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Querverweis zu bezogener Anmeldung
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Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität der
koreanischen Patentanmeldung Nummer 10-2013-0106299 , die am 4. September 2013 eingereicht wurde und deren gesamter Inhalt mittels dieser Bezugnahme hierin für alle Zwecke mit aufgenommen ist.
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Hintergrund der Erfindung
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Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen ein Verfahren zum Steuern des Schaltens von Gängen, das heißt von Gangstufen, in einem Getriebe, insbesondere einem Automatikgetriebe für ein Fahrzeug (zum Beispiel ein Kraftfahrzeug).
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Beschreibung bezogener Technik
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Im Allgemeinen führen Getriebe, insbesondere Automatikgetriebe, für Fahrzeuge einen Schaltvorgang durch, wenn die Drehzahl eines Verbrennungsmotors einen Synchronzustand erreicht. Insbesondere im Falle eines automatisierten Getriebes (ATM), welches in einem herkömmlichen Fahrzeug verwendet wird, braucht es viel Zeit, um die Spitzendrehzahl nach dem Start zu erreichen, weil das automatische Schalten von Gängen viel Zeit verbraucht.
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Zum Beispiel offenbart die nicht geprüfte
japanische Patentanmeldung, mit der Veröffentlichungsnummer 1999-105582A , eine Schaltsteuervorrichtung für ein Automatikgetriebe, welche schnell die Drehzahl eines Verbrennungsmotors reduziert, zumindest wenn ein Hochschaltvorgang auftritt, wodurch sowohl ein Schaltstoß als auch Geräusch unterdrückt werden.
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Jedoch sind eine solche Struktur und daher ein dafür vorgesehenes Steuerverfahren kompliziert, so dass ein Bedarf für ein Steuerverfahren für ein Fahrzeuggetriebe besteht, bei welchem die Schaltzeit kürzer gemacht ist und von dem die Struktur einfacher ist.
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Die Informationen, die in diesem Hintergrundabschnitt offenbart sind, dienen nur der Erleichterung des Verständnisses des allgemeinen Hintergrunds der Erfindung und sollen nicht als Zugeständnis oder irgendeine Form der Anregung verstanden werden, dass diese Informationen den dem Fachmann bekannten Stand der Technik darstellen.
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Erläuterung der Erfindung
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Demgemäß ist die Erfindung im Hinblick auf die oben genannten Probleme, wie sie in der bezogenen Technik auftreten, gemacht worden, und die vorliegende Erfindung beabsichtigt, ein Steuerverfahren zu schaffen für ein Getriebe in einem Fahrzeug (zum Beispiel einem Kraftfahrzeug), bei welchem die Schaltzeit kürzer gemacht ist und dessen Struktur einfacher ist.
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Zahlreiche Aspekte der vorliegenden Erfindung stellen ein Steuerverfahren für ein Getriebe in einem Fahrzeug bereit, wobei das Verfahren aufweist: einen Schaltbestimmungsschritt des, in einer Getriebesteuereinheit (TCU), Erhaltens/Empfangens der Drehzahl eines Verbrennungsmotors von einem Drehzahlsensor und Bestimmens, ob ein Schalten von Gängen durchgeführt werden muss, in Abhängigkeit von der empfangenen Drehzahl, einen Motorsteuereinheit(ECU)-Steuerschritt des, wenn das Schalten von Gängen bestimmt ist in dem Schaltbestimmungsschritt, Erlaubens der TCU eine ECU zu steuern, um die Kraftstoffzufuhr zu einer Verbrennungskammer (des Verbrennungsmotors) zu stoppen und um eine Kupplung, welche einen Verbrennungsmotor und ein Getriebe verbindet, zu lösen, einen Motorbremsschritt des, nach dem Steuervorgang im ECU-Steuerschritt, Überwachens einer Druckänderung der Motorzylinder und des Erlaubens, dass eine Motorbremsaktion/ein Motorbremsvorgang aktiviert wird, und einen Schaltschritt des, wenn die Drehzahl auf einen vordefinierten Wert oder weniger reduziert ist nach dem Motorbremsschritt, Durchführens der Schaltaktion (des Schaltvorgangs).
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Der Drehzahlsensor kann im Getriebe bereitgestellt sein.
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Der Schaltbestimmungsschritt kann aufweisen Vergleichen der Drehzahl, die von dem Drehzahlsensor erhalten ist, mit einer Referenzdrehzahl beim Schalten des Ganges, welche in der TCU gespeichert ist, und, wenn die empfangene Drehzahl gleich oder größer als die Referenzdrehzahl ist, Durchführen des Schaltvorgangs in einem nachfolgenden Schritt.
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Der Motorbremsschritt kann aufweisen Überwachen der Druckänderung in den Motorzylindern und Aktivieren des Motorbremsvorgangs/der Motorbremsaktion bei dem (jenem) Motorzylinder, welcher (momentan) während eines Kompressionshubs eine Druckänderung erfährt/ durchführt.
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Die Motorbremsaktion/der Motorbremsvorgang kann sequenziell und wiederholt durchgeführt werden bei der Mehrzahl (d.h. z.B. bei allen) von Motorzylindern, so dass eine Reduzierung in der Drehzahl, welche für das Schalten von Gängen/für das Schalten der Gänge erforderlich ist, erreicht wird.
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Das Verfahren kann ferner aufweisen einen Motorbremsaufhebungsschritt des, nach dem Schaltvorgang im Schaltschritt, in der TCU, Steuerns der ECU, um den Motorbremsvorgang/die Motorbremsaktion aufzuheben.
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Gemäß dem Steuerverfahren für ein Getriebe in einem Fahrzeug, wenn das Schalten der Gänge durchgeführt wird, wird eine Reduzierung der Drehzahl eines Verbrennungsmotors schneller erreicht als bei der bezogenen Technik ohne das Verwenden separater Teile, wird ferner die Zeit vom Start bis zum Erreichen der Spitzendrehzahl verkürzt, wodurch Beschleunigungsleistung, die ein Fahrer erfahren kann, verbessert wird und wodurch eine Leistungsqualität eines Getriebes verbessert/erhöht wird.
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Die Verfahren und Vorrichtungen der vorliegenden Erfindung haben andere Merkmale und Vorteile, welche aus den begleitenden Zeichnungen, welche hierin mit einbezogen sind, und der nachfolgenden Teilbeschreibungen weiter ersichtlich werden, welche zusammen dazu dienen, bestimmte Prinzipien der vorliegenden Erfindung zu erläutern.
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Kurzbeschreibung der Zeichnungen
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1 ist ein Ablaufdiagramm, welches einen Prozess eines exemplarischen Steuerverfahrens für ein Getriebe in einem Fahrzeug gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
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2 und 3 zeigen Testresultate des exemplarischen Steuerverfahrens für ein Getriebe in einem Fahrzeug gemäß zahlreichen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.
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4 zeigt einen Vergleich von Beschleunigungszeiten des exemplarischen Steuerverfahrens für ein Getriebe in einem Fahrzeug gemäß zahlreichen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.
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Detailbeschreibung
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Es wird nun im Detail Bezug genommen auf die zahlreichen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, von denen Beispiele in den begleitenden Zeichnungen illustriert und nachfolgend beschrieben sind. Obwohl die Erfindung in Verbindung mit exemplarischen Ausführungsformen beschrieben wird, ist zu verstehen, dass die vorliegende Beschreibung nicht dazu vorgesehen ist, um die Erfindung auf genau diese exemplarischen Ausführungsformen einzuschränken. Im Gegenteil ist die Erfindung vorgesehen, nicht nur diese exemplarischen Ausführungsformen abzudecken, sondern auch zahlreiche Alternativen, Modifikationen, Abwandlungen und andere Ausführungsformen, welche von dem durch die Ansprüche definierten Umfang umfasst sind.
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1 ist ein Ablaufdiagramm, welches einen Prozess eines Steuerverfahrens für ein Getriebe in einem Fahrzeug gemäß zahlreichen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zeigt.
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Das Steuerverfahren für ein Getriebe in einem Fahrzeug weist auf: einen Schaltbestimmungsschritt (oder auch Schaltermittlungsschritt) (S100) des, in einer Getriebesteuereinrichtung/ Getriebesteuereinheit (TCU), Erhaltens/Empfangens der Drehzahl eines Verbrennungsmotors von einem Drehzahlsensor und Ermittelns/Bestimmens, ob ein Schalten von Gängen (ein Gangschalten) durchzuführen ist, in Abhängigkeit von der empfangenen Drehzahl, einen ECU(Motorsteuereinrichtung/ Motorsteuereinheit)-Steuerschritt (S300) des, wenn das Schalten von Gängen ermittelt ist/bestimmt ist im Schaltbestimmungsschritt (S100), Erlaubens der TCU, die Motorsteuereinheit (ECU) zu steuern, um die Kraftstoffzufuhr zu der Verbrennungsmotorverbrennungskammer zu stoppen und um eine Kupplung, welche den Verbrennungsmotor mit dem Getriebe verbindet, zu lösen, einen Motorbremsschritt (S500) des, nach dem Steuervorgang im ECU-Steuerschritt (S300), Überwachens einer Druckänderung der Motorzylinder und des Erlaubens, die Motorbremsaktion/den Motorbremsvorgang zu aktivieren, und einen Schaltschritt (S700) des, wenn die Drehzahl auf einen vorbestimmten Wert oder weniger reduziert ist, nach dem Motorbremsschritt (S500), Durchführens der Schaltaktion/des Schaltvorgangs.
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Das Schalten von Gängen in einem automatisierten Getriebe/Automatikgetriebe (AMT) kann durchgeführt werden in solcher Weise, dass, wenn die Drehzahl eines Verbrennungsmotors eine vorbestimmte Drehzahl erreicht, das Schalten von Gängen in die nächste Gangstufe durchgeführt wird nachdem die Drehzahl des Verbrennungsmotors auf ein bestimmtes Level/Niveau reduziert ist, wobei (beim Drehzahlreduzieren) die Kraftstoffzufuhr unterbrochen ist/unterbunden ist. Das heißt, um das Schalten von Gängen durchzuführen, soll die Drehzahl eines Verbrennungsmotors auf ein bestimmtes Level oder darunter reduziert werden, sogar wenn die Drehzahl ansteigt. Da die Zeit, die für das Schalten erforderlich ist, bestimmt ist in Abhängigkeit von der Zeit, die benötigt wird, um die Drehzahl eines Verbrennungsmotors auf das bestimmte Level oder darunter zu reduzieren, ist es wichtig, die Drehzahl eines Verbrennungsmotors schnell zu reduzieren.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung, zusätzlich zu einem herkömmlichen Verfahren des Reduzierens der Drehzahl eines Verbrennungsmotors, ist eine Motorbremse eingerichtet, um die Drehzahl eines Verbrennungsmotors noch schneller zu reduzieren. Die Motorbremse ist (hier) eine Art Hilfsbremse, bei welcher ein Auslassventil einer Verbrennungskammer vorab geöffnet wird, bevor der Kolben eines Verbrennungsmotors den oberen Totpunkt beim Kompressionshub erreicht/erreicht hat, so dass komprimierte Luft in dem Zylinder als Abgas ausgelassen wird, wodurch die Drehzahl des Verbrennungsmotors reduziert wird.
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Bei dem Steuerverfahren, während ein Fahrzeug fährt, erhält die TCU kontinuierlich die Drehzahl eines Verbrennungsmotors von einem Drehzahlsensor, und ermittelt/bestimmt, ob das Schalten von Gängen durchzuführen ist, in Abhängigkeit von der erhaltenen Drehzahl (S100).
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Im Schaltbestimmungsschritt (S100) ist ein Drehzahlsensor (zum Beispiel ein Getriebedrehzahlsensor) am/im Getriebe bereitgestellt, um die Drehzahl eines Verbrennungsmotors oder eines Getriebes zu erfassen und um dann die erfasste Drehzahl an die TCU zu senden. Die Position des Sensors und eines Objekts (zum Beispiel eines Verbrennungsmotors oder eines Getriebes) des Sensors, für welches (das Objekt) die Drehzahl erfasst wird, kann anders sein/ geändert sein gemäß der Gestaltung eines Getriebesystems und der Umgebung eines Fahrzeugs, so dass die vorliegende Erfindung nicht auf die vorhergehend beschriebene Konfiguration beschränkt ist.
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Der Schaltbestimmungsschritt (S100) kann aufweisen Vergleichen der Drehzahl, die von dem Drehzahlsensor empfangen wird, mit einer Referenzdrehzahl beim Schalten von Gängen, welche in der TCU gespeichert ist, und, wenn die empfangene Drehzahl gleich oder größer als die Referenzdrehzahl ist, Durchführen des Schaltvorgangs (S300) in einem nachfolgenden Schritt (dem ECU-Steuerschritt).
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Im ECU-Steuerschritt (S300), wenn das Schalten von Gängen im Schaltbestimmungsschritt (S100) ermittelt/bestimmt ist, dann steuert die TCU die ECU, um die Kraftstoffzufuhr zu der Motorverbrennungskammer zu stoppen und um die Kupplung, welche den Verbrennungsmotor und das Getriebe miteinander verbindet, zu lösen. Das heißt, im vorliegenden Schritt wird die Kraftstoffzufuhr zum Verbrennungsmotor unterbunden, um zu verhindern, dass die Drehzahl des Verbrennungsmotors weiter ansteigt, und dann wird die Kupplung, welche den Verbrennungsmotor mit dem Getriebe betriebsmäßig verbindet, gelöst, um zu verhindern, dass Leistung von dem Verbrennungsmotor zu dem Getriebe übertragen wird.
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Im ECU-Steuerschritt (S300) wird die Drehzahl eines Verbrennungsmotors nicht in das Getriebe eingegeben gemäß einem Befehl, der in die ECU eingegeben wird. Dann, um die Drehzahl des Verbrennungsmotors zu reduzieren, wird die Motorbremse betätigt. Hierzu wird ein Motorbremsschritt (S500) durchgeführt, welcher aufweist Überwachen der Druckänderung in den Motorzylindern und Aktivieren der Motorbremsaktion des (jenes) Motorzylinders, welcher eine Druckänderung während eines Kompressionshubs erfährt.
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Der Grund des Überwachens des Drucks der Zylinder liegt darin, weil die Motorbremse aktiviert wird, um die Drehzahl eines Motors zu reduzieren bei aufgebrachter Last/bei Aufbringen von Last auf den Verbrennungsmotors. Das heißt, wie vorausgehend beschrieben, reduziert die Motorbremse die Motorleistung mit einem Vorgang/ mit einer Aktion, bei der ein Auslassventil vorab geöffnet wird bevor ein Kolben eines Verbrennungsmotors den oberen Totpunkt beim Kompressionshub erreicht, wodurch verhindert wird/ beschränkt wird, dass ein normaler Kompressionshub auftritt. Die ECU aktiviert die Motorbremse durch Öffnen des Auslassventils hinsichtlich eines Zylinders, welcher zu einem Explosionshub/ Zündungshub vom Kompressionshub aus vorrückt.
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Da alle oder ein Teil (Anzahl) der Zylinder in einem Verbrennungsmotors verwendet können gemäß einem Betrag der Drehzahl des Verbrennungsmotors, um den zu reduzieren ist, in Abhängigkeit von der Anzahl von Schaltstufen/Gängen, die hochzuschalten sind, wird im Motorbremsschritt (S500) der Motorbremsvorgang sequenziell und wiederholt durchgeführt bei der Mehrzahl/ Vielzahl von Motorzylindern, so dass eine Reduzierung in der Drehzahl, welche für das Schalten von Gängen erforderlich ist, erreicht wird, wodurch die Drehzahl des Verbrennungsmotors auf ein erforderliches Level reduziert wird.
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Nach dem Motorbremsschritt (S500), wenn die Drehzahl auf einen vordefinierten Wert oder darunter reduziert ist, wird ein Schaltschritt (S700) durchgeführt und das Steuerverfahren wird beendet.
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Ferner, nach dem Schaltvorgang im Schaltschritt, ist es nicht erforderlich, die Drehzahl des Verbrennungsmotors weiter zu reduzieren, so dass ein Motorbremslöseschritt (S900) durchgeführt wird mit dem Vorgang/ der Aktion, dass die TCU die ECU steuert, um den Motorbremsvorgang aufzuheben.
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Testresultate des Steuerverfahrens für ein Getriebe in einem Fahrzeug gemäß den zahlreichen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind in den 2 und 3 gezeigt.
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Gemäß den 2 und 3, während des Schaltens von der fünften Gangstufe zur siebten Gangstufe, falls das Motorbremsen nicht angewendet wird, sind 1,5 Sekunden erforderlich, wohingegen, falls das Motorbremsen angewendet wird, nur 1,2 Sekunden erforderlich sind, was eine Verbesserung von etwa 21% darstellt.
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Ferner, bezüglich der Beschleunigungszeit, falls das Motorbremsen nicht angewendet wird, sind 24 Sekunden erforderlich, wohingegen, falls das Motorbremsen angewendet wird, sind (nur) 22,3 Sekunden erforderlich, was eine Verbesserung von 7% darstellt. Diese Resultate sind in 4 gezeigt.
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Daher, gemäß dem Steuerverfahren für ein Getriebe in einem Fahrzeug, wenn das Schalten von Gängen durchgeführt wird, wird eine Reduzierung der Drehzahl eines Verbrennungsmotors schneller erzielt als bei der bezogenen Technik, und zwar ohne das separate Teile verwendet werden, wird die Zeit vom Starten bis zum Erreichen der Topdrehzahl verkürzt, wodurch eine Beschleunigungsleistung, welche der Fahrer erfahren kann, verbessert ist und wodurch eine Leistungsqualität eines Getriebes verbessert ist.
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Die vorausgehenden Beschreibungen der spezifischen exemplarischen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind zum Zwecke der Illustration und Beschreibung gemacht wurden. Sie dienen nicht dazu, um erschöpfend zu sein oder um die Erfindung auf genau diese offenbarten Ausführungsformen einzuschränken, und ersichtlich sind viele Modifikationen und Variationen im Lichte der obigen Lehre möglich. Die exemplarischen Ausführungsformen wurden gewählt und beschrieben, um bestimmte Prinzipien der Erfindung und ihre praktische Anwendung zu erklären, um dadurch den Fachmann in die Lage zu versetzen die Erfindung durchzuführen, sowie die zahlreichen Alternativen und Modifikationen davon. Es ist vorgesehen, dass der Umfang der Erfindung durch die angehängten Ansprüche und ihre Äquivalente definiert ist.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- KR 10-2013-0106299 [0001]
- JP 1999-105582 A [0004]
