstärkung ist; 10) eine Variation in dem Kupplungsdrehmomentbefehl oder eine Differenz zwischen einem maximalen Kupplungsdrehmomentbefehl und einem minimalen Kupplungsdrehmomentbefehl, seit das DCT 104 in den Ist-Gang geschaltet hat, kleiner als eine vorbestimmte Differenz ist; 11) eine Variation in dem Getriebeeingangsmoment, oder eine Differenz zwischen einem maximalen Getriebeeingangsdrehmoment und einem minimalen Getriebeeingangsdrehmoment, seit das DCT in den Ist-Gang geschaltet hat, kleiner als eine vorbestimmte Differenz ist; und 12) eine verstrichene Zeit oder ein verstrichener Zeitraum seit einer letzten Parameteraktualisierung in dem Ist-Gang größer als ein vorbestimmter Aktualisierungszeitraum ist.
Dementsprechend können die Signale 712 die Signale 326, 504, 516, 524, 538, 572 umfassen, sind aber nicht darauf beschränkt. Die empfangenen Signale umfassen ferner die Signale 714 der verstrichenen Zeit, die die verstrichene Zeit seit dem letzten Schalten und die verstrichene Zeit seit der letzten Parameteraktualisierung angeben. Das Überwachungsmodul 700 informiert das Zeitgliedmodul 702 und das Indexermittlungsmodul 706 über ein Freigabesignal 716, wenn Parameteranpassungs-Freigabebedingungen erfüllt sind. Das Überwachungsmodul 700 informiert ferner das Indexermittlungsmodul 706 und Anpassungsermittlungsmodul 704 über ein Validierungssignal 718, wenn die Parameteranpassungs-Freigabebedingungen für den vorbestimmten Zeitraum erfüllt worden sind.
Das Zeitgliedmodul 702 empfängt verschiedene Signale, die das Gangsignal 508 und das Freigabesignal 716 umfassen, und ermittelt verschiedene verstrichene Zeiten auf der Basis von den empfangenen Signalen. Das Zeitgliedmodul 702 ermittelt auf der Basis von dem Freigabesignal 716 die verstrichene Zeit seit dem letzten Schalten auf der Basis von dem Gangsignal 508 und der verstrichenen Zeit, seit die Parameteranpassungs-Freigabebedingungen erfüllt worden sind. Das Zeitgliedmodul 702 kommuniziert auch mit dem Indexermittlungsmodul 706 und dem Anpassungsmodul 710 über Signale (nicht gezeigt), um die verstrichene Zeit seit der letzten Parameteraktualisierung in der T2P-Speichertabelle, in der die eingerückte Kupplung arbeitet, zu ermitteln.
Das Anpassungsermittlungsmodul 704 empfängt verschiedene Signale, die das Anpassungs-Integralverstärkungssignal 538 und das Validierungssignal 718 umfassen, und ermittelt eine anfängliche Integralanpassungsgröße (IΔT_I) auf der Basis von den empfangenen Signalen. Das Anpassungsermittlungsmodul 704 gibt die anfängliche Integralanpassungsgröße (IΔT_I) in einem Anfangs-Integralanpassungssignal 720 aus. Die anfängliche Integralanpassungsgröße (IΔT_I) beruht auf einer validierten Integralgröße (T_IV). Die validierte Integralgröße (T_IV) ist ein Wert der angepassten Schlupfdrehzahlfehler-Integralverstärkung (T_IA), wenn das Validierungssignal 718 angibt, dass die Parameteranpassungs-Freigabebedingungen für den vorbestimmten Zeitraum erfüllt worden sind. Die anfängliche Integralanpassungsgröße (IΔT_I) ermittelt einen Betrag, mit dem eine oder mehrere T2P-Kurven durch das Anpassungsmodul 710 angepasst werden, wie es nachstehend ausführlicher besprochen wird. Im Allgemeinen wird die anfängliche Integralanpassungsgröße (IΔT_I) kleiner als die validierte Integralgröße (T_IV) sein. Gemäß dem vorliegenden, nicht einschränkenden Beispiel wird die anfängliche Integralanpassungsgröße (IΔT_I) gemäß der folgenden Gleichung ermittelt: IΔT_I = K3 × T_IV, wobei K3 ein einziger vorbestimmter dritter skalarer Wert kleiner als eins ist. In alternativen Realisierungen kann der dritte skalare Wert (K3) auf zum Beispiel der Kupplungsindexzahl beruhen. Der dritte skalare Wert (K3) kann zum Beispiel während einer Kalibrierungsphase der Getriebekonstruktion im Voraus bestimmt werden, um Nachlaufen und Überkorrektur während Zeiträumen zu verhindern, wenn die T2P-Kurven durch das Anpassungsmodul 710 angepasst werden. In verschiedenen Realisierungen kann ein Wert von etwa null Komma fünf (0,5) ein geeigneter Wert für den dritten vorbestimmten skalaren Wert (K3) sein.
Das Indexermittlungsmodul 706 empfängt verschiedene Signale, die das Gangsignal 508, das Kupplungsdrehmomentbefehlssignal 544, das CI-Temperatursignal 548 und das Validierungssignal 718 einschließen. Das Indexermittlungsmodul 706 überwacht den Ist-Gang, den Kupplungsdrehmomentbefehl und die CI-Temperatur während eines Validierungszeitraums. Der Validierungszeitraum beginnt, wenn die Parameteranpassungs-Freigabebedingungen zuerst erfüllt sind, und endet, wenn die Parameteranpassungs-Freigabebedingungen für den vorbestimmten Zeitraum erfüllt worden sind. Das Indexermittlungsmodul 706 identifiziert die Kupplungsindexzahl der T2P-Speichertabelle, die verwendet wird, um die eingerückte Kupplung während des Validierungszeitraums zu steuern. Das Indexermittlungsmodul 706 erzeugt ein Kupplungsindexsignal 730, das die Kupplungsindexzahl angibt.
Das Indexermittlungsmodul 706 identifiziert ferner eine primäre T2P-Kurve und eine sekundäre T2P-Kurve auf der Basis von der CI-Temperatur während des Validierungszeitraums. Das Indexermittlungsmodul 706 gibt Signale 732, 734 aus, die jeweils die Identitäten der primären T2P-Kurve bzw. der sekundären T2P-Kurve angeben. Die primäre T2P-Kurve ist die T2P-Kurve, deren Referenz-CI-Temperatur (z. B. T1, T2, T3) während des Validierungszeitraums den CI-Temperaturen am nächsten liegt. Die sekundäre T2P-Kurve ist die T2P-Kurve, deren Referenz-CI-Temperatur die der CI-Temperatur während des Validierungszeitraums am nächsten liegende ist. In verschiedenen Realisierungen können die parameterbasierte Freigabebedingungen derart festgelegt werden, dass sichergestellt ist, dass eine minimale CI-Temperatur und eine maximale CI-Temperatur der eingerückten Kupplung während des Validierungszeitraums den gleichen zwei T2P-Kurven am nächsten liegend bleiben werden. Wieder unter Bezugnahme auf 4 liegt der Arbeitspunkt 556 am nächsten zu der T2P-Kurve 406, die die primäre T2P-Kurve ist. Die Kurve 408 ist die am nächsten liegende T2P-Kurve und ist die sekundäre T2P-Kurve.
Das Proportioniermodul 708 empfängt verschiedene Signale, die das Anfangs-Integralanpassungssignal 720, das Kupplungsindexsignal 730 und die Primär- und Sekundär-T2P-Kurvensignale 732, 734 einschließen. Das Proportioniermodul 708 ermittelt eine primäre T2P-Kurvendrehmomentanpassungsgröße (PTΔT2P) und eine sekundäre T2P-Kurvendrehmomentanpassungsgröße (STΔT2P). Das Proportioniermodul 708 gibt die primäre T2P-Kurvendrehmomentanpassungsgröße (PTΔT2P) und die sekundäre T2P-Kurvendrehmomentanpassungsgröße (STΔT2P) in einem Primär-Anpassungssignal 740 und einem Sekundär-Anpassungssignal 742 aus. Die primären und sekundären T2P-Kurvenanpassungsgrößen werden gemäß den folgenden Gleichungen ermittelt: PTΔT2P = K4 × IΔT_I, und STΔT2P = K5 × IΔT_I, wobei K4 und K5 proportionierende skalare Werte sind, die die aufängliche Integralanpassungsgröße (IΔT_I) jeweils auf die primären bzw. sekundären T2P-Kurvenanpassungsgrößen (PTΔT2P bzw. STΔT2P) aufteilen. Gemäß dem vorliegenden, nicht einschränkenden Beispiel beruhen die proportionierenden skalaren Werte K4 und K5 auf eine gewichtete Weise auf den CI-Temperaturen während des Validierungszeitraums und der anfänglichen Integralanpassungsgröße (IΔT_I). Genauer beruhen die proportionierenden skalaren Werte K4 und K5 auf einem gewichteten Mittelwert der CI-Temperaturen während des Validierungszeitraums und können als eine Funktion von der gewichteten mittleren CI-Temperatur und den Referenz-CI-Temperaturen ermittelt werden, wie es durch die folgenden Gleichungen dargestellt ist: K4 = Funktion(|RCIT_S – CIT_WA|, |RCIT_P – RCIT_S|), und K5 = Funktion(|RCIT_P – CIT_WA|, |RCIT_P – RCIT_S|), wobei CIT_WA die gewichtete mittlere CI-Temperatur ist, RCIT_P die Referenz-CI-Temperatur der primären T2P-Kurve ist, und RCIT_S die Referenz-CI-Temperatur der sekundären T2P-Kurve ist.
Das Anpassungsmodul 710 empfängt Signale, die die Signale 730, 732, 734, 740, 742 umfassen, und ermittelt eine primäre T2P-Kurvenpositionsanpassungsgröße (PPΔT2P) und eine sekundäre T2P-Kurvenpositionsanpassungsgröße (SPΔT2P) auf der Basis von den empfangenen Signalen. Die primäre T2P-Kurvenpositionsanpassungsgröße (PPΔT2P) beruht auf der primären T2P-Kurvendrehmomentanpassungsgröße (PTΔT2P), und die sekundäre T2P-Kurvenpositionsanpassungsgröße (SPΔT2P) beruht auf der sekundären T2P-Kurvendrehmomentanpassungsgröße (STΔT2P). Gemäß dem vorliegenden, nicht einschränkenden Beispiel wird die primäre T2P-Kurvenpositionsanpassungsgröße (PPΔT2P) auf der Basis der folgenden Gleichung ermittelt: PPΔT2P = PTΔT2P/PT2PGAIN, wobei PT2PGAIN die letzte T2P-Verstärkung ist, (z. B. T2P-Verstärkungen 450, 452, 454), die in dem Speichermodul 140 für die primäre T2P-Kurve gespeichert sind. Wenn die primäre T2P-Kurvenpositionsanpassungsgröße (PPΔT2P) größer als eine vorbestimmte primäre positive Anpassungsgröße oder kleiner als eine vorbestimmte primäre negative Anpassungsgröße ist, dann wird die primäre T2P-Kurvenanpassungspositionsgröße (PPΔT2P) auf die jeweilige primäre positive oder negative Anpassungsgröße angepasst. Auf diese Weise können Anpassungen an der primären T2P-Kurve begrenzt werden. Die sekundäre T2P-Kurvenpositionsanpassungsgröße (SPΔT2P) wird auf der Basis der folgenden Gleichung ermittelt: SPΔT2P = STΔT2P/ST2PGAIN, wobei ST2PGAIN die letzte T2P-Verstärkung ist, (z. B. T2P-Verstärkungen 450, 452, 454), die in dem Speichermodul 140 für die sekundäre T2P-Kurve gespeichert sind. Wenn die sekundäre T2P-Kurvenpositionsanpassungsgröße (SPΔT2P) größer als eine vorbestimmte sekundäre positive Anpassungsgröße oder kleiner als eine vorbestimmte sekundäre negative Anpassungsgröße ist, dann wird die sekundäre T2P-Kurvenanpassungspositionsgröße (SPΔT2P) auf die jeweilige sekundäre positive oder negative Anpassungsgröße angepasst. Auf diese Weise können Anpassungen an der sekundären T2P-Kurve begrenzt werden. Positive T2P-Kurvenpositionsanpassungsgrößen verschieben die linearen Betriebsbereiche 414 der entsprechenden T2P-Kurven nach rechts (4) und strecken die nichtlinearen Betriebsbereiche 412. Negative T2P-Kurvenpositionsanpassungsgrößen verschieben die linearen Betriebsbereiche 414 nach links und komprimieren die nichtlinearen Betriebsbereiche 412.
Sobald die primären und sekundären T2P-Kurvenpositionsanpassungsgrößen (PPΔT2P und SPΔT2P) ermittelt worden sind, passt das Anpassungsmodul 710 die T2P-Offsetpunkte (z. B. 440, 442, 444) der primären und sekundären T2P-Kurven, die in dem Speichermodul 140 gespeichert sind, an. Das Anpassungsmodul 710 speichert einen neuen primären T2P-Kurven-T2P-Offsetpunkt gleich einer Summe aus dem letzten gespeicherten Primärkurven-T2P-Offsetpunkt und der primären T2P-Kurvenpositionsanpassungsgröße (PPΔT2P). Das Anpassungsmodul 710 speichert ferner einen neuen sekundären T2P-Kurven-T2P-Offsetpunkt gleich einer Summe aus dem letzten gespeicherten Sekundärkurven-T2P-Offsetpunkt und der sekundären T2P-Kurvenpositionsanpassungsgröße (SPΔT2P). Das Anpassungsmodul 710 ermittelt und gibt die abschließende Integralanpassungsgröße (FΔT_I) in dem Abschluss-Integralanpassungssignal 536 während der gleichen Regelschleife aus, wenn das Anpassungsmodul 710 die T2P-Offsetpunkte anpasst. Auf diese Weise stellt das Anpassungsmodul 710 sicher, dass das Schlupfdrehzahlfehlerintegral (T_I) durch das Schlupfdrehzahlfehler-Steuermodul 526 angepasst wird, bevor die neuen T2P-Offsetpunkte verwendet werden, um die Positionen der C1- und C2-Kupplungen 130, 132 zu ermitteln. Auf diese Weise wird das Regelschleifen-Rückkopplungssystem stabil bleiben, wenn die T2P-Kennlinien angepasst werden.
Die ausgegebene abschließende Integralanpassungsgröße (FΔT_I) ist gleich der anfänglichen Integralanpassungsgröße (IΔT_I), wenn die T2P-Kurvenpositionsanpassungsgrößen (PPΔT2P und SPΔT2P) nicht angepasst worden sind, wie es oben besprochen wurde. Wenn eine oder beide der T2P-Kurvenpositionsanpassungsgrößen (PPΔT2P und SPΔT2P) angepasst worden sind, ist die ausgegebene abschließende Integralanpassungsgröße (FΔT_I) kleiner als die anfängliche Integralanpassungsgröße (IΔT_I). Die abschließende Integralanpassungsgröße (FΔT_I) wird auf der Basis von einer Differenz zwischen den T2P-Positionsanpassungsgrößen (PPΔT2P und SPΔT2P), die direkt aus der anfänglichen Integralanpassungsgröße (IΔT_I) ermittelt werden, und den angepassten Größen, die tatsächlich verwendet werden, um das Speichermodul 140 zu aktualisieren, angepasst.
Unter besonderer Bezugnahme auf die 8–9 veranschaulichen Flussdiagramme ein beispielhaftes Verfahren 800 zum Steuern einer Kupplung in einem Doppelkupplungsgetriebe gemäß der vorliegenden Offenbarung. Das Verfahren 800 kann verwendet werden, um zum Beispiel die C1- und C2-Kupplungen 130, 132 des DCT 104 zu steuern. Das Verfahren 800 kann in einem oder mehreren Modulen eines Getriebesteuersystems, wie etwa des Getriebesteuersystems 300, implementiert sein. Dementsprechend wird das Verfahren 800 anhand der verschiedenen Komponenten des Getriebesteuersystems 300 beschrieben. Auf diese Weise kann der Betrieb des Getriebesteuersystems 300 umfassender beschrieben und verstanden werden. Obgleich das Verfahren 800 verwendet werden kann, um beide C1- und C2-Kupplungen 130, 132 gleichzeitig zu steuern, wird das Verfahren 800 mit Bezug auf eine eingerückte Kupplung beschrieben, die je nach dem Soll-Übersetzungsverhältnis entweder die C1-Kupplung 130 oder die C2-Kupplung 132 sein kann. Wenn zum Beispiel das Soll-Übersetzungsverhältnis einer von dem ersten Gang, dem dritten Gang, dem fünften Gang und dem siebten Gang ist, ist die C1-Kupplung 130 die eingerückte Kupplung. Wenn das Soll-Übersetzungsverhältnis einer von dem zweiten Gang, dem vierten Gang, dem sechsten Gang und dem Rückwärtsgang ist, ist die C2-Kupplung 132 die eingerückte Kupplung.
Ein Start des Verfahrens 800 beginnt bei 802 in einem Zeitraum eines stationären Betriebes des DCT 104. Die Steuerung gemäß dem Verfahren 800 schreitet mit 804–818 (8) und mit 820–838 (9) gleichzeitig fort, wie es nachstehend beschrieben wird. Die Steuerung bei 804–818 veranschaulicht ein beispielhaftes Verfahren zum Steuern der eingerückten Kupplung auf der Basis von den Kupplungsstellwerten, die in dem Speichermodul 140 gespeichert sind. Die Steuerung bei 820–838 veranschaulicht ein beispielhaftes Verfahren zum Aktualisieren der in dem Speichermodul 140 gespeicherten Kupplungsstellwerte. Gemäß dem vorliegenden, nicht einschränkenden Beispiel wiederholt sich die Steuerung bei 804–818 und bei 820–838 auf periodische Weise während des Zeitraums eines stationären Betriebes, wie es nachstehend beschrieben wird. Jede Iteration kann als Regelschleife bezeichnet werden.
Unter besonderer Bezugnahme auf 8 ermittelt das Kupplungsdrehmoment-Ermittlungsmodul 522 bei 804 ein Optimalwert-Kupplungsdrehmoment für die gegenwärtige Regelschleife auf der Basis von dem Getriebeeingangsdrehmoment und gibt das Optimalwert-Kupplungsdrehmoment an das Kupplungsdrehmoment-Befehlsmodul 542 aus. Bei 806 ermittelt das Schlupfdrehzahlfehlermodul 518 einen Schlupfdrehzahlfehler für die gegenwärtige Regelschleife und gibt den Schlupfdrehzahlfehler an das Schlupfdrehzahlfehler-Steuermodul 526 aus. Bei 808 ermittelt das Schlupfdrehzahlfehler-Steuermodul 526 eine angepasste Schlupfdrehzahlfehler-Integralverstärkung (T_IA) für die gegenwärtige Regelschleife und gibt die angepasste Schlupfdrehzahlfehler-Integralverstärkung (T_IA) an das Parametersteuermodul 570 aus. Das Schlupfdrehzahlfehler-Steuermodul 526 ermittelt die angepasste Schlupfdrehzahlfehler-Integralverstärkung (T_IA) auf der Basis von einer angepassten Schlupfdrehzahlfehler-Integralverstärkung (T_IA), die in einer vorhergehenden Regelschleife ermittelt wird, und einer abschließenden Integralanpassungsgröße (FΔTI), die seit der vorhergehenden Regelschleife empfangen wurde. Bei 810 ermittelt das Schlupfdrehzahlfehler-Steuermodul 526 eine Kupplungsdrehmomentkorrektur für die gegenwärtige Regelschleife auf der Basis von der angepassten Schlupfdrehzahlfehler-Integralverstärkung (T_IA) und gibt die Kupplungsdrehmomentkorrektur an das Kupplungsdrehmoment-Befehlsmodul 542 aus. Bei 812 ermittelt das Kupplungsdrehmoment-Befehlsmodul 542 einen Kupplungsdrehmomentbefehl für die gegenwärtige Regelschleife auf der Basis von einem Optimalwert-Kupplungsdrehmoment und der Kupplungsdrehmomentkorrektur und gibt den Kupplungsdrehmomentbefehl an das Kupplungspositions-Ermittlungsmodul 550 aus. Bei 814 ermittelt das Kupplungspositions-Ermittlungsmodul 550 eine Kupplungsposition für die gegenwärtige Regelschleife aus den T2P-Speichertabellen auf der Basis von dem Kupplungsdrehmomentbefehl und gibt die Kupplungsposition an das geeignete Kupplungsaktormodul für die eingerückte Kupplung (d. h. das C1-Aktormodul 302 oder das C2-Aktormodul 304) aus. Bei 816 stellt das geeignete Kupplungsaktormodul die eingerückte Kupplung auf die empfangene Kupplungsposition ein. Von 816 kehrt die Steuerung zu dem Start bei 802 zurück, um eine andere Regelschleife des Verfahrens 800 zu beginnen. Der Rücksprung zum Start ist mit 818 bezeichnet.
Unter besonderer Bezugnahme auf 9 ermittelt das Parametersteuermodul 570 bei 820, ob die Parameteranpassungs-Freigabebedingungen erfüllt sind. Wenn ja, dann schreitet die Steuerung mit 824 fort, ansonsten schreitet die Steuerung mit 822 fort, wie es gezeigt ist. Bei 822 gibt das Parametersteuermodul 570 eine abschließende Integralanpassungsgröße (FΔT_I) von Null an das Schlupfdrehzahlfehler-Steuermodul 526 aus und die Regelschleife kehrt zu dem Start bei 802 zurück, wie es gezeigt ist, um eine andere Regelschleife des Verfahrens 800 zu beginnen. Bei 824 empfängt das Parametersteuermodul 570 die validierte Integralgröße (T_IV) von dem Schlupfdrehzahlfehler-Steuermodul. Die validierte Integralgröße (T_IV) ist die angepasste Schlupfdrehzahlfehler-Integralverstärkung (T_IA), die von dem Schlupfdrehzahlfehler-Steuermodul 526 während der Regelschleife ausgegeben wird, wenn die Parameteranpassungs-Freigabebedingungen für den vorbestimmten Zeitraum erfüllt sind. Bei 826 ermittelt das Parametersteuermodul 570 eine anfängliche Integralanpassungsgröße (IΔT_I) für die gegenwärtige Regelschleife auf der Basis von der empfangenen validierten Integralgröße (T_IV).
Bei 828 ermittelt das Parametersteuermodul 570 eine Kupplungsindexzahl für eine anzupassende T2P-Speichertabelle auf der Basis von der T2P-Speichertabelle, die verwendet wird, um die eingerückte Kupplung während des Validierungszeitraums zu steuern. Das Parametersteuermodul 570 ermittelt ferner eine primäre T2P-Kurve und eine sekundäre T2P-Kurve der T2P-Speichertabelle auf der Basis von den Referenz-CI-Temperaturen der T2P-Kurven und der CI-Temperaturen während des Validierungszeitraums. Bei 830 ermittelt das Parametersteuermodul 570 eine primäre T2P-Kurvenpositionsanpassungsgröße (PPΔT2P) zum Anpassen der primären T2P-Kurve. Das Parametersteuermodul 570 ermittelt ferner eine sekundäre T2P-Kurvenpositionsanpassungsgröße (SPΔT2P) zum Anpassen der sekundären T2P-Kurve. Die primären und sekundären Anpassungsgrößen werden auf der Basis von der anfänglichen Integralanpassungsgröße (IΔTI), den proportionierenden skalaren Werten (K4 und K5) und den Anpassungsgrenzen ermittelt.
Bei 832 ermittelt das Parametersteuermodul 570 die abschließende Integralanpassungsgröße (FΔT_I) auf der Basis von der anfänglichen Integralanpassungsgröße (IΔT_I) und den T2P-Kurvenpositionsanpassungsgrößen (PPΔT2P und SPΔT2P). Die abschließende Integralanpassungsgröße (FΔTI) ist gleich der anfänglichen Integralanpassungsgröße (IΔT_I), wenn beide T2P-Kurvenpositionsanpassungsgrößen (PPΔT2P und SPΔT2P) nicht auf eine der Anpassungsgrenzen angepasst sind. Die abschließende Anpassungsgröße (FΔT_I) wird verringert, um eine Differenz zwischen den T2P-Kurvenpositionsanpassungsgrößen (PPΔT2P und SPΔT2P) zu berücksichtigen, die direkt aus der anfänglichen Integralanpassungsgröße (IΔT_I) und den angepassten Größen, die tatsächlich bei 830 ermittelt werden, ermittelt wird.
Bei 834 ersetzt das Parametersteuermodul 570 T2P-Offsets der primären und sekundären T2P-Kurven, die in dem Speichermodul 140 gespeichert sind, durch neue T2P-Offsets, die durch die entsprechenden T2P-Kurvenpositionsanpassungsgrößen (PPΔT2P und SPΔT2P) angepasst sind. Bei 836 gibt das Parametersteuermodul 570 die abschließende Integralanpassungsgröße (FΔT_I), die bei 832 ermittelt wird, an das Schlupfdrehzahlfehler-Steuermodul 526 aus, um das Schlupfdrehzahlfehlerintegral während der gleichen Regelschleife, in der das Parametersteuermodul 570 die neuen T2P-Offsets speichert, anzupassen. Von 836 kehrt die Steuerung zu dem Start bei 802 zurück, um eine andere Regelschleife des Verfahrens 800 zu beginnen. Der Rücksprung zum Start ist mit 838 bezeichnet.
Die umfassenden Lehren der Offenbarung können in vielerlei Formen implementiert werden. Obgleich diese Offenbarung besondere Beispiele umfasst, sollte daher der wahre Umfang der Offenbarung nicht darauf beschränkt werden, da dem Fachmann beim Studium der Zeichnungen, der Beschreibung und der folgenden Ansprüche andere Abwandlungen in den Sinn kommen werden.

Claims

Verfahren zum Steuern eines Getriebes, umfassend: Speichern eines Stellwerts als eine Funktion von dem Kupplungsdrehmoment; Steuern einer Position einer Kupplung auf der Basis von dem Stellwert; periodisches Ermitteln eines Schlupfdrehzahlfehlers auf der Basis von einer Differenz zwischen einer Ziel-Schlupfdrehzahl und einer geschätzten Schlupfdrehzahl der Kupplung; periodisches Ermitteln eines Integrals des Schlupfdrehzahlfehlers; und Anpassen des Stellwerts auf der Basis von dem Integral.
Verfahren nach Anspruch 1, das ferner das Speichern des Stellwerts als eine Funktion von einem anderen Kupplungsparameter als dem Kupplungsdrehmoment umfasst.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei der Kupplungsparameter die Kupplungsgrenzflächentemperatur ist.
Verfahren nach Anspruch 1, das ferner das Anpassen des Stellwerts auf der Basis von einem Wert des Integrals umfasst, wenn eine vorbestimmte Betriebsbedingung für einen vorbestimmten Zeitraum erfüllt ist.
Verfahren nach Anspruch 4, wobei die Betriebsbedingung einen Bereich von einem Kupplungsschlupfdrehzahlbereich, einem Kupplungsdrehmomentbereich und einem Getriebeeingangsdrehmomentbereich festlegt.
Verfahren nach Anspruch 1, das ferner umfasst: Speichern eines ersten Stellwerts als eine Funktion von dem Kupplungsdrehmoment und einem anderen Kupplungsparameter als dem Kupplungsdrehmoment; Speichern eines zweiten Stellwerts als eine Funktion von dem Kupplungsdrehmoment und dem Kupplungsparameter, wobei sich der zweite Stellwert von dem ersten Stellwert unterscheidet; und Anpassen von zumindest einem Wert von dem ersten Stellwert und dem zweiten Stellwert auf der Basis von (i) einem Wert des Integrals, wenn eine vorbestimmte Betriebsbedingung für einen vorbestimmten Zeitraum erfüllt ist, und (ii) einem Schätzwert des Kupplungsparameters während des Zeitraums.
Verfahren nach Anspruch 6, das ferner umfasst: Speichern des ersten Stellwerts als eine Funktion von einem ersten Referenzwert; Speichern des zweiten Stellwerts als eine Funktion von einem zweiten Referenzwert, der sich von dem ersten Referenzwert unterscheidet; und Anpassen des ersten Stellwerts und des zweiten Stellwerts auf der Basis von einer Differenz zwischen (i) dem geschätzten Wert und (ii) einem Wert von dem ersten Referenzwert und dem zweiten Referenzwert.
Verfahren nach Anspruch 1, das ferner das Anpassen des Stellwerts umfasst, wenn ein Wert des Integrals größer als ein vorbestimmter Wert ist.
Verfahren nach Anspruch 1, das ferner umfasst: Anpassen des Stellwerts mit einer ersten Größe; und Anpassen des Integrals mit einer zweiten Größe auf der Basis von der ersten Größe.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Stellwert einem linearen Betriebsbereich der Kupplung entspricht.