DE102012213232B4 - Method of calibrating a selected gear sensor - Google Patents
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Abstract
Verfahren zum Kalibrieren eines Gewählter-Gang-Sensors (7) für ein mehrstufiges Schaltgetriebe (3) mit einem H-Schaltkulissenwechselmechanismus, bei dem die wählbaren Gänge in zwei Reihen und mehreren parallelen Gangschalthebelebenen angeordnet sind und der Schaltmechanismus ein Gangwählerglied enthält, das von einem Gangschalthebel (11) in Rotations- und Axialrichtungen bewegt werden kann, um ein Einlegen der wählbaren Gänge zu bewirken, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: Überwachen der Bewegung des Gangwählerglieds während eines Gangwechsels unter Verwendung des Gewählter-Gang-Sensors (7) zum Bereitstellen einer Ausgabe, die die Bewegung des Gangwählerglieds in einer Gangeinlegrichtung (Y) aus einer Neutralstellung in eine der Schaltgassen liefert, Umwandeln der Bewegung in der Gangeinlegrichtung (Y) in eine Geschwindigkeit in der Gangeinlegrichtung (Y) und Verwenden vordefinierter charakteristischer Änderungen bei der Geschwindigkeit, um einen Kalibrierungswert in der Gangeinlegrichtung (Y) zu erzeugen.Method for calibrating a selected gear sensor (7) for a multi-stage manual transmission (3) with an H-shift gate change mechanism, in which the selectable gears are arranged in two rows and several parallel gear shift lever levels and the shift mechanism contains a gear selector member that is controlled by a gear shift lever (11) moveable in rotational and axial directions to effect engagement of the selectable gears, the method comprising: monitoring movement of the gear selector member during a gear change using the selected gear sensor (7) to provide an output , which provides the movement of the gear selector member in an in-gear direction (Y) from a neutral position into one of the shift gates, converting the movement in the in-gear direction (Y) into a speed in the in-gear direction (Y) and using predefined characteristic changes in the speed to generate a Calibration value in gear engagement direction (Y).
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit einem Schaltgetriebe und insbesondere ein Verfahren zum Kalibrieren eines Gewählter-Gang-Sensors für das Getriebe sowie ein Gewählter-Gang-Erfassungssystem.The present invention relates to a motor vehicle with a manual transmission and in particular to a method for calibrating a selected gear sensor for the transmission and a selected gear detection system.
Es ist bekannt, einen Gangsensor bereitzustellen, der ein Signal liefert, das von einer elektronischen Steuervorrichtung eines Kraftfahrzeugs verwendet werden kann, um zu bestimmen, welcher Gang gerade eingelegt ist. Solche ganginternen Schalter einschließlich Rückwärtsgangschaltern können zum Anzeigen der Gang-Istposition verwendet werden. Solche Schalter messen jedoch nach dem Einlegen des Gangs nur diskrete Gangpositionen und können keinerlei Informationen über einen beabsichtigten Gangwechsel liefern, zum Beispiel, in welchen Gang der Fahrer wechseln möchte. Diese Informationen sind sehr nützlich und können einem Fahrzeugsteuersystem eine frühe Anzeige über die Gangwechselabsichten eines Fahrers geben und gestatten deshalb, dass das System schneller auf die Fahrernachfrage reagiert.It is known to provide a gear sensor which provides a signal which can be used by an electronic control device of a motor vehicle to determine which gear is currently engaged. Such in-gear switches, including reverse gear switches, can be used to indicate actual gear position. However, such switches only measure discrete gear positions after the gear is engaged and cannot provide any information about an intended gear change, for example which gear the driver wants to change to. This information is very useful and can give a vehicle control system an early indication of a driver's gear change intentions and therefore allow the system to respond more quickly to driver demand.
Außerdem sind die meisten ganginternen Schalter außerhalb des Getriebes installiert, um die Schalthebelposition zu erfassen und sind deshalb aufgrund von großen Toleranzen und Änderungen bei der Ganghebelposition während der Lebensdauer des Fahrzeugs aufgrund von Abnutzung nicht konstanten Ungenauigkeiten unterworfen.Also, most in-gear switches are installed external to the transmission to sense shift lever position and are therefore not subject to constant inaccuracies due to large tolerances and changes in gear lever position over the life of the vehicle due to wear.
Während einiger Operationen eines Kraftfahrzeuggetriebes wie etwa einem Gangwechsel mit solchen bekannten Gangsensoren gibt es folglich eine Zeitperiode, in der der zu wählende Gang nicht bekannt ist und der gewählte Gang nur bekannt ist, wenn er schließlich eingelegt ist.Consequently, during some operations of a motor vehicle transmission, such as gear changing with such known gear sensors, there is a period of time when the gear to be selected is not known and the selected gear is only known when it is finally engaged.
Es ist auch bekannt, einen Fahrzeuggeschwindigkeits- und Motordrehzahlvergleich zu verwenden, um die Gangposition zu erhalten, in der sich das Getriebe gerade befindet. Dieses Verfahren lässt sich jedoch nicht verwenden, wenn der Triebstrang ausgerückt ist, wie etwa, wenn das Kupplungspedal gedrückt ist und so während einer Gangwechseloperation etwaige neue Gangpositionsberechnungen bis zum Abschluss des Wechsels verzögert werden müssen, das heißt, der Gang ganz ausgewählt ist und die Kupplung wieder eingerückt ist.It is also known to use a vehicle speed and engine speed comparison to obtain the gear position that the transmission is currently in. However, this method cannot be used when the driveline is disengaged, such as when the clutch pedal is depressed and so during a gear change operation any new gear position calculations must be delayed until the change is complete, i.e. the gear is fully selected and the clutch moved in again.
Außerdem ist die Verwendung von Fahrzeuggeschwindigkeits- und Motordrehzahlvergleichstechniken unzuverlässig, wenn das Fahrzeug gleitet oder rutscht, wie dies etwa auf einer reibungsarmen Straßenoberfläche vorkommen kann.In addition, the use of vehicle speed and engine speed comparison techniques is unreliable when the vehicle is slipping or skidding, such as may occur on a low-friction road surface.
Alle Verzögerungen beim Erfassen von Informationen hinsichtlich des eingelegten Gangs können für jene Fahrzeugsteuersysteme problematisch sein, die Ganginformationen wie etwa Gangwechselharmonisierung (GSH - Gear Shift Harmonisation) benötigen. GSH ist eine Technik, bei der die Motordrehzahl während eines Gangwechsels an den gewählten Gang angepasst wird, um die Übergänge zwischen Gängen zu glätten.Any delays in acquiring information regarding the gear engaged can be problematic for those vehicle control systems that require gear information such as Gear Shift Harmonization (GSH). GSH is a technique in which engine speed is matched to the selected gear during a gear change in order to smooth transitions between gears.
Verzögerte oder ungenaue Ganginformationen können auch andere Systeme, die Ganginformationen erfordern, negativ beeinträchtigen. Beispielsweise können Verzögerungen bei der Kommunikation von Ganginformationen an eine Mensch-Maschine-Schnittstelle (HMI - Human Machine Interface), wo Ganginformationen auf einem Instrumentencluster angezeigt werden, die Kundenzufriedenheit direkt beeinflussen.Delayed or inaccurate gait information can also adversely affect other systems that require gait information. For example, delays in communicating gait information to a Human Machine Interface (HMI) where gait information is displayed on an instrument cluster can directly affect customer satisfaction.
Es wurde von den Anmeldern in einer gleichzeitig anhängigen Anmeldung vorgeschlagen, einen Gewählter-Gang-Sensor bereitzustellen, der eine Ausgabe liefern kann, anhand derer ein zu wählender Gang vorhergesagt werden kann, bevor der Gang tatsächlich eingelegt wird.It has been proposed by applicants in a co-pending application to provide a selected gear sensor capable of providing an output from which a gear to be selected can be predicted before the gear is actually engaged.
Die
Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Bereitstellung eines Verfahrens und eines Systems zum genaueren Kalibrieren eines derartigen Gewählter-Gang-Sensors, der somit effektiver genutzt werden kann, um einen einzulegenden Gang vorherzusagen, bevor er tatsächlich eingelegt wird.The object of the invention is to provide a method and a system for more accurately calibrating such a selected gear sensor, which can thus be used more effectively to predict a gear to be engaged before it is actually engaged.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren und ein System mit den in Anspruch 1 und Anspruch 11, angegebenen Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.This object is achieved by a method and a system having the features specified in
Das Erzeugen eines Kalibrierungswerts kann das Lokalisieren der Position umfassen, wo eine Spitzengeschwindigkeit auftritt, und Verwenden des Orts, wo die Spitzengeschwindigkeit auftritt, als den Kalibrierungswert.Generating a calibration value may include locating the position where a peak velocity occurs and using the location where the peak velocity occurs as the calibration value.
Das Erzeugen kann weiterhin das Verwenden einer Periode von im Wesentlichen Nullgeschwindigkeit gefolgt von einer Zacke in der Geschwindigkeit, um die Position zu identifizieren, wo die Spitzengeschwindigkeit auftritt, umfassen.Generating may further include using a period of substantially zero velocity followed by a spike in velocity to identify the position where the peak velocity occurs.
Das Verfahren kann weiterhin Folgendes umfassen: Verwenden der Ausgabe von dem Gewählter-Gang-Sensor, um zu bestätigen, dass sich das Gangwählerglied aus einer Neutralstellung wegbewegt, und nur Erzeugen eines Kalibrierungswerts, falls bestätigt wird, dass sich das Gangwählerglied aus der Neutralstellung wegbewegt.The method may further include: using the output from the selected gear sensor to confirm that the gear selector member is moving away from a neutral position, and generating a calibration value only if the gear selector member is confirmed to be moving away from the neutral position.
Das Verfahren kann weiterhin das Aktualisieren des Kalibrierungswerts nach jedem Gangwechsel umfassen.The method may further include updating the calibration value after each gear change.
Das Aktualisieren kann das Kombinieren des neuesten Kalibrierungswerts mit einem vorausgegangenen Kalibrierungswert umfassen, um den aktualisierten Kalibrierungswert zu erzeugen.Updating may include combining the most recent calibration value with a previous calibration value to generate the updated calibration value.
Das Verfahren kann weiterhin das Erzeugen eines ersten Kalibrierungswerts für alle in einer Reihe der beiden Reihen von Gängen angeordnete Gänge und das Erzeugen eines zweiten Kalibrierungswerts für alle die Gänge in der anderen Reihe der beiden Reihen von Gängen umfassen.The method may further include generating a first calibration value for all of the gears located in one row of the two sets of gears and generating a second calibration value for all of the gears in the other row of the two sets of gears.
Das Verfahren kann weiterhin das Erzeugen eines separaten Kalibrierungswerts für alle die Gänge umfassen.The method may further include generating a separate calibration value for each of the gears.
Der Kalibrierungswert kann weiterhin einer Einzugsposition entsprechen.The calibration value can also correspond to a feed position.
Das Gangwählerglied kann in eine Rotationsrichtung bewegt werden, um eine Bewegung in einer Gangeinlegrichtung zu erzeugen, und der Kalibrierungswert entspricht einer Rotationsposition des Gangwählerglieds.The selector member is moveable in a rotational direction to produce movement in an in-gear direction, and the calibration value corresponds to a rotational position of the selector member.
Alternativ kann das Gangwählerglied in einer axialen Richtung bewegt werden, um eine Bewegung in einer Gangeinlegrichtung zu erzeugen, und der Kalibrierungswert kann einer axialen Position des Gangwählerglieds entsprechen.Alternatively, the selector member may be moved in an axial direction to produce movement in an in-gear direction, and the calibration value may correspond to an axial position of the selector member.
Das Aktualisieren kann das Kombinieren des neuesten Kalibrierungswerts mit einem vorausgegangenen Kalibrierungswert umfassen, um den aktualisierten Kalibrierungswert zu erzeugen.Updating may include combining the most recent calibration value with a previous calibration value to generate the updated calibration value.
Die Erfindung wird nun beispielhaft unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung beschrieben. Es zeigen:
-
1 eine schematische Darstellung eines Kraftfahrzeugs gemäß einem Aspekt der Erfindung; -
2A eine schematische Ansicht eines Teil eines Getriebes des in1 gezeigten Kraftfahrzeugs, die den Ort eines 2D-gewählten Gangsensors und eines 2D-Magnetziels zeigt; -
2B eine bildliche Ansicht, die die Bewegung eines Getriebeturm-Gangwählerzylinders, dessen Axial- (X-Achse-) und Rotations- (Y-Achse) Positionen von dem 2D-Gewählter-Gang-Sensor erfasst werden; -
3A eine erste bildliche Ansicht eines Turmwählerzylinderfolgers; -
3B eine zweite bildliche Ansicht des in3A gezeigten Turmwählerzylinderfolgers; -
4 eine bildliche Ansicht eines Getriebeturmwechselmechanismus, die den in2B gezeigten Turmwählerzylinder ausführlicher zeigt; -
5 eine detailliertere Ansicht des in2A gezeigten Teils des Getriebes, die den Ort des 2D-Ziels und des 2D-Magnetsensorarrays zeigt; -
6A einen vergrößerten Querschnitt durch einen Teil des in3A und3B gezeigten Turmwählerzylinderfolgers, der den Turmwählerfolger in einer neutralen Gangposition zeigt; -
6B einen vergrößerten Querschnitt durch einen Teil des in3A und3B gezeigten Turmwählerzylinderfolgers, der den Turmwählerfolger in einer Gerader-Gang-Einzugsposition zeigt; -
6C einen vergrößerten Querschnitt durch einen Teil des in3A und3B gezeigten Turmwählerzylinderfolgers, der den Turmwählerfolger in einer Ungerader-Gang-Einzugsposition zeigt; -
7A ein Diagramm, das die Beziehung zwischen Getriebeturm-Wählerzylinder-Rotations- und Axialposition und den jeweiligen Signalausgaben von dem 2D-Gewählter-Gang-Sensor zeigt; -
7B eine vergrößerte Ansicht der Beziehung zwischen Getriebeturm-Wählerzylinder-Rotationsposition und Signalausgabe, die zwei Ebenen-interne oder Rotationsprüfpositionen EPI und OPI gemäß einer Ausführungsform eines prädiktiven Gangerfassungssystems gemäß der Erfindung zeigt; -
8A eine grafische Darstellung der Verschiebungsausgabe von einem „Y'“-Achse-Gewählter-Gang-Sensor über der Zeit für einen Wechsel vom ersten Gang zum zweiten Gang; -
8B eine grafische Darstellung der Geschwindigkeit über der Zeit auf der Basis der in8A gezeigten Verschiebungsausgabe; und -
9 ein vereinfachtes Flussdiagramm einer ersten Ausführungsform eines Verfahrens zum Kalibrieren eines Gewählter-Gangsensors gemäß der Erfindung.
-
1 a schematic representation of a motor vehicle according to an aspect of the invention; -
2A a schematic view of part of a transmission of in1 motor vehicle shown showing the location of a 2D selected gear sensor and a 2D magnetic target; -
2 B Figure 14 is a pictorial view showing the movement of a transmission turret selector cylinder whose axial (X-axis) and rotational (Y-axis) positions are sensed by the 2D Selected Gear Sensor; -
3A a first pictorial view of a turret selector cylinder follower; -
3B a second pictorial view of the in3A turret selector cylinder follower shown; -
4 is a pictorial view of a transmission turret change mechanism showing the in2 B turret selector cylinder shown in more detail; -
5 a more detailed view of the in2A portion of the transmission shown showing the location of the 2D target and the 2D magnetic sensor array; -
6A an enlarged cross section through part of the in3A and3B turret selector cylinder follower shown showing the turret selector follower in a neutral gear position; -
6B an enlarged cross section through part of the in3A and3B turret selector cylinder follower shown, showing the turret selector follower in a straight gear retracted position; -
6C an enlarged cross section through part of the in3A and3B turret selector cylinder follower shown, showing the turret selector follower in an odd gear retracted position; -
7A Figure 12 is a graph showing the relationship between transmission turret selector cylinder rotational and axial position and the respective signal outputs from the 2D Selected Gear Sensor; -
7B Figure 14 is an enlarged view of the relationship between transmission turret selector cylinder rotational position and signal output showing two in-plane or rotational check positions EPI and OPI according to an embodiment of a predictive gear detection system according to the invention; -
8A Figure 14 is a plot of displacement output from a "Y'" axis selected gear sensor versus time for a first gear to second gear change; -
8B a plot of velocity versus time based on the in8A shift output shown; and -
9 12 is a simplified flow diagram of a first embodiment of a method for calibrating a selected gait sensor according to the invention.
Zuerst unter Bezugnahme auf
Eine elektronische Verarbeitungseinheit in Form eines Motorsteuergeräts (MSG) 4 ist bereitgestellt, um den Antriebsstrang des Kraftfahrzeugs 1 zu steuern. Das MSG 4 enthält eine Motorsteuereinheit 6, um den Betrieb des Motors 2 zu steuern, und ein Getriebezustandsmodul 5, um den Arbeitszustand des Getriebes 3 zu bestimmen.An electronic processing unit in the form of an engine control unit (MSG) 4 is provided to control the power train of the
Das MSG 4 ist so ausgelegt, dass es eine Anzahl von Eingaben oder Signalen von Sensoren 9 empfängt, einschließlich einem oder mehreren der Motordrehzahl von einem Motordrehzahlsensor, der Fahrzeuggeschwindigkeit von einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor, der Kupplungspedalposition von einem Pedalsensor, der Fahrpedalposition von einem Pedalsensor, der Bremspedalposition von einem Pedalsensor, und kann auch Informationen hinsichtlich anderer Komponenten an dem Kraftfahrzeug 1 empfangen, wie etwa den Ladezustand einer nicht gezeigten Batterie und den Arbeitszustand einer nicht gezeigten Klimaanlage.The
Einige oder alle der Eingaben von den Sensoren 9 können von der Motorsteuereinheit 6 zum Steuern des Betriebs des Motors 2 verwendet werden. Es versteht sich, dass die Motorsteuereinheit 6 und das Getriebezustandsmodul 5 separate Verarbeitungseinheiten sein könnten oder als Teil eines einzelnen Elektronikprozessors wie etwa des gezeigten MSG 4 ausgebildet sein könnten.Some or all of the inputs from the
Das Kraftfahrzeug 1 enthält ein prädiktives Gangerfassungssystem, das das Getriebezustandsmodul 5, ein 2D-Magnetziel 8 und einen 2D-Gewählter-Gang-Sensor 7 umfasst, die in Kombination ein 2D-Gewählter-Gang-Sensor-Paar bilden. Das Getriebezustandsmodul 5 ist so ausgelegt, dass es Signale von dem an einem Gehäuse 3B des Getriebes 3 angebrachten Gewählter-Gang-Sensor 7 empfängt. Der Gewählter-Gang-Sensor 7 ist ein 2D-PWM-Magnetsensorarray, das Signale auf der Basis von Variationen beim Fluss zwischen dem Gewählter-Gang-Sensor 7 und dem 2D-Magnetziel 8 liefert, das mit einem Gangwählerglied in der Form eines Turmwählerzylinders 3A assoziiert ist. Der Gewählter-Gang-Sensor 7 kombiniert einen Rotationspositionssensor und einen Axialverschiebungssensor in einem einzelnen 2D-Sensorarray.The
Die
Der Gangschalthebel 11 ist über einen Kabelzug mit einem Paar Hebeln 21A, 21B verbunden, die als Teil der Schaltturmbaugruppe 20 ausgebildet sind, die den Schaltturmwählerzylinder 3A betätigen.The
Das 2D-Magnetziel 8 ist an dem Schaltturmwählerzylinder 3A angebracht, und der Gewählter-Gang-Sensor 7 befindet sich an der Außenseite des Getriebegehäuses 3B und detektiert eine Axial- und Rotationsbewegung des Magnetziels 8. Es versteht sich jedoch, dass der Gewählter-Gang-Sensor 7 innerhalb des Getriebegehäuses 3B montiert sein könnte.The 2D
Beginnend mit dem Getriebe 3 ist zu sehen, dass es eine physische Verbindung zu dem Magnetziel 8 in Form der mechanischen Verbindung des Magnetziels 8 zu dem Wählerzylinder 3A und eine physische Verbindung zu dem Gewählter-Gang-Sensor 7 in Form der mechanischen Verbindung des Gewählter-Gang-Sensors 7 zu dem Getriebegehäuse 3B gibt.Starting with the
Es besteht eine Flussverbindung zwischen dem Gewählter-Gang-Sensor 7 und dem Magnetziel 8, so dass Variationen beim Fluss von dem Gewählter-Gang-Sensor 7 erfasst werden können, um ein Signal zu liefern, das die Axial- und Rotationsposition des Wählerzylinders 3A anzeigt und somit, ob sich das Getriebe 3 in einem ungeraden Gang, einem geraden Gang oder in Neutralposition befindet, und welcher der ungeraden und geraden Gänge eingelegt ist.There is a flux connection between the selected
Der Gewählter-Gang-Sensor 7 gibt ständig Signale aus, die die Rotations- und Axialposition des Wählerzylinders 3A anzeigen, und diese werden zum Vorhersagen des nächsten einzulegenden Gangs verwendet, indem die Ausgangssignale mit verschiedenen Prüfwerten verglichen werden.The selected
Durch Durchführen von Testarbeit können sichere Einzugsrotationspositionen des Wählerzylinders 3A etabliert werden. Die Einzugspositionen für einen geraden und ungeraden Gang sind in
In
Falls die Rotationsposition, bei der diese Einzugspositionen (EPI und OPI) erreicht sind, bekannt ist und der Gewählter-Gang-Sensor 7 kalibriert ist, so dass das Getriebezustandsmodul 5 anhand der von dem Gewählter-Gang-Sensor 7 empfangene Signale bestimmen kann, wann diese kalibrierten Rotationspositionen in einer Gangeinlegrichtung erreicht sind, durch Einstellen von Kalibrierungswerten entsprechend diesen Positionen, dann können diese kalibrierten Werte verwendet werden, um vor dem tatsächlichen Einlegen eines Gangs vorherzusagen, ob der eingelegte Gang ein ungerader Gang oder ein gerader Gang sein wird. Durch Kombinieren dieser Informationen mit der Axialposition des Wählerzylinders 3A, aus dem von dem Gewählter-Gang-Sensor 7 generierten Axialpositionssignal bestimmt, kann das Getriebezustandsmodul 5 den nächsten einzulegenden Gang vorhersagen.If the rotational position at which these pull-in positions (EPI and OPI) are reached is known and the selected
Der Fachmann versteht, dass die jeweiligen geraden und ungeraden Einzugspositionen die Rotationspositionen des Schaltzylinders 3A sind, wobei die verschiedenen wirkenden Kräfte den Schaltzylinder 3A so drehen, dass die Kugel 3D die jeweilige Raste 3E ganz in Eingriff nimmt und der entsprechende Gang eingelegt wird. Das heißt, bei der Einzugsposition und darüber hinaus wird das Getriebe 3 automatisch in den Gang gezogen, und bevor die Einzugsposition erreicht ist, wird das Getriebe zu einer neutralen Gangposition zurückkehren.Those skilled in the art will understand that the respective even and odd pull-in positions are the rotational positions of the
Nunmehr unter Bezugnahme auf
Falls das PWM-Signal innerhalb des Bereichs (zwischen 10% und 90%) liegt, setzt die Eingabetreibersoftware das Qualitätssignal auf OK. Das Getriebezustandsmodul 5 vergleicht dann das PWM-Signal mit Schwellwerten, um zu bestimmen, ob Neutral ausgewählt oder nicht ausgewählt ist, ein ungerader Gang ausgewählt oder nicht ausgewählt ist, ein gerader Gang ausgewählt ist oder nicht ausgewählt ist, die ungerade Gangeinzugsposition (OPI) erreicht worden ist und die gerade Gangeinzugsposition (EPI) erreicht worden ist. Weiterhin kalibriert das Getriebezustandsmodul 5 adaptiv die Y-Achsenausgabe aus dem Gewählter-Gang-Sensor 7 während des Betriebs, um aktualisierte Werte für die Kalibrierungswerte entsprechend „OPI“ und „EPI“ bereitzustellen, wie später unter Bezugnahme auf
In
Nunmehr unter Bezugnahme auf
Es versteht sich, dass es in der Praxis Toleranzbänder in allen Figuren geben kann und beispielsweise das Getriebezustandsmodul 5 durchaus für die Rotationsrichtung mit Logiktests wie folgt arbeiten kann:
- Falls 85% < PWM < 90%, dann eingelegter Gang gleich gerade;
- falls 10% < PWM < 15%, dann eingelegter Gang gleich ungerade;
- falls 45% < PWM < 55%, dann eingelegter Gang gleich neutral.
- If 85% < PWM < 90%, then gear engaged is even;
- if 10% < PWM < 15% then gear engaged is odd;
- if 45% < PWM < 55%, then the gear engaged is neutral.
Zusätzlich zu diesen Evaluationen des eingelegten Gangs vergleicht das Getriebezustandsmodul 5 auch das Rotationspositionssignal von dem Gewählter-Gang-Sensor 7 mit den zwei Rotationskalibrierungswerten für die Gerader-Gang-Einzugsposition (EPI) und für die Ungerader-Gang-Einzugsposition (OPI), die zum Vorhersagen des nächsten einzulegenden Gangs verwendet werden. Anfänglich sind diese Kalibrierungswerte auf sichere Kalibrierungswerte, oben erwähnt, eingestellt, wie aber später gemäß der vorliegenden Erfindung erörtert, werden diese Kalibrierungswerte während der Verwendung des Getriebes 3 adaptiv neu kalibriert.In addition to these evaluations of the gear engaged, the
Beispielsweise führt, wie in
- Falls PWM < 25%, dann vorhergesagter nächster Gang gleich ungerade;
- falls PWM > 75%, dann vorhergesagter nächster Gang gleich gerade.
- If PWM < 25% then predicted next gear is odd;
- if PWM > 75% then predicted next gear is even.
Wobei die sicheren vordefinierten Rotationskalibrierungswerte EPI und OPI 75% bzw. 25% betragen.Where the safe predefined rotational calibration values EPI and OPI are 75% and 25% respectively.
Diese anfänglichen Kalibrierungswerte sind sehr sichere kalibrierte Werte, wenn bekannt ist, dass die jeweiligen Einzugspositionen erreicht worden sind.These initial calibration values are very reliable calibrated values when it is known that the respective draw-in positions have been reached.
Unter Einsatz dieser Logik kann der Getriebezustandssensor 5 durch Kombinieren mit der Axialposition des Schaltzylinders 3A, den nächsten einzulegenden Gang vorhersagen, bevor er tatsächlich eingelegt wird. Diese Informationen können dann mehrere Millisekunden früher (20-40 ms) an andere Steuersysteme geschickt werden, die eine Kenntnis der Gangwahl erfordern, wie etwa ein HMI-Gangindikator oder die Motorsteuereinheit 6, bevor der Gang tatsächlich eingelegt wird.Using this logic, the
Es versteht sich, dass der Gewählter-Gang-Sensor 7 auch so ausgelegt sein könnte, dass, wenn sich das Getriebe 3 in der Neutralposition befindet, das entsprechende Sensornennsignal 50% beträgt, wenn der Schalthebel nach vorne in einen der ungeraden Gänge bewegt wird, das Sensorsignal über 50% ansteigt, und wenn einer der geraden Gänge gewählt wird, das Sensorsignal unter 50% abfällt, und somit würden die oben angegebenen Logiktests vom Sinn her vertauscht werden, zum Beispiel für die erste Verwendung des Getriebes:
- Falls 85% < PWM < 90%, dann eingelegter Gang gleich ungerade;
- falls 10% < PWM < 15%, dann eingelegter Gang gleich gerade;
- falls 45% < PWM < 55%, dann Gang gleich neutral.
- Falls PWM < 25%, dann vorhergesagter nächster Gang gleich gerade;
- falls PWM > 75%, dann vorhergesagter nächster Gang gleich ungerade.
- If 85% < PWM < 90% then gear engaged is odd;
- if 10% < PWM < 15%, then gear engaged is even;
- if 45% < PWM < 55%, then gear equals neutral.
- If PWM < 25% then predicted next gear is even;
- if PWM > 75% then predicted next gear is odd.
Wieder unter Bezugnahme auf
- falls PWM = 10%, Rückwärtsgangebene ist gewählt;
- falls PWM = 40%, erste/zweite Gangebene ist gewählt;
- falls PWM = 70%, dritte/vierte Gangebene ist gewählt;
- falls PWM = 90%, fünfte/sechste Gangebene ist gewählt.
- if PWM = 10%, reverse gear level is selected;
- if PWM = 40%, first/second gear level is selected;
- if PWM = 70%, third/fourth gear level is selected;
- if PWM = 90%, fifth/sixth gear level is selected.
Das Getriebezustandsmodul 5 kann dann die X- und Y-Achsenausgaben kombinieren, um den nächsten einzulegenden Gang vorherzusagen und um auch den tatsächlich eingelegten Gang zu bestätigen.The
Es versteht sich, dass wie bezüglich der Rotationskalibrierung ausgeführt, die Axialpositionskalibrierung das Gegenteil der oben beschriebenen sein könnte, mit 10% = sechster Gang und 90% = Rückwärtsgang, wobei dann die Logiktests für die Ebene andere wären als die oben angegebenen.It will be appreciated that as stated with respect to the rotational calibration, the axial position calibration could be the opposite of that described above, with 10% = sixth gear and 90% = reverse, in which case the logic tests for the plane would be different than those given above.
Wenngleich der Gewählter-Gang-Sensor 7 bezüglich der Verwendung eines magnetischen gewählten PWM-Sensors beschrieben wurde, der einen 2D-Magneten verwendet und PWM-Ausgaben generiert, wird die Erfindung nicht durch Verwendung von Sensoren beschränkt, die eine PWM-Ausgabe erzeugen, lässt er sich gleichermaßen zur Verwendung mit einem Verschiebungssensor anwenden, der anstelle von PWM-Ausgaben variable Spannungsausgaben generiert.Although the selected
Es ist auch zu verstehen, dass der Gewählter-Gang-Sensor 7 nicht auf die Verwendung eines einzelnen 2D-Magnetsensorarray 7 begrenzt ist, der auch unter Verwendung eines 3D-Sensorarrays und einer Magnetanordnung oder zwei separaten Sensoren, einen zum Erfassen einer Rotationsbewegung und einen zum Erfassen einer Axialbewegung, umgesetzt werden kann.It is also to be understood that the selected
Es ist auch zu verstehen, dass die Verwendung eines Gewählter-Gang-Sensors nicht auf ein Getriebe mit sechs Vorwärtsgängen oder auf das Positionieren des Rückwärtsgangs wie in
Wenngleich der Gewählter-Gang-Sensor oben bezüglich seiner Verwendung mit einem Schaltturmwählerzylinder 3A beschrieben wurde, der sich dreht, wenn der Gangschalthebel 11 in Gangeinlegrichtungen nach vorne und hinten bewegt wird, um jeweilige ungerade und gerade Gänge zu wählen, und sich axial bewegt, wenn der Gangschalthebel 11 nach links und rechts bewegt wird, um die Gangschalthebelebene zu ändern, in der sich der Gangschalthebel bewegt, so braucht dies nicht der Fall zu sein.Although the selected gear sensor has been described above in relation to its use with a shift
Beispielsweise könnte sich das Gangwählerglied axial bewegen, wenn der Gangschalthebel 11 in Gangeinlegrichtungen nach vorne und hinten bewegt wird, um jeweilige ungerade und gerade Gänge auszuwählen, und sich rotationsmäßig bewegen, wenn der Gangschalthebel 11 nach links und rechts bewegt wird, um die Gangschalthebelebene zu bewegen, in der sich der Gangschalthebel befindet. Bei einer derartigen Ausführungsform würden die Kalibrierungswerte für den Einzug nicht Rotationspositionen entsprechen, sondern würden Axialpositionen des Gangwählerglieds entsprechen.For example, the gear selector member could move axially when the
Es versteht sich, dass die Zeit, die ein Fahrer benötigt, um einen Gangschalthebel 11 von einer Gangposition zu einer anderen zu bewegen, relativ kurz ist und somit etwaige zusätzliche Informationen, die früh beim Gangwechsel geliefert werden, für ein System potentiell sehr nützlich sind, das Wissen über den gewählten Gang erfordert.It will be appreciated that the time required for a driver to move a
Bei einem GSH-System beispielsweise, das bei dem Gangwechsel früh weiß, dass der Gangwechsel ein Hochschalten ist, gestattet dies dem GSH-System, die Motordrehzahl zu reduzieren, und umgekehrt gestattet das frühe Wissen bei dem Gangwechsel, dass der Gangwechsel ein Herunterschalten ist, dass das GSH-System mit dem Erhöhen der Motordrehzahl beginnen kann.For example, with a GSH system that knows early in the gear change that the gear change is an upshift, this allows the GSH system to reduce engine speed and conversely, knowing early in the gear change that the gear change is a downshift allows allow the GSH system to start increasing the engine speed.
Nunmehr unter Bezugnahme auf
Unter Bezugnahme auf
Das eigentliche Verfahren beginnt dann bei Schritt 120, indem das Getriebezustandsmodul 5 die Position des Gangwählerglieds in der Form des Schaltturmwählerzylinders 3A in einer Gangeinlegrichtung (Y-Achse) überwacht. Das heißt, die Rotationsposition des Schaltturmwählerzylinders 3A wird überwacht. In der Praxis wird die Bewegung in der Richtung der Y-Achse nach dem Erfolgen des Schlüssel-Ein-Ereignisses ständig überwacht und auch die Position in der Richtung der X-Achse des Schaltturmwählerzylinders 3A wird von dem Getriebezustandsmodul 5 ständig überwacht.The actual method then begins at
Das Verfahren geht dann weiter zu Kasten 122, wo bestimmt wird, ob sich der Schaltturmwählerzylinder 3A von einer mit der Neutralposition assoziierten Position wegbewegt. Unter Bezugnahme auf
Falls die Ausgabe von dem Y-Achse-Sensor anzeigt, dass sich der Schaltturmwähler 3A zur Neutralposition bewegt, das heißt in dem gezeigten Beispiel zu einem Zeitpunkt vor dem Ort der Position (N), läuft das Verfahren zurück zu Kasten 120.If the output from the Y-axis sensor indicates that the
Falls umgekehrt sich der Schaltturmwähler 3A in einer Gangeinlegrichtung bewegt, das heißt bei dem gezeigten Beispiel ist die Zeit eine Zeit nach der Position „N“, geht das Verfahren weiter zu Kasten 125, wo die Geschwindigkeit des Schaltturmwählers 3A in der Gangeinlegrichtung bestimmt wird.Conversely, if the
In diesem Fall wird die Geschwindigkeit durch einen nicht gezeigten Differenzierer bestimmt, der einen Teil des Getriebezustandsmoduls 5 bildet, der das Y-Positionssignal von dem Gewählter-Gang-Sensor 7 differenziert. Der Differenzierer erzeugt eine Geschwindigkeitsausgabe, wie in
Das Getriebezustandsmodul 5 analysiert dann die Geschwindigkeitsausgabe, um zu bestimmen, ob vordefinierte charakteristische Geschwindigkeiten vorliegen, wie in Kasten 130 angezeigt.The
Falls die vordefinierten charakteristischen Geschwindigkeiten nicht gefunden werden, geht das Verfahren weiter zu Kasten 135, um zu bestimmen, ob ein Schlüssel-Aus-Ereignis eingetreten ist, und falls dies der Fall ist, endet das Verfahren in Kasten 500. Falls kein Schlüssel-Aus-Ereignis eingetreten ist, geht das Verfahren dann weiter zu Kasten 140, um zu bestimmen, ob die Kupplung 10 eingerückt worden ist. Falls die Kupplung 10 eingerückt worden ist, findet keine Neukalibrierung statt und das Verfahren kehrt zu einem Punkt vor Kasten 60 zurück, um auf das nächste Kupplungsausrücken zu warten. Das heißt, falls bis zum Ende des Gangwechsels die charakteristischen Geschwindigkeiten nicht identifiziert werden können, kann kein neuer Kalibrierungswert gefunden werden, und so verwendet das Getriebezustandsmodul 5 in diesem Fall einen existierenden Wert für die jeweilige Einzugsposition, wenn der nächste Gangwechsel erfolgt.If the predefined characteristic velocities are not found, the method advances to
Falls die Kupplung im Kasten 140 nicht eingerückt ist, kehrt das Verfahren zurück zu den Kästen 125 und 130, um wieder zu prüfen, ob die vordefinierten charakteristischen Geschwindigkeiten gefunden werden können.If the clutch is not engaged in
Wieder unter Bezugnahme auf Kasten 130, falls sich herausstellt, dass die vordefinierten charakteristischen Geschwindigkeiten vorliegen, dann wird ein neuer Wert für den Kalibrierungswert oder die Einzugsposition wie unten beschrieben generiert.Referring again to
Die vordefinierten charakteristischen Geschwindigkeiten sind eine Zeitperiode, in der die Geschwindigkeit des Schaltturmwählers 3A im Wesentlichen null bleibt und eine Zacke in der Geschwindigkeit nach der Periode von im Wesentlichen Nullgeschwindigkeit.The predefined characteristic speeds are a period of time during which the speed of the
Unter Bezugnahme auf
Das Verfahren geht dann weiter zu Kasten 150, wo der kalibrierte Einzugswert auf der Basis des neu erfassten Kalibrierungswerts aktualisiert wird. Es kann ein einfacher Austausch des existierenden Werts durch den neuen Wert sein oder auf dem Kombinieren des aktuellen kalibrierten Werts mit dem neu erfassten Kalibrierungswert basieren.The method then proceeds to
Beispielsweise wird im Fall des ersten Gangwechsels, der von dem Getriebe ausgeführt wird, wenn es in Betrieb genommen wird oder während einer Kalibrierung vor der Auslieferung wie etwa bei Kalibrierung am Bandende, der Kalibrierungswert für den zweiten Gang auf den sicheren Wert von 75% gesetzt. Falls, wie oben erwähnt, der neu erfasste Kalibrierungswert 73% beträgt, dann sollte der aktualisierte Kalibrierungswert 73% betragen oder könnte auf einer Gleichung basieren wie etwa folgender Gleichung:
- CPold
- = existierender Wert des Kalibrierungswerts;
- CPnew
- = neu erfasster Wert des Kalibrierungswerts und
- N
- = eine
Zahl größer gleich 1.
- CPold
- = existing value of calibration value;
- CPnew
- = newly acquired value of the calibration value and
- N
- = a number greater than or equal to 1.
Unter Verwendung der obigen Werte und N=10 beträgt der aktualisierte Kalibrierungswert = 75 + [(73-75)/10] = 74,8.Using the above values and N=10, the updated calibration value = 75 + [(73-75)/10] = 74.8.
Die Verwendung einer derartigen verknüpfenden Technik führt dazu, dass der aktualisierte Kalibrierungswert auf einen Wert von 73% konvergiert, reduziert aber das Risiko von Systeminstabilität oder Systemausfall, falls ein unsicherer Wert von CPnew erzeugt wird.Using such a concatenating technique results in the updated calibration value converging to a value of 73%, but reduces the risk of system instability or system failure if an uncertain value of CP new is generated.
Es versteht sich jedoch, dass andere mathematische Verfahren oder Techniken verwendet werden könnten, um den Kalibrierungswert zu aktualisieren.However, it should be understood that other mathematical methods or techniques could be used to update the calibration value.
Nachdem der aktualisierte Kalibrierungswert, der in diesem Fall eine Gerader-Gang-Einzugsposition ist, bestimmt worden ist, wird er in dem Getriebezustandsmodul 5 gespeichert und bei dem nächsten Gangwechselzyklus als der Wert für den Gerader-Gang-Einzugsposition verwendet. Es versteht sich, dass eine ähnliche Technik verwendet wird, um den für ungerade Gänge, nämlich die Ungerader-Gang-Einzugsposition, verwendeten Kalibrierungswert adaptiv zu aktualisieren.After the updated calibration value, which in this case is a straight gear pull-in position, has been determined, it is stored in the
Es versteht sich auch, dass, statt nur Ungerader- und Gerader-Gang-Kalibrierungswerte zu erzeugen, separate Kalibrierungswerte für jeden Gang erzeugt werden könnten. Dies hat den Vorteil, dass etwaige geringfügige Differenzen bei der mechanischen Anordnung beispielsweise aufgrund unterschiedlicher Abnutzungsraten, die zu geringfügigen Variationen bei der Einzugsposition für verschiedene Gänge in der gleichen Reihe führen, automatisch kompensiert werden.It is also understood that instead of only generating odd and even gear calibration values, separate calibration values could be generated for each gear. This has the advantage of automatically compensating for any slight differences in the mechanical arrangement due, for example, to different wear rates leading to slight variations in the pull-in position for different gears in the same row.
Wieder unter Bezugnahme auf
Deshalb wird, während ein Schlüssel-Ein-Zustand existiert, das Kalibrierungsverfahren ständig für jeden Gangwechsel wiederholt, so dass jeder Kalibrierungswert auf der Basis von Änderungen beim Betriebszustand des Getriebes 3 und des Gangwechselmechanismus adaptiv aktualisiert wird. Die Verwendung eines Kalibrierungswerts auf der Basis der Verwendung einer Höchstgeschwindigkeit ermöglicht, dass die Zeit, zu der ein Einziehen erfolgt, im Vergleich zu der Verwendung eines sicheren Kalibrierungswerts präziser festgestellt wird und liefert somit eine kleine Abnahme bei der Zeit, die erforderlich ist, um eine Vorhersage eines nächsten einzulegenden Gangs zu liefern. Dies ist der Fall, weil ein sicherer Kalibrierungswert sehr konservativ sein muss, um sicherzustellen, dass er sicher ist, doch kann ein adaptiv erhaltener Kalibrierungswert gesetzt werden, wo ein Einziehen in der Praxis erfolgt, und diese Position wird während eines Gangwechsels vor dem sichereren Wert erreicht.Therefore, while a key-on condition exists, the calibration process is continually repeated for each gear change so that each calibration value is adaptively updated based on changes in the operating condition of the
Die Erfindung stellt somit ein Verfahren bereit, das verwendet werden kann, um den Gewählter-Gang-Sensor anfangs zu kalibrieren, und auch verwendet werden kann, um den Gewählter-Gang-Sensor während der Verwendung adaptiv zu kalibrieren.The invention thus provides a method that can be used to initially calibrate the selected gear sensor and also used to adaptively calibrate the selected gear sensor during use.
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