DE102012221091B4

DE102012221091B4 - System zum Steuern eines Fahrzeugs

Info

Publication number: DE102012221091B4
Application number: DE102012221091.1A
Authority: DE
Inventors: Jesse B. Bradley
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2011-11-23
Filing date: 2012-11-19
Publication date: 2022-06-30
Anticipated expiration: 2032-11-20
Also published as: US20130125684A1; DE102012221091A1; US8635926B2; CN103133683A; CN103133683B

Abstract

System (10) zum Steuern eines Fahrzeugs, wobei das System (10) umfasst:eine Brennkraftmaschine (12), die eine Ausgangswelle (20) umfasst,ein Getriebe (16), das ein Doppelkupplungsgetriebe oder ein automatisiertes Handschaltgetriebe ist, das eine Eingangswelle (30), eine Kupplungsanordnung (34), mehrere Zahnräder (36), mehrere Drehmomentübertragungseinrichtungen und eine Ausgangswelle (19) aufweist, wobei die Kupplungsanordnung (34) eine Reibkupplung (34A, 34B) umfasst, die die Eingangswelle (30) rotatorisch mit den mehreren Zahnrädern (36) koppelt, und wobei die mehreren Drehmomentübertragungseinrichtungen selektiv mit den mehreren Zahnrädern (36) in Eingriff gebracht werden können, um mehrere Drehzahlverhältnisse zwischen der Eingangswelle (30) und der Ausgangswelle (19) herzustellen;ein Schwungrad (14), wobei die Eingangswelle (30) des Getriebes (16) direkt rotatorisch mit dem Schwungrad (14) gekoppelt ist,einen Getriebeeingangsdrehzahlsensor (32), der ausgestaltet ist, um eine Drehzahl der Eingangswelle (30) des Getriebes (16) zu detektieren und ein erstes Signal (108) auszugeben, das die Drehzahl der Eingangswelle (30) des Getriebes (16) angibt;einen Kraftmaschinen-Drehzahlsensor (22), der ausgestaltet ist, um eine Drehzahl der Ausgangswelle (20) der Brennkraftmaschine (12) zu detektieren und ein Signal (110) auszugeben, das die Drehzahl der Ausgangswelle (20) der Brennkraftmaschine (12) angibt;einen Getriebe-Controller (26), der in elektronischer Verbindung mit dem Getriebeeingangsdrehzahlsensor (32) und dem Kraftmaschinen-Drehzahlsensors (22) steht und betreibbar ist, um das Getriebe (16) zu steuern, indem die mehreren Drehmomentübertragungseinrichtungen selektiv eingerückt werden, wobei der Getriebe-Controller (26) eine Steuerlogik (100) umfasst, mit:einer ersten Steuerlogik zum Steuern des Getriebes (16) unter Verwendung des ersten Signals (108) des Getriebeeingangsdrehzahlsensor (32) (104);einer zweiten Steuerlogik zum Durchführen einer Diagnoseprüfung an dem Getriebeeingangsdrehzahlsensor (32) (106);einer dritten Steuerlogik zum Ermitteln, ob die Diagnoseprüfung der zweiten Steuerlogik angibt, dass ein Signal (108) des Getriebeeingangsdrehzahlsensors (32) verrauscht ist (107);einer vierten Steuerlogik zum Anweisen des Getriebe-Controllers (26), das Signal (110) des Kraftmaschinen-Drehzahlsensors (22) zu verwenden, um das Getriebe (16) zu steuern, wenn die dritte Steuerlogik angibt, dass das Signal (108) des Getriebeeingangsdrehzahlsensors (32) verrauscht ist (112); undeiner fünften Steuerlogik zum Steuern des Getriebes (16) unter Verwendung des Signals (110) des Kraftmaschinen-Drehzahlsensors (22) (114),wobei die erste und fünfte Steuerlogik Anweisungen zum Steuern des Getriebes (16) umfassen, indem die zeitliche Abstimmung und Kraft der Einrückung der mehreren Drehmomentübertragungseinrichtungen angewiesen werden, undwobei die Steuerlogik ferner eine sechste Steuerlogik zum Rückführen des Getriebe-Controllers (26) zu der ersten Steuerlogik umfasst, wenn die Diagnoseprüfung der dritten Steuerlogik angibt, dass das Signal des Getriebeeingangsdrehzahlsensors (32) nicht verrauscht ist.

Description

Die vorliegende Offenbarung betrifft ein System zum Steuern eines Fahrzeugs nach dem Detektieren eines gestörten Sensors.
Automatikgetriebe wenden häufig Sensoren an, um eine Welleneingangsdrehzahl in das Getriebe zu detektieren. Die Eingangsdrehzahl kann auf vielerlei Weisen verwendet werden, um die Qualität und das Leistungsvermögen von Getriebeschaltungen zwischen Drehzahlverhältnissen des Getriebes zu verbessern. Gelegentlich kann der Sensor für die Getriebeeingangsdrehzahl ein gestörtes oder verrauschtes Signal ausgeben. Derartige gestörte oder verrauschte Signale sind häufig ungeeignet zur Verwendung beim Steuern des Getriebes in gewünschter Weise. Ein Getriebe mit einem gestörten Sensor kann eine herabgesetzte Fahrbarkeit zeigen oder kann in einen „Heimschleichmodus“ versetzt werden, der ein vermindertes Leistungsvermögen des Getriebes aufweist. Dementsprechend gibt es in der Technik einen Bedarf, System zum Verbessern des Getriebeleistungsvermögens bereitzustellen, wenn ein Getriebedrehzahleingangssensor versagt.
Die DE 10 2007 036 405 A1 lehrt ein Verfahren zum Schalten eines Getriebes, um einen Heimschleichmodus zu realisieren. In der Beschreibung des Standes der Technik in dieser Druckschrift wird erläutert, dass es bekannt ist, zur Kompensation des Ausfalls von Getriebesensoren redundante Sensoren einzusetzen.
Die US 2005 / 0 080 527 A1 offenbart ein System zum Steuern eines Fahrzeugs mit einem Hybridantriebsstrang, das eine Brennkraftmaschine, ein Getriebe, einen Getriebeeingangswellensensor und einen Getriebe-Controller umfasst. Das Getriebe weist eine Eingangswelle, eine Kupplungsanordnung, mehrere Zahnräder, mehrere Drehmomentübertragungseinrichtungen und eine Ausgangswelle mit zwei Ausgangswellensensoren und einen Motor mit einem Motordrehzahlsensor auf. Die Kupplungsanordnung umfasst eine Reibkupplung, die die Eingangswelle rotatorisch mit den mehreren Zahnrädern koppelt, und die mehreren Drehmomentübertragungseinrichtungen können selektiv mit den mehreren Zahnrädern in Eingriff gebracht werden, um mehrere Drehzahlverhältnisse zwischen der Eingangswelle und der Ausgangswelle herzustellen. Der Getriebeeingangswellensensor ist ausgestaltet, um eine Drehzahl der Eingangswelle des Getriebes zu detektieren und ein Eingangswellendrehzahlsignal auszugeben. Der Motordrehzahlsensor ist ausgestaltet, um eine Motordrehzahl zu detektieren und ein Motordrehzahlsignal auszugeben. Die Ausgangswellensensoren sind ausgestaltet, um eine Ausgangswellendrehzahl zu detektieren und ein Ausgangswellendrehzahlsignal auszugeben. Im Falle des Ausfalls oder einer Störung eines oder beider Ausgangswellensensoren wird anstelle seines Ausgangswellendrehzahlsignals das Motordrehzahlsignal, ggf. in Verbindung mit dem Eingangswellendrehzahlsignal, zur Steuerung von Eingangs- und Ausgangsdrehmomenten des Motors und der Brennkraftmaschine benutzt.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein System zum Verbessern des Getriebeleistungsvermögens bereitzustellen, wenn ein Getriebeeingangsdrehzahlsensor versagt.
Diese Aufgabe wird durch ein System mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Die Erfindung wird im Folgenden beispielhaft anhand der Zeichnungen beschrieben.

1 ist eine schematische Ansicht eines Beispielsystems gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung;
2 ist ein Hebeldiagramm eines Beispielgetriebes gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung;
3 ist ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Steuern eines Getriebes gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung; und
4 ist ein Graph, der Signale von Drehzahlsensoren gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.

Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen, in denen gleiche Bezugszeichen sich auf gleiche Bauteile beziehen, ist in 1 ein System 10 zum Steuern eines Getriebes eines Fahrzeugs schematisch veranschaulicht, und in 2 ist ein Hebeldiagramm eines Beispielgetriebes 10' zur Verwendung mit dem System veranschaulicht. In der angeführten Ausführungsform umfasst das System 10 eine Brennkraftmaschine 12, ein Schwungrad oder einen Schwingungsabsorber 14, ein Getriebe 16 und einen Getriebe-Controller 26 mit einer als Hardware, Software oder einer Kombination von Hardware und Software innerhalb des Getriebe-Controller 26 ausgeführten Steuerlogik. Die Kraftmaschine 12 weist eine Kraftmaschinen-Ausgangswelle 20 und einen Kraftmaschinen-Drehzahlsensor 22 auf. Die Kraftmaschinen-Ausgangswelle 20 ist rotatorisch mit der Kurbelwelle der Kraftmaschine 12 gekoppelt. Der Kraftmaschinen-Drehzahlsensor 22 gibt ein Signal aus, das die Drehzahl der Kraftmaschine 12 und der Kraftmaschinen-Ausgangswelle 20 angibt. Das angeführte Beispiel umfasst einen Kraftmaschinen-Drehzahlsensor 22, der ein Signal ausgibt, das angibt, wann ein eisenhaltiger Zahnradzahn eines Zahnrades, das mit der Kraftmaschine gekoppelt ist, an einem Magnetsensor vorbeitritt. Es ist festzustellen, dass der Kraftmaschinen-Drehzahlsensor 22 alternativ die Drehzahl unter Verwendung anderer Technologien, wie etwa mechanisch oder optisch, messen kann, ohne vom Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
Das Schwungrad 14 reduziert Torsionsschwingungen zwischen der Kraftmaschinen-Ausgangswelle 20 und dem Getriebe 16. Das Schwungrad kann Federn, Gewichte, Pendel und andere Technologien umfassen, ohne vom Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
Das Getriebe 16 ist ein Automatikgetriebe, das mehrere Drehzahlverhältnisse bzw. Gänge zwischen einer Getriebeeingangswelle 30 und einer Getriebeausgangswelle 19 bereitstellt. Das Getriebe 16 ist ein Doppelkupplungs- oder automatisiertes Handschaltgetriebe 16. Das Getriebe 16 umfasst die Getriebeeingangswelle 30, einen Getriebeeingangsdrehzahlsensor 32, eine Kupplungsanordnung 34 und mehrere Zahnräder 36, um die mehreren Drehzahlverhältnisse bzw. Gänge herzustellen. Die Getriebeeingangswelle 30 ist rotatorisch mit dem Schwungrad 14 und der Kupplungsanordnung 34 gekoppelt. Der Getriebeeingangsdrehzahlsensor 32 ist ähnlich wie der Kraftmaschinen-Drehzahlsensor 22, jedoch ist der Getriebeeingangsdrehzahlsensor 32 ausgestaltet, um ein Signal auszugeben, das die Drehzahl der Getriebeeingangswelle 30 angibt.
Die Kupplungsanordnung 34 umfasst zumindest eine Anfahr- oder Reibkupplung, die die Getriebeeingangswelle 30 rotatorisch mit den mehreren Zahnrädern 36 ohne eine wesentliche Differenz zwischen der Drehzahl der Kraftmaschine 12 und der Drehzahl an der Kupplungsanordnung 34 verbindet. Daher ist die Kupplungsanordnung eine beliebige Kupplungsanordnung, die keine Fluidkopplungseinrichtung oder keinen Drehmomentwandler enthält. Die vorgesehene Anfahrkupplungsanordnung 34 ist eine Doppelkupplungsanordnung, die eine erste Kupplung 34A und eine zweite Kupplung 34B aufweist. Es ist festzustellen, dass eine einzige Anfahrreibkupplung eingearbeitet sein kann, ohne vom Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
Die mehreren Zahnräder sind selektiv durch mehrere Drehmomentübertragungseinrichtungen (nicht gezeigt) einrückbar, um selektiv Leistung zwischen den mehreren Zahnrädern und schließlich auf die Getriebeausgangswelle 19 zu übertragen. Das angeführte Beispiel ist ein Doppelkupplungsgetriebe 16, das kämmende koplanare Zahnradsätze und Synchroneinrichtungen aufweist. Es ist festzustellen, dass andere Zahnradkonfigurationen, wie etwa mit Planetenradsätzen, eingearbeitet sein können, wenn die Kupplungsanordnung 34 verwendet wird.
Der Getriebe-Controller 26 umfasst im Allgemeinen einen Prozessor (nicht gezeigt) in Verbindung mit elektronischen Speichervorrichtungen (nicht gezeigt). Darüber hinaus ist eine Steuerlogik auch in dem Getriebe-Controller 26 vorgesehen und kann in Hardware, Software oder einer Kombination von Hardware und Software implementiert sein. Eine Steuerlogik kann zum Beispiel in der Form von Programmcode vorliegen, der in dem elektronischen Speicher gespeichert und von dem Prozessor ausführbar ist. Der Getriebe-Controller 26 steht mit sowohl dem Kraftmaschinen-Drehzahlsensor 22 als auch dem Getriebeeingangssensor 32 in elektronischer Verbindung. In der angeführten Ausführungsform steht der Getriebeeingangssensor 32 in direkter elektronischer Verbindung mit dem Getriebe-Controller 26, und der Kraftmaschinen-Drehzahlsensor 22 steht in elektronischer Verbindung mit einem Kraftmaschinen-Controller (nicht gezeigt), der das Signal des Kraftmaschinen-Drehzahlsensors 22 zu dem Getriebe-Controller 26 sendet. Unter normalen Bedingungen empfängt der Getriebe-Controller 26 das Signal von dem Getriebeeingang und aktiviert selektiv mehrere Steuervorrichtungen, wie etwa die Drehmomentübertragungseinrichtungen, um den Betrieb des Getriebes zu steuern.
Zum Beispiel umfasst eine Steuerlogik, die im Software-Programmcode implementiert ist, der durch den Prozessor von Getriebe-Controller 26 ausführbar ist, eine erste Steuerlogik zum Steuern des Getriebes mit dem Signal von dem Getriebeeingangsdrehzahlsensor 32, eine zweite Steuerlogik zum Durchführen von Diagnoseprüfungen an dem Getriebeeingangsdrehzahlsensor 32, eine dritte Steuerlogik zum Ermitteln, ob der Getriebeeingangsdrehzahlsensor 32 gestört ist, eine vierte Steuerlogik zum Anweisen des Getriebe-Controllers 26, den Kraftmaschinen-Drehzahlsensor 22 zu verwenden, um das Getriebe 16 zu steuern, und eine fünfte Steuerlogik zum Betreiben des Getriebes 16 unter Verwendung des Kraftmaschinen-Drehzahlsensors 22.
Nun unter Bezugnahme auf 3 ist ein Flussdiagramm eines Verfahrens 100 zum Steuern des Getriebes 16 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt. Das Verfahren 100 wird bei Block 102 eingeleitet. Bei Block 104 steuert das Verfahren 100 den Betrieb des Getriebes 16 unter Verwendung des Getriebeeingangsdrehzahlsensors 32. Zum Beispiel werden die zeitliche Abstimmung und die Kraft der Betätigung der Drehmomentübertragungsmechanismen (nicht gezeigt) zumindest zum Teil durch das Signal von dem Getriebeeingangsdrehzahlsensor 32 ermittelt.
In Schritt 106 führt der Getriebe-Controller 26 Diagnosetests an dem Eingangsdrehzahlsensor 32 durch. In Schritt 107 ermittelt der Getriebe-Controller 26, ob das Signal des Getriebedrehzahleingangssensors 32 gestört ist. Zum Beispiel veranschaulicht 4 ein beispielhaftes erstes Signal 108 von einem gestörten Getriebeeingangsdrehzahlsensor und ein beispielhaftes zweites Signal 110 von dem Kraftmaschinen-Drehzahlsensor 22. In dem angeführten Beispiel ist das erste Signal 108 verrauscht und kann ungenau oder schwierig zu lesen sein. Das zweite Signal 110 ist nicht verrauscht und ist eine Angabe der Drehzahl der Getriebeeingangswelle 30. Wenn der Getriebe-Controller 26 ermittelt, dass das erste Signal 108 keinen gestörten Sensor 32 angibt, dann kehrt das Verfahren zu Schritt 104 zurück, und das Signal 108 von dem Sensor 32 wird dazu verwendet, das Getriebe 16 zu steuern.
Wenn der Getriebe-Controller 26 ermittelt, dass das erste Signal 108 gestört ist, schreitet das Verfahren zu Schritt 112 fort. In Schritt 112 wird der Getriebe-Controller 26 angewiesen, das zweite Signal 110 von dem Kraftmaschinen-Drehzahlsensor 22 zu verwenden, um das Getriebe 16 zu steuern. In Schritt 114 steuert das Verfahren das Getriebe 16 unter Verwendung des zweiten Signals 110 von dem Kraftmaschinen-Drehzahlsensor 22 als einen Ersatz für das gestörte erste Signal 108 von dem Getriebeeingangsdrehzahlsensor 32. Zum Beispiel werden nun die zeitliche Abstimmung und Kraft der Betätigung der Drehmomentübertragungsmechanismen (nicht gezeigt) zumindest zum Teil durch das Signal von dem Kraftmaschinen-Drehzahlsensor 22 ermittelt. Das Verfahren endet bei Block 116.
Die vorliegende Erfindung bietet einen vorteilhaften Betrieb des Getriebes, wenn ein gestörter Getriebeeingangsdrehzahlsensor detektiert wird. Dementsprechend werden die Schaltqualität und das Getriebeleistungsvermögen im Wesentlichen aufrechterhalten, bis der Getriebeeingangsdrehzahlsensor ausgetauscht wird.

Claims

System (10) zum Steuern eines Fahrzeugs, wobei das System (10) umfasst: eine Brennkraftmaschine (12), die eine Ausgangswelle (20) umfasst, ein Getriebe (16), das ein Doppelkupplungsgetriebe oder ein automatisiertes Handschaltgetriebe ist, das eine Eingangswelle (30), eine Kupplungsanordnung (34), mehrere Zahnräder (36), mehrere Drehmomentübertragungseinrichtungen und eine Ausgangswelle (19) aufweist, wobei die Kupplungsanordnung (34) eine Reibkupplung (34A, 34B) umfasst, die die Eingangswelle (30) rotatorisch mit den mehreren Zahnrädern (36) koppelt, und wobei die mehreren Drehmomentübertragungseinrichtungen selektiv mit den mehreren Zahnrädern (36) in Eingriff gebracht werden können, um mehrere Drehzahlverhältnisse zwischen der Eingangswelle (30) und der Ausgangswelle (19) herzustellen; ein Schwungrad (14), wobei die Eingangswelle (30) des Getriebes (16) direkt rotatorisch mit dem Schwungrad (14) gekoppelt ist, einen Getriebeeingangsdrehzahlsensor (32), der ausgestaltet ist, um eine Drehzahl der Eingangswelle (30) des Getriebes (16) zu detektieren und ein erstes Signal (108) auszugeben, das die Drehzahl der Eingangswelle (30) des Getriebes (16) angibt; einen Kraftmaschinen-Drehzahlsensor (22), der ausgestaltet ist, um eine Drehzahl der Ausgangswelle (20) der Brennkraftmaschine (12) zu detektieren und ein Signal (110) auszugeben, das die Drehzahl der Ausgangswelle (20) der Brennkraftmaschine (12) angibt; einen Getriebe-Controller (26), der in elektronischer Verbindung mit dem Getriebeeingangsdrehzahlsensor (32) und dem Kraftmaschinen-Drehzahlsensors (22) steht und betreibbar ist, um das Getriebe (16) zu steuern, indem die mehreren Drehmomentübertragungseinrichtungen selektiv eingerückt werden, wobei der Getriebe-Controller (26) eine Steuerlogik (100) umfasst, mit: einer ersten Steuerlogik zum Steuern des Getriebes (16) unter Verwendung des ersten Signals (108) des Getriebeeingangsdrehzahlsensor (32) (104); einer zweiten Steuerlogik zum Durchführen einer Diagnoseprüfung an dem Getriebeeingangsdrehzahlsensor (32) (106); einer dritten Steuerlogik zum Ermitteln, ob die Diagnoseprüfung der zweiten Steuerlogik angibt, dass ein Signal (108) des Getriebeeingangsdrehzahlsensors (32) verrauscht ist (107); einer vierten Steuerlogik zum Anweisen des Getriebe-Controllers (26), das Signal (110) des Kraftmaschinen-Drehzahlsensors (22) zu verwenden, um das Getriebe (16) zu steuern, wenn die dritte Steuerlogik angibt, dass das Signal (108) des Getriebeeingangsdrehzahlsensors (32) verrauscht ist (112); und einer fünften Steuerlogik zum Steuern des Getriebes (16) unter Verwendung des Signals (110) des Kraftmaschinen-Drehzahlsensors (22) (114), wobei die erste und fünfte Steuerlogik Anweisungen zum Steuern des Getriebes (16) umfassen, indem die zeitliche Abstimmung und Kraft der Einrückung der mehreren Drehmomentübertragungseinrichtungen angewiesen werden, und wobei die Steuerlogik ferner eine sechste Steuerlogik zum Rückführen des Getriebe-Controllers (26) zu der ersten Steuerlogik umfasst, wenn die Diagnoseprüfung der dritten Steuerlogik angibt, dass das Signal des Getriebeeingangsdrehzahlsensors (32) nicht verrauscht ist.
System (10) nach Anspruch 1, wobei die Kupplungsanordnung (34) eine Reib-Anfahrkupplungsanordnung ist.
System (10) nach Anspruch 1, wobei die Kupplungsanordnung (34) eine Doppelkupplungsanordnung ist, die eine erste Reibkupplung (34A) und eine zweite Reibkupplung (34B) umfasst.
System (10) nach Anspruch 3, wobei das Getriebe (16) ein Doppelkupplungsgetriebe ist, wobei die mehreren Zahnräder (36) koplanare Zahnradsätze sind und die mehreren Drehmomentübertragungseinrichtungen Synchroneinrichtungen sind.
System (10) nach Anspruch 4, wobei die Synchroneinrichtungen selektiv einrückbar sind, um zumindest fünf Vorwärtsdrehzahlverhältnisse und zumindest ein Rückwärtsdrehzahlverhältnis bereitzustellen.