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TECHNISCHES GEBIET
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Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Steuern eines Fahrzeugs mit einem Getriebe und insbesondere auf ein Verfahren zum Steuern des Betriebs eines Fahrzeugs, um die Vibration in einem Antriebsstrang des Fahrzeugs abzuschwächen.
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HINTERGRUND
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Die Vibration in einem Antriebsstrang eines Fahrzeugs wird häufig durch Koppeln von zwei sich bewegenden Teilen erzeugt. In einem Getriebe mit mindestens einer Kupplung wie z. B. einem Doppelkupplungsgetriebe, ohne jedoch darauf begrenzt zu sein, kann beispielsweise eine Vibration auftreten, wenn eine der Kupplungen verwendet wird, um zwei verschiedene Komponenten, die sich mit verschiedenen Drehzahlen drehen, zu koppeln, wodurch angefordert wird, dass die Kupplung schleift. Die Vibration tritt jederzeit auf, wenn eine Instabilität in der schleifenden Kupplung besteht, wie z. B. aufgrund eines nachteiligen Reibungskoeffizienten. Wenn die Vibration stark genug ist, kann die Vibration durch einen Insassen des Fahrzeugs gespürt werden, was nicht erwünscht ist. Dieser Typ von Vibration wird häufig als Vibrationszittern oder Vibrationsrattern bezeichnet.
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Ein herkömmliches Verfahren zum Steuern eines Fahrzeugs mit einem Getriebe ist aus der Druckschrift
DE 10 2006 003 400 A1 bekannt.
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ZUSAMMENFASSUNG
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Ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Steuern eines Fahrzeugs mit einem Getriebe mit mindestens einer Kupplung umfasst: Detektieren einer Vibration in einem Antriebsstrang des Fahrzeugs mit einem Längsbeschleunigungsmesser; Identifizieren einer Betriebsordnung des Fahrzeugs, wenn zuvor festgestellt wurde, dass die detektierte Vibration außerhalb eines vordefinierten zulässigen Bereichs liegt; Einstellen einer Steuerstrategie des Antriebsstrangs, um eine überarbeitete Steuerstrategie zu definieren, um die identifizierte Betriebsordnung zu vermeiden; und Anwenden der überarbeiteten Steuerstrategie, um den Antriebsstrang zu steuern, um die Vibration im Antriebsstrang abzuschwächen. Das Identifizieren der Betriebsordnung des Fahrzeugs umfasst das Identifizieren eines oder mehrerer Werte für mehrere Parameter. Die mehreren Parameter umfassen eine Kraftmaschinendrehzahl und/oder eine Getriebe-Eingangswellendrehzahl und/oder eine Getriebe-Ausgangswellendrehzahl und/oder einen Drehzahlgradienten und/oder ein Kraftmaschinendrehmoment und/oder eine Drosselklappenposition und/oder ein Kupplungseingangsdrehmoment und/oder eine Temperatur einer Komponente. Das Detektieren der Vibration mit dem Längsbeschleunigungsmesser umfasst ein Messen einer Amplitude der Längsbeschleunigung des Fahrzeugs. Das Detektieren der Vibration mit dem Längsbeschleunigungsmesser umfasst ein Messen einer Frequenz der Längsbeschleunigung des Fahrzeugs. Der vordefinierte zulässige Bereich umfasst einen Amplitudenbereich zwischen 0 und 2 m/s2. Der vordefinierte zulässige Bereich umfasst einen Frequenzbereich von weniger als 16 Hz und größer als 18 Hz.
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Die obigen Merkmale und Vorteile und weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung sind aus der folgenden ausführlichen Beschreibung der besten Arten zur Ausführung der Erfindung in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen leicht ersichtlich.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist ein schematisches Diagramm eines Fahrzeugs.
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2 ist ein Graph, der die durch einen Längsbeschleunigungsmesser detektierte Vibration mit einer Drehzahl einer Kraftmaschine und einer Drehzahl einer Kupplung in Beziehung setzt.
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3 ist ein Ablaufplan, der ein Verfahren zum Steuern des Betriebs des Fahrzeugs, um die Vibration im Fahrzeug abzuschwächen, zeigt.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
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Der Fachmann auf dem Gebiet erkennt, dass Begriffe, wie etwa ”oberhalb”, ”unterhalb”, ”nach oben”, ”nach unten”, ”Oberseite”, ”Unterseite” usw. für die Beschreibung der Figuren verwendet werden und keine Begrenzungen für den Schutzbereich der Erfindung, wie durch die beigefügten Ansprüche definiert, darstellen.
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In den Figuren, in denen gleiche Bezugszeichen in allen verschiedenen Ansichten gleiche Teile angeben, ist ein Fahrzeug im Allgemeinen bei 20 in 1 gezeigt. Das Fahrzeug 20 kann eine beliebige Aufmachung eines Fahrzeugs 20 wie z. B. eine Limousine, einen Lastwagen, ein SUV usw. umfassen. Das Fahrzeug 20 umfasst einen Antriebsstrang 22. Der Antriebsstrang 22 kann irgendeinen Typ/irgendeine Aufmachung und/oder Konfiguration des Antriebsstrangs 22 umfassen, die in der Lage ist, das Fahrzeug 20 anzutreiben und zu bewegen. Der Antriebsstrang 22 kann beispielsweise eine Kraftmaschine 24 und ein Getriebe 26 umfassen, ist jedoch nicht darauf begrenzt. Die Kraftmaschine 24 kann eine Benzinkraftmaschine 24 oder eine Dieselkraftmaschine 24 umfassen, ist jedoch nicht darauf begrenzt. Das Getriebe 26 ist mit der Kraftmaschine 24 gekoppelt und überträgt ein Drehmoment von der Kraftmaschine 24 zu einer Antriebsachse, wie bekannt ist. Das Getriebe 26 überträgt das Drehmoment von der Kraftmaschine 24 über mehrere verschiedene Zahnräder, die einen Zahnradsatz definieren, der im Allgemeinen mit 28 angegeben ist, um das Drehzahl/Drehmoment-Verhältnis zu modifizieren. Das Getriebe 26 kann eine beliebige Aufmachung und/oder Konfiguration des Getriebes 26 umfassen und kann mindestens eine Kupplung 30 umfassen, die zum selektiven Koppeln von zwei verschiedenen rotierenden Komponenten wie z. B. einem Ausgang von der Kraftmaschine 24 mit einem der Zahnräder des Zahnradsatzes 28 konfiguriert ist. Das Getriebe 26 kann beispielsweise ein Getriebe 26 mit Doppelkupplung 30 umfassen, ist jedoch nicht darauf begrenzt. Vom Fachmann auf dem Gebiet sollte erkannt werden, dass der Antriebsstrang 22 viele andere Komponenten umfassen kann, die hier nicht spezifisch beschrieben sind, und dass die Beschreibung des Antriebsstrangs 22 und dessen Betrieb für das Verständnis der Erfindung nicht notwendig ist und daher der Deutlichkeit halber begrenzt ist.
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Das Fahrzeug 20 kann ferner ein Steuermodul 32 wie z. B. eine Steuereinheit der Kraftmaschine 24 und/oder des Getriebes 26 umfassen, ist jedoch nicht darauf begrenzt, um den Betrieb des Antriebsstrangs 22 zu steuern. Das Steuermodul 32 kann einen Computer und/oder Prozessor umfassen und die ganze Software, Hardware, den ganzen Speicher, alle Algorithmen, Verbindungen, Sensoren usw. umfassen, die erforderlich sind, um den Betrieb des Antriebsstrangs 22 zu managen und zu steuern. An sich kann ein Verfahren, das nachstehend beschrieben wird und im Allgemeinen in 3 bei 70 gezeigt ist, als Programm verkörpert sein, das im Steuermodul 32 betriebsfähig ist. Es sollte erkannt werden, dass das Steuermodul 32 irgendeine Vorrichtung umfassen kann, die in der Lage ist, Daten von verschiedenen Sensoren zu analysieren, Daten zu vergleichen, die notwendigen Entscheidungen zu treffen, die erforderlich sind, um den Betrieb des Antriebsstrangs 22 zu steuern, und die erforderlichen Aufgaben auszuführen, die notwendig sind, um den Betrieb des Antriebsstrangs 22 zu steuern.
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Ein Längsbeschleunigungsmesser 34 ist in das Fahrzeug 20 eingebaut. Der Längsbeschleunigungsmesser 34 detektiert die Beschleunigung entlang einer Längsachse des Fahrzeugs 20 sowohl in einer Vorwärtsrichtung 38 als auch einer Rückwärtsrichtung 40. Der Längsbeschleunigungsmesser 34 ist mit dem Steuermodul 32 zum Senden eines Signals zum Steuermodul 32, das die detektierte Beschleunigung des Fahrzeugs 20 angibt, gekoppelt und steht damit in Kommunikation. Der Längsbeschleunigungsmesser 34 kann irgendeinen Typ und/oder irgendeine Auslegung von Beschleunigungsmesser umfassen, der in der Lage ist, die Beschleunigung des Fahrzeugs 20 in der Vorwärtslängsrichtung 38 und der Rückwärtslängsrichtung 40 des Fahrzeugs 20 zu detektieren.
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Mit Bezug auf 3 ist das Verfahren zum Steuern des Betriebs des Fahrzeugs 20 im Allgemeinen bei 70 gezeigt. Das Verfahren umfasst das Vorsehen des Steuermoduls 32, das betriebsfähig ist, um den Betrieb des Antriebsstrangs 22 und/oder des Fahrzeugs 20 zu steuern. Wie vorstehend angegeben, umfasst das Steuermodul 32 die ganze Software, Hardware, den ganzen Speicher, alle Algorithmen, Verbindungen, Sensoren, usw., die erforderlich sind, um den Betrieb des Antriebsstrangs 22 zu managen und zu steuern. Das Steuermodul 32 ist betriebsfähig, um die verschiedenen Aufgaben des nachstehend beschriebenen Verfahrens durchzuführen.
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Das Verfahren umfasst das Detektieren einer Vibration, was im Allgemeinen durch den Kasten 72 angegeben ist, im Antriebsstrang 22 des Fahrzeugs 20 mit dem Längsbeschleunigungsmesser 34. Wie vorstehend beschrieben, detektiert der Längsbeschleunigungsmesser 34 die Beschleunigung des Fahrzeugs 20 sowohl in der Vorwärtslängsrichtung 38 als auch in der Rückwärtslängsrichtung 40 des Fahrzeugs 20. Mit Bezug auf 2, in der die Zeit entlang einer horizontalen Achse 50 angegeben ist, die Drehzahl entlang einer linken vertikalen Achse 52 angegeben ist und die Beschleunigung entlang einer rechten vertikalen Achse 54 angegeben ist, ist die detektierte Vibration vom Längsbeschleunigungsmesser 34 im Allgemeinen durch eine Signallinie 56 gezeigt. Wie in 2 gezeigt ist, variieren die Amplitude und Frequenz der Signallinie 56. Für Beispielzwecke zeigt 2, dass die Amplitude der Signallinie 56 merklich zunimmt, wenn die Kupplung 30 aktiviert wird, um die Kraftmaschine 24 mit dem Zahnradsatz 28 zu verbinden. Die Drehzahl der Kraftmaschine 24 ist im Allgemeinen durch eine Drehzahllinie 58 der Kraftmaschine 24 gezeigt und die Drehzahl der Kupplung 30 ist im Allgemeinen durch eine Drehzahllinie 60 der Kupplung 30 gezeigt. Wenn die Kupplung 30 eingerückt wird, um die Kraftmaschine 24 mit dem Zahnradsatz zu verbinden, nimmt die Drehzahl der Kupplung 30 über die Zeit zu, um sie der Drehzahl der Kraftmaschine 24 anzupassen. In dieser Periode schleift die Kupplung 30 und eine Vibration wird erzeugt, wie durch die Signallinie 56 angegeben. Wenn die Amplitude und/oder Frequenz der Vibration stark genug sind, kann ein Insasse die Vibration spüren, was unerwünscht ist.
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Die detektierte Vibration vom Längsbeschleunigungsmesser 34, d. h. die Signallinie 56, wird mit einem vordefinierten zulässigen Bereich verglichen, was im Allgemeinen durch den Kasten 74 angegeben ist, um festzustellen, ob die detektierte Vibration innerhalb des vordefinierten zulässigen Bereichs liegt oder ob die detektierte Vibration außerhalb des vordefinierten zulässigen Bereich liegt. Der vordefinierte zulässige Bereich ist so definiert, dass er sich einem Niveau nähert, auf dem ein Insasse des Fahrzeugs 20 die Vibration spüren kann. Wenn die detektierte Vibration außerhalb des vordefinierten zulässigen Bereichs liegt, was im Allgemeinen bei 76 angegeben ist, dann kann der Insasse folglich die Vibration spüren, und wenn die detektierte Vibration innerhalb des vordefinierten zulässigen Bereichs liegt, was im Allgemeinen bei 78 angegeben ist, dann spürt der Insasse die Vibration wahrscheinlich nicht und keine Handlung wird unternommen, was im Allgemeinen durch den Kasten 80 angegeben ist.
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Der vordefinierte zulässige Bereich hängt von der Amplitude der Längsbeschleunigung des Fahrzeugs 20 und/oder von der Frequenz der Längsbeschleunigung des Fahrzeugs 20 ab. Folglich umfasst das Detektieren der Vibration mit dem Längsbeschleunigungsmesser 34 das Messen der Amplitude der Längsbeschleunigung des Fahrzeugs 20 und das Messen der Frequenz der Längsbeschleunigung des Fahrzeugs 20. Das Steuermodul 32 kann die Amplitude und die Frequenz der detektierten Vibration durch Untersuchen der Signallinie 56, die vom Längsbeschleunigungsmesser 34 geliefert wird, messen. Wie allgemein verständlich ist, ist die Amplitude als Absolutwert der maximalen Verlagerung von einem Nullwert während einer Periode einer Schwingung definiert und die Frequenz ist als Anzahl von Zyklen oder vollendeten Wechseln pro Einheitszeit einer Welle oder Schwingung definiert.
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Der vordefinierte zulässige Bereich kann beispielsweise einen Amplitudenbereich zwischen 0 und 2 m/s2 umfassen, ist jedoch nicht darauf begrenzt. Wenn die Amplitude der detektierten Vibration größer ist als 2 m/s2, dann liegt die detektierte Vibration folglich außerhalb des vordefinierten zulässigen Bereichs und ein Insasse kann die Vibration spüren. Wenn jedoch die Amplitude der detektierten Vibration zwischen 0 und 2 m/s2 liegt, dann liegt die detektierte Vibration innerhalb des vordefinierten zulässigen Bereichs und der Insasse spürt die Vibration wahrscheinlich nicht. Ebenso kann der vordefinierte zulässige Bereich einen Frequenzbereich von einem Bereich von weniger als 16 Hz und größer als 18 Hz umfassen, ist jedoch nicht darauf begrenzt. Wenn die Frequenz der detektierten Vibration zwischen 16 und 18 Hz liegt, dann liegt die detektierte Vibration folglich außerhalb des vordefinierten zulässigen Bereichs und ein Insasse kann die Vibration spüren. Wenn jedoch die Frequenz der detektierten Vibration geringer ist als 16 Hz oder größer ist als 18 Hz, dann liegt die detektierte Vibration innerhalb des vordefinierten zulässigen Bereichs und der Insasse spürt die Vibration wahrscheinlich nicht. Es sollte erkannt werden, dass der Frequenzbereich anders sein kann als der hier beschriebene beispielhafte Frequenzbereich. Es sollte erkannt werden, dass der vordefinierte zulässige Bereich ferner auf anderen Faktoren basieren kann oder teilweise davon abhängen kann, wie z. B. einer Dauer der detektierten Vibration, die größer als ein Minimalwert ist, ist jedoch nicht darauf begrenzt.
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Wenn das Steuermodul 32 feststellt, dass die detektierte Vibration außerhalb des vordefinierten zulässigen Bereichs liegt, dann identifiziert das Steuermodul 32 eine Betriebsordnung des Fahrzeugs 20, was im Allgemeinen durch den Kasten 82 angegeben ist, gleichzeitig mit der detektierten Vibration, d. h. das Steuermodul 32 identifiziert die Betriebsbedingungen des Fahrzeugs 20, wenn die Vibration als außerhalb des vordefinierten zulässigen Bereichs bestimmt wird.
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Das Identifizieren der Betriebsordnung des Fahrzeugs 20 kann das Identifizieren eines Werts für mehrere verschiedene Betriebsparameter des Fahrzeugs 20 umfassen. Die mehreren Betriebsparameter des Fahrzeugs 20 können eine Drehzahl der Kraftmaschine 24, eine Eingangswellendrehzahl des Getriebes 26, eine Ausgangswellendrehzahl des Getriebes 26, einen Drehzahlgradienten, ein Drehmoment der Kraftmaschine 24, eine Drosselklappenposition, ein Eingangsdrehmoment der Kupplung 30 oder eine Temperatur von einer oder mehreren Komponenten (wie z. B. der Kupplung 30) umfassen, sind jedoch nicht darauf begrenzt. Die identifizierten Werte für die mehreren verschiedenen Betriebsparameter des Fahrzeugs 20, die die identifizierte Betriebsordnung definieren, können im Speicher des Steuermoduls 32 gespeichert werden. Es sollte erkannt werden, dass das Steuermodul 32 verschiedene unterschiedliche Betriebsordnungen identifizieren kann, die Vibrationen zugeordnet sind, die den vordefinierten zulässigen Bereich überschreiten.
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Sobald eine Betriebsordnung, die einer übermäßigen Vibration zugeordnet ist, identifiziert ist, stellt das Steuermodul 32 eine Steuerstrategie des Fahrzeugs 20 und/oder Antriebsstrangs 22 ein, was im Allgemeinen durch den Kasten 84 angegeben ist, um eine überarbeitete Steuerstrategie zu definieren. Die Steuerstrategie ist die Strategie, die vom Steuermodul 32 verwendet wird, um den Betrieb des Fahrzeugs 20 und/oder Antriebsstrangs 22 in Situationen zu steuern, die zur identifizierten Betriebsordnung ähnlich sind. Durch Einstellen der Steuerstrategie wird die Weise, in der das Steuermodul 32 den Betrieb des Fahrzeugs 20 in Situationen steuert, die zu jenen ähnlich sind, die der identifizierten Betriebsordnung zugeordnet sind, modifiziert, wodurch die Vibration im Antriebsstrang 22 und/oder Fahrzeug 20 abgeschwächt wird. Das Einstellen der Steuerstrategie kann beispielsweise das Einstellen von einem oder mehreren der identifizierten Werte von einem oder mehreren der mehreren verschiedenen Betriebsparameter des Fahrzeugs 20 umfassen, ist jedoch nicht darauf begrenzt. Das Steuermodul 32 kann beispielsweise die Steuerstrategie einstellen, um zu bewirken, dass die Kupplung 30 mit der Drehzahl der Kraftmaschine 24 mehr oder weniger schnell synchronisiert, oder die Drehzahl der Kraftmaschine 24 kann eingestellt werden, usw.
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Das Steuermodul 32 kann dann die überarbeitete Steuerstrategie während zukünftiger Fahrereignisse anwenden, was im Allgemeinen durch den Kasten 86 angegeben ist, um den Antriebsstrang 22 zu steuern und die Vibration im Antriebsstrang 22 abzuschwächen. Die überarbeitete Steuerstrategie wird angewendet, um die identifizierte Betriebsordnung zu vermeiden. Wenn das Steuermodul 32 feststellt, dass das Fahrzeug 20 in einen Betrieb eintritt, der zur identifizierten Betriebsordnung ähnlich ist, wie es z. B. während eines Anfahrens des Fahrzeugs 20 stattfinden kann, wendet das Steuermodul 32 an sich die überarbeitete Steuerstrategie an, um die identifizierte Betriebsordnung zu vermeiden, wodurch die Vibration vermieden wird, die der identifizierten Betriebsordnung zugeordnet ist.
