DE102013114958B4 - Start-up control for a vehicle with a dual clutch transmission - Google Patents
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Abstract
Fahrzeug (10), umfassend:eine Kraftmaschine (12);ein Kraftmaschinen-Steuerungsmodul (30) in Verbindung mit der Kraftmaschine (12), wobei das Kraftmaschinen-Steuerungsmodul (30) einen Ist-Drehmomentwert (TE) der Kraftmaschine (12) liefert; undeine Doppelkupplungsgetriebe-(DCT)-Baugruppe (14) mit einer ersten und zweiten Eingangskupplung (C1, C2), einem ersten und zweiten Zahnradsatz (24, 124), die über die jeweilige erste und zweite Eingangskupplung (C1, C2) selektiv mit der Kraftmaschine (12) verbunden sind, und einem Getriebesteuerungsmodul (20), das mit der DCT-Baugruppe (14) und dem Kraftmaschinen-Steuerungsmodul (30) in Verbindung steht und eine kalibrierte Drehmoment-zu-Position-Tabelle (60) aufweist;wobei das Getriebesteuerungsmodul (20) ausgestaltet ist, um:eine Anfahranforderung (Th%) des Fahrzeugs (10) zu empfangen (102);den Ist-Drehmomentwert (TE) der Kraftmaschine (12) von dem Kraftmaschinen-Steuerungsmodul (30) zu empfangen (106);einen Trägheitsdrehmomentwert (Iα) als das Produkt aus einer Beschleunigung (α) und einer Trägheit (I) der Kraftmaschine (12) zu ermitteln (104);ein Kupplungsdrehmoment (TCALC) für eine bestimmte der ersten und zweiten Eingangskupplung (C1, C2) als eine Funktion des Ist-Drehmomentwerts (TE) der Kraftmaschine (12) und des Trägheitsmomentwerts (Iα) zu berechnen;eine Differenz (Δ) zwischen dem berechneten Kupplungsdrehmoment (TCALC) und einem befohlenen Kupplungsdrehmoment (Tcc) zu berechnen (108); undeine Regelung einer Position (P) der bestimmten Eingangskupplung (C1, C2) unter Verwendung der Differenz (Δ) als einen Rückkopplungsterm vorzusehen (112, 114), wobei das Getriebesteuerungsmodul (20) ausgestaltet ist, um die Regelung der Position (P) zumindest teilweise durch Extrahieren der Kupplungsposition (P) aus der Drehmoment-zu-Position-Tabelle (60) und Übertragen des Kupplungspositionssignals an die bestimmte Eingangskupplung (C1, C2) vorzusehen, wobei das Getriebesteuerungsmodul (20) ausgestaltet ist, um die Drehmoment-zu-Position-Tabelle (60) zu modifizieren, so dass weniger Kupplungsdrehmoment in der Drehmoment-zu-Position-Tabelle einer gegebenen Einrückposition der bestimmten Eingangskupplung (C1, C2) entspricht, wenn das berechnete Kupplungsdrehmoment (TCALC) das befohlene Kupplungsdrehmoment (Tcc) überschreitet (110), und so dass mehr Kupplungsdrehmoment in der Drehmoment-zu-Position-Tabelle der gegebenen Einrückposition entspricht, wenn das berechnete Kupplungsdrehmoment (TCALC) kleiner als das befohlene Kupplungsdrehmoment (Tcc) ist (110);Anpassen der Drehmoment-zu-Position-Tabelle (60), wobei der Betrag der Einstellung durch Grenzen begrenzt wird (112, 114).A vehicle (10), comprising:an engine (12);an engine control module (30) in connection with the engine (12), the engine control module (30) providing an actual torque value (TE) of the engine (12). ; and a dual clutch transmission (DCT) assembly (14) having first and second input clutches (C1, C2), first and second gear sets (24, 124) selectively connected to the respective first and second input clutches (C1, C2). engine (12), and a transmission control module (20) connected to the DCT assembly (14) and the engine control module (30) and having a calibrated torque-to-position table (60);wherein the transmission control module (20) is designed to: receive (102) a starting request (Th%) of the vehicle (10); receive the actual torque value (TE) of the engine (12) from the engine control module (30) ( 106);determine (104);an inertia torque value (Iα) as the product of an acceleration (α) and an inertia (I) of the engine (12);a clutch torque (TCALC) for a specific one of the first and second input clutches (C1, C2) as a function of the actual torque value (TE) of the engine (12) and the inertia torque value (Iα); calculate (108) a difference (Δ) between the calculated clutch torque (TCALC) and a commanded clutch torque (Tcc) ; and to provide (112, 114) control of a position (P) of the particular input clutch (C1, C2) using the difference (Δ) as a feedback term, wherein the transmission control module (20) is designed to control the position (P) at least in part by extracting the clutch position (P) from the torque-to-position table (60) and transmitting the clutch position signal to the specific input clutch (C1, C2), the transmission control module (20) being configured to provide the torque-to-position Modify position table (60) so that less clutch torque in the torque-to-position table corresponds to a given engagement position of the particular input clutch (C1, C2) when the calculated clutch torque (TCALC) exceeds the commanded clutch torque (Tcc) ( 110), and so that more clutch torque in the torque-to-position table corresponds to the given engagement position when the calculated clutch torque (TCALC) is less than the commanded clutch torque (Tcc) (110);Adjusting the torque-to-position Table (60), where the amount of adjustment is limited by limits (112, 114).
Description
Diese Offenbarung bezieht sich auf die Anfahrregelung eines Fahrzeuges mit einem Doppelkupplungsgetriebe.This disclosure relates to the starting control of a vehicle with a dual clutch transmission.
Doppelkupplungsgetriebe kombinieren bestimmte Merkmale von manuellen und automatischen Getrieben. In einem Doppelkupplungsgetriebe oder DCT mit ungeradzahligen und geradzahligen Zahnradsätzen wird eine von einem Paar Eingangskupplungen eingerückt, um irgendeinen der ungeradzahligen Zahnradsätze in Eingriff zu bringen. Ebenso wird die andere Eingangskupplung eingerückt, um irgendeinen der geradzahligen Zahnradsätze in Eingriff zu bringen. Ein Bordgetriebe-Controller prognostiziert den nächsten zu wählenden Gang unter Verwendung verfügbarer Regelungs- oder Steuerungseingänge, wie Beschleunigung der Kraftmaschine und Bremsniveaus, und befiehlt dann das Einlegen des nächsten Gangs zu Beginn des bevorstehenden Schaltens. Im Vergleich mit einem konventionellen Getriebe kann ein DCT schnellere Gangwechsel liefern, in der Regel mit einer verbesserten Schaltsteuerung und erhöhter Leistung.Dual clutch transmissions combine certain features of manual and automatic transmissions. In a dual clutch transmission or DCT with odd and even gear sets, one of a pair of input clutches is engaged to engage any of the odd gear sets. Likewise, the other input clutch is engaged to engage any of the even gear sets. An on-board transmission controller predicts the next gear to be selected using available control inputs such as engine acceleration and braking levels, and then commands engagement of the next gear at the start of the upcoming shift. Compared to a conventional transmission, a DCT can deliver quicker gear changes, typically with improved shift control and increased power.
Die beiden verfügbaren Eingangskupplungen in einem nassen DCT werden durch Getriebefluid gekühlt und geschmiert, das über eine kraftmaschinengetriebene oder Hilfsfluidpumpe umgewälzt wird. In einem trockenen DCT (dDCT) werden die verschiedenen Zahnradsätze innerhalb eines Getriebelastens des DCT in der gleichen Weise gekühlt und geschmiert, während die beiden Eingangskupplungen trocken bleiben. Als Ergebnis kann ein dDCT einen größeren Umfang von temperaturbedingter Leistungsvermögensschwankung relativ zu einem nassen DCT erfahren.The two available input clutches in a wet DCT are cooled and lubricated by transmission fluid that is circulated via an engine-driven or auxiliary fluid pump. In a dry DCT (dDCT), the various gear sets within a DCT gearbox are cooled and lubricated in the same manner, while the two input clutches remain dry. As a result, a dDCT may experience a greater amount of temperature-related performance variation relative to a wet DCT.
Die
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Anfahren eines mit einer Doppelkupplungsgetriebe-Baugruppe ausgestatteten Fahrzeugs mit einem geschmeidigen, konsistenten Verhalten zu erreichen.It is the object of the present invention to achieve smooth, consistent behavior when starting a vehicle equipped with a dual clutch transmission assembly.
Diese Aufgabe wird durch ein Fahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.This task is achieved by a vehicle with the features of claim 1.
Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.Advantageous embodiments are specified in the dependent claims.
Die Erfindung wird im Folgenden beispielhaft anhand der Zeichnungen beschrieben:
-
1 ist eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs, das ein Doppelkupplungsgetriebe (DCT) mit einer Kupplungsposition aufweist, die während des Anfahrens des Fahrzeugs unter Verwendung eines Anfahrsteuerungsverfahrens geregelt wird, wie es hierin beschrieben ist. -
2 ist ein Satz von Zeitdiagrammen, die die sich ändernden Amplituden von verschiedenen Fahrzeugleistungsvermögenswerten beschreiben, wobei die Zeit auf der horizontalen Achse aufgetragen ist und die Amplitude auf der vertikalen Achse aufgetragen ist. -
3 ist ein Zeitdiagramm eines Beispielkupplungspositions-Regelungssignals für eine Eingangskupplung des in1 gezeigten DCT, wobei die Zeit auf der horizontalen Achse aufgetragen ist und die Amplitude auf der vertikalen Achse aufgetragen ist. -
4 ist ein Beispiel-Drehmoment-zu-Position-Modell, das mit dem Fahrzeug von1 verwendbar ist, wobei das befohlene Kupplungsdrehmoment auf der horizontalen Achse aufgetragen ist und die Kupplungsposition auf der vertikalen Achse aufgetragen ist. -
5 ist ein Flussdiagramm, das eine Beispielausführungsform eines Fahrzeuganfahrregelungsverfahrens für das in1 gezeigte Fahrzeug oder für jedes andere Fahrzeug, das eine nasse oder eine trockene DCT als Teil seines Antriebsstrangs aufweist, beschreibt.
-
1 is a schematic illustration of a vehicle having a dual clutch transmission (DCT) with a clutch position controlled during vehicle launch using a launch control method as described herein. -
2 is a set of time charts that describe the changing amplitudes of various vehicle performance values, with time plotted on the horizontal axis and amplitude plotted on the vertical axis. -
3 is a timing diagram of an example clutch position control signal for an input clutch of the in1 DCT shown, with time plotted on the horizontal axis and amplitude plotted on the vertical axis. -
4 is an example torque-to-position model used with the vehicle from1 can be used, with the commanded clutch torque plotted on the horizontal axis and the clutch position plotted on the vertical axis. -
5 is a flowchart illustrating an example embodiment of a vehicle launch control method for the in1 vehicle shown or for any other vehicle that has a having wet or dry DCT as part of its powertrain.
Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen, in denen gleiche Bezugszeichen überall in den verschiedenen Figuren auf gleiche Komponenten verweisen, ist in
Wie im Stand der Technik verstanden wird, ist ein DCT ein automatisiertes, handschaltartiges Getriebe, das einen Getriebekasten 13 mit zwei unabhängig betätigten Eingangskupplungen, d.h., der jeweiligen in
Im der Beispiel-DCT-Baugruppe 14 von
Die Controller des in
In dem Beispielfahrzeug 10 von
Innerhalb der DCT-Baugruppe 14 ist die erste Welle 25 mit nur den ungeraden Zahnradsätzen 24 (GSo) verbunden und treibt diese an. Die zweite Welle 27 ist mit nur den geraden Zahnradsätzen 124 (GSE), die einen Rückwärtsgangzahnradsatz einschließen, verbunden und treibt diese an. Die DCT-Baugruppe 14 umfasst ferner obere und untere Hauptwellen 17 bzw. 19, die mit Achsantriebs-(F/D)-Zahnradsätzen 34, 134 verbunden sind. Die Achsantriebszahnradsätze 34 und 134 sind ihrerseits mit der Ausgangswelle 21 der DCT-Baugruppe 14 verbunden und sind ausgestaltet, um jede erforderliche Achsgetriebeuntersetzung bereitzustellen.Within the
Mit Bezug auf die Controller des Fahrzeugs 10 können das TCM 20 und das ECM 30 als auf einem Mikroprozessor beruhende Einrichtungen ausgestaltet sein, die Bauteile aufweisen, wie etwa Prozessoren 22, 32, Speicher 23, 33, der greifbare, nicht vorübergehende computerlesbare Medien, wie Nurlesespeicher (ROM), optischen Speicher, Festkörper-Flash-Speicher und dergleichen, sowie einen Direktzugriffsspeicher (RAM), elektrisch löschbaren programmierbaren Nur-Lese-Speicher (EEPROM), Flash-Speicher usw. umfasst, aber nicht notwendigerweise darauf begrenzt ist, und eine Schaltung, die einen Hochgeschwindigkeitstaktgeber, Analog-Digital-(A/D)-Schaltung, Digital-Analog-(D/A)-Schaltung, einen digitalen Signalprozessor oder DSP, Transceiver 26, 36 und die notwendigen Eingabe/Ausgabe-(E/A)-Einrichtungen und andere Signalaufbereitungs- und/oder Pufferschaltung umfasst, aber nicht darauf begrenzt ist.With respect to the controllers of the
Das TCM 20 und ECM 30 sind programmiert, um die erforderlichen Schritte des Anfahrregelungsverfahrens auszuführen, von dem ein Beispiel bei 100 in
Unter Bezugnahme auf
Wenn die Drehzahlanforderung der Kraftmaschine von dem ECM 30 an die Kraftmaschine 12 übertragen wird, werden die verschiedenen Aktoren der Kraftmaschine 12 von dem ECM 30 wie notwendig gesteuert, um eine kalibrierte Rate der Kraftmaschinenbeschleunigung bereitzustellen. Das Ist-Drehmoment der Kraftmaschine (Linienzug TE) steigt an, wobei der größte Teil dieses Drehmoments anfänglich die Arbeit der Erhöhung der Drehzahl der Kraftmaschine leistet (Linienzug NE). Wie es in der Technik verstanden wird, können die Aktoren der Kraftmaschine z. B. Zündkerzen und/oder Zylinder der Kraftmaschine 12 sein, wobei das ECM 30 die Drehzahl der Kraftmaschine (Linienzug NE) durch Steuern des Zündfunkens / der Zündung, der Anzahl der aktiven Zylinder usw. steuert.When the engine speed request is transmitted from the
Etwas von dem Ist-Drehmoment der Kraftmaschine (TE) von der Kraftmaschine 12 ist notwendig, um die Trägheit (l) der Kraftmaschine 12 zu überwinden, insbesondere beim Anfahren. Trägheitsmoment der Kraftmaschine (l) wird bei der Positionsregelung der verschiedenen Kraftmaschinenaktoren verwendet. Genauer kann ein berechnetes Drehmoment (TCALC) durch das TCM 20 wie folgt abgeleitet werden:
In
Das befohlene Kupplungsdrehmoment (Linienzug Tcc) kann als ein Kalibrierungswert von dem TCM 20 geliefert werden, z.B. aus einer Nachschlagetabelle oder aus einem Drehmomentmodell, das in Speicher 23 aufgezeichnet ist, extrahiert werden. Das TCM 20 überwacht somit das Ist-Drehmoment der Kraftmaschine (Linienzug TE) und das Trägheitsmoment der Kraftmaschine (Linienzug Iα), um genau zu bestimmen, wie viel Last auf die Eingangskupplung C1 oder C2 der DCT-Baugruppe 14 von
Unter Bezugnahme auf
In einer Beispielregelungsaktion, in der ein berechnetes Kupplungsdrehmoment das befohlene Kupplungsdrehmoment von dem TCM 20 überschreitet, kann das Kupplungspositionssignal (Linienzug PX) nach unten modifiziert werden, um Linienzug PX - zu bilden. Eine Regelungsaktion, bei der das berechnete Kupplungsdrehmoment kleiner als das befohlene Kupplungsdrehmoment ist, kann das Kupplungspositionssignal (Linienzug PX) nach oben eingestellt werden, um Linienzug Px+zu bilden. Bei etwa t2 der
Eine Einstellung des Kupplungspositionssignals (Linienzug Px) von
Unter Bezugnahme auf
Schritt 104 bringt das Ableiten des Kupplungsdrehmoments (TCALC) mit sich, wie es oben erläutert wurde, wie etwa über das Produkt aus der bekannten Trägheit (l) und der gemessenen oder berechneten Beschleunigung (α) der Kraftmaschine 12. Die Trägheit (l) kann ein kalibrierter Wert sein, der im Speicher 23 des TCM 20 aufgezeichnet ist. Die Beschleunigung (α) kann unter Verwendung jedes geeigneten Ansatzes ermittelt werden, z.B. durch Berechnung der Rate der Änderung eines gemessenen Drehzahlsignals der Kraftmaschine oder durch direkte Messung. Das berechnete Kupplungsdrehmoment (TCALC) wird aufgezeichnet, und das Verfahren 100 schreitet danach zu Schritt 108 fort.Step 104 involves deriving the clutch torque (T CALC ) as explained above, such as via the product of the known inertia (l) and the measured or calculated acceleration (α) of the
Bei Schritt 106 wird das Ist-Drehmoment der Kraftmaschine (Linienzug TE von
Bei Schritt 108 bestimmt das TCM 20 als nächstes, ob ein befohlenes Kupplungsdrehmoment, d.h. Linienzug Tcc von
Schritt 110 umfasst das Ermitteln, über das TCM 20, ob das befohlene Kupplungsdrehmoment (Linienzug Tcc) das berechnete Kupplungsdrehmoment (TCALC) von Schritt 104 überschreitet. Wenn dies der Fall ist, schreitet das Verfahren 100 zu Schritt 112 fort. Ansonsten schreitet das Verfahren 100 zu Schritt 114 fort.Step 110 includes determining, via the
Bei Schritt 112 kann das TCM 20 das Kupplungspositionssignal (Linienzug Px von
Bei Schritt 114 stellt das TCM 20 das Kupplungspositionssignal (Linienzug Px von
Unter Verwendung des oben dargelegten Verfahrens 100 kann das TCM 20 von
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