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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Steuersystem und -verfahren für ein Fahrzeuggetriebe.
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Die Kenntnis verschiedener Drehmomentwerte in einem Automatikgetriebe ist für viele Aspekte der Antriebsstrangsteuerung nützlich. Zum Beispiel ist die Kenntnis des Eingangs- und Ausgangswellendrehmoments eines Zahnradgetriebes besonders nützlich zur Steuerung des Getriebes zur Bereitstellung gleichmäßiger und robuster Getriebeschaltungen. Die Verwendung dieser Drehmomentsignale zusammen mit Eingangs- und Ausgangswellendrehzahlen erleichtert die genaue Schätzung einzelner Kupplungsdrehmomente während einer Schaltung. Ein solches Steuersystem und -verfahren werden in der am 23. August 2010 eingereichten US-Patentanmeldungsveröffentlichung Nummer US 20100318269 beschrieben, auf die hiermit Bezug genommen wird.
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Aufgrund von Kostenfaktoren und anderen Betrachtungen ist es nicht immer möglich, jedes Drehmoment in dem Getriebe direkt zu messen, und deshalb verlassen sich Steuersystemspezialisten auf verschiedene Getriebemodelle zur Schätzung von Drehmomentwerten, die nicht direkt gemessen werden. In einem solchen Modell wird ein quasi-statisches nichtlineares Modell eines Drehmomentwandlers in dem Getriebe zur Bereitstellung von Drehmomentschätzungen verwendet. Solche Modelle verlassen sich auf mehrere nichtlineare Funktionen und sind deshalb nicht ohne Weiteres für adaptive Modelltechniken geeignet, bei denen die Werte der Schätzungen periodisch verbessert werden. Dies ist darauf zurückzuführen, dass der geschätzte Wert, wenn gefunden wird, dass er von einem verifizierbaren Wert abweicht, eine Anpassung einer oder mehrerer der nichtlinearen Funktionen in dem Modell erfordern kann, jedoch ist es nicht möglich zu wissen, welche Funktion oder Funktionen eine Anpassung erfordert bzw. erfordern. Deshalb besteht Bedarf nach einem System und Verfahren für ein Fahrzeuggetriebe, das genaue und anpassbare Getriebedrehmomentschätzungen liefert.
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Mindestens einige Ausführungsformen der Erfindung umfassen ein Verfahren zur Steuerung eines Fahrzeuggetriebes unter Verwendung einer Drehmomentschätzung. Mindestens eine Komponente des Getriebes wird während eines Schaltereignisses auf Grundlage einer ersten Drehmomentschätzung, die in Form einer nichtlinearen Funktion eines Getriebeparameters für einen bestimmten Wert des Getriebeparameters definiert wird, automatisch gesteuert. Die erste Drehmomentschätzung wird außerhalb eines Schaltereignisses auf Grundlage eines gemessenen Drehmoments des Getriebes bei dem bestimmten Wert des Getriebeparameters modifiziert.
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Mindestens einige Ausführungsformen der Erfindung umfassen ein Verfahren zur Steuerung eines Fahrzeuggetriebes unter Verwendung einer Drehmomentschätzung. Mindestens eine Getriebekomponente wird auf Grundlage einer ersten Drehmomentschätzung für einen bestimmten Wert eines Getriebeparameters automatisch gesteuert. Die erste Drehmomentschätzung basiert auf einer nichtlinearen Funktion des Getriebeparameters, die mehrere nichtlineare Funktionen des Getriebeparameters kombiniert.
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Mindestens einige Ausführungsformen der Erfindung umfassen ein Steuersystem für ein Fahrzeuggetriebe. Das Steuersystem enthält eine Steuerung, die dazu konfiguriert ist, eine in Form einer nichtlinearen Funktion eines Getriebeparameters für einen bestimmten Wert des Getriebeparameters definierte erste Drehmomentschätzung auszugeben, ein gemessenes Drehmoment des Getriebes bei dem bestimmten Wert des Getriebeparameters zu empfangen und eine modifizierte Drehmomentschätzung für den bestimmten Wert des Getriebeparameters auf Grundlage des gemessenen Drehmoments auszugeben.
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1A ist ein Diagramm, das eine Drehmomentbilanz für einen Fahrzeugantriebsstrang, wenn sich das Getriebe außerhalb eines Schaltereignisses befindet, darstellt;
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1B ist ein Diagramm, das eine Drehmomentbilanz für den in 1 gezeigten Fahrzeugantriebsstrang während eines Getriebeschaltereignisses darstellt;
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2 ist ein Schaubild, das eine nichtlineare Funktion eines Drehmomentwandler-Übersetzungsverhältnisses für ein Fahrzeuggetriebe zeigt;
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3 ist ein Schaubild, das eine andere nichtlineare Funktion eines Drehmomentwandler-Übersetzungsverhältnisses für ein Fahrzeuggetriebe zeigt; und
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4 ist ein Schaubild, das ein geschätztes Drehmoment im Vergleich zu einem gemessenen Drehmoment für ein Fahrzeuggetriebe zeigt.
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Wie erforderlich, werden hier detaillierte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung offenbart; es versteht sich jedoch, dass die offenbarten Ausführungsformen nur beispielhaft für die Erfindung sind, die in verschiedenen und alternativen Formen ausgestaltet werden kann. Die Figuren sind nicht notwendigerweise maßstabsgetreu; einige Merkmale können übertrieben oder minimiert sein, um Einzelheiten bestimmter Bauteile zu zeigen. Deshalb sollen spezielle strukturelle und funktionale Einzelheiten, die hier offenbart werden, nicht als einschränkend interpretiert werden, sondern lediglich als eine veranschaulichende Basis, um einem Fachmann die verschiedenartigen Verwendungen der vorliegenden Erfindung zu lehren.
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1A zeigt eine schematische Darstellung eines Antriebsstrangs 10 für ein Fahrzeug, wobei die Fahrzeugantriebsstränge weniger oder mehr Komponenten enthalten können, als in 1A dargestellt wird. In diesem Diagramm werden ein Getriebe 12, das aus einem Drehmomentwandler 14 und einem Zahnradgetriebe 16 besteht, und ein Differenzial, das mit FDR 18, was für "final drive ratio" (Achsantriebs-Übersetzung) steht, bezeichnet ist, gezeigt. Der Antriebsstrang 10 und seine Komponenten, wie zum Beispiel das Getriebe 12, werden durch ein allgemein mit Steuerung 20 bezeichnetes Steuersystem gesteuert. Es versteht sich, dass ein Antriebsstrangsteuersystem eine beliebige Anzahl von Hardware und/oder Software-Steuerungen, die sich in verschiedenen Teilen des Fahrzeugs befinden und zum Beispiel durch ein Controller Area Network (CAN) miteinander kommunizieren, enthalten kann.
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Jeder der Kästen 22, 24, 26, 28, die in 1A gezeigt werden, stellt verschiedene dynamische Gleichungen dar, die Antriebstrangdrehmomente und -drehzahlen miteinander in Beziehung setzen können, um die Drehmomentbilanz im gesamten Antriebsstrang 10 darzustellen. Zum Beispiel wird ein Motordrehmoment (τe) als eine Eingabe zu 22 gezeigt, und eine Motordrehzahl (ωe) wird als eine Ausgabe zum Drehmomentwandler 14 gezeigt. Somit gleicht das Drehmoment (τi) eines Pumpenrads des Drehmomentwandlers bei 22 das Motordrehmoment (τe) aus. Als Nächstes wird eine Drehzahl der Drehmomentwandlerturbine (ωt) als eine Eingabe zum Drehmomentwandler 14 gezeigt, und ein Turbinendrehmoment (τt) des Drehmomentwandlers 14 wird als eine Ausgabe gezeigt. Das Turbinendrehmoment (τt) und die Turbinendrehzahl (ωt) stellen das Eingangsdrehmoment bzw. die Eingangsdrehzahl für das Zahnradgetriebe 16 dar.
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Die Drehmomente werden bei 24 wieder ausgeglichen, wobei das Turbinendrehmoment (τt) vom Drehmomentwandler 14 gegen ein gleiches Drehmoment vom Zahnradgetriebe 16 (τs/Rg) ausgeglichen wird. Das Drehmoment (τs/Rg) ist das Drehmoment der Zahnradgetriebeausgangswelle (τs), das durch die Gangübersetzung (Rg) vom Zahnradgetriebe 16 modifiziert wird. Die Turbinendrehzahl (ωt) wird als eine Eingabe zum Zahnradgetriebe 16 gezeigt, und als Ausgabe wird eine Ausgangswellendrehzahl (ωt/Rg) gezeigt, die die Turbinendrehzahl (ωt), modifiziert durch die Gangübersetzung (Rg), ist. Bei 26 tritt eine andere Drehmomentbilanz auf, wobei das Ausgangswellendrehmoment (τs) gegen sich selbst ausgeglichen wird. Im Gegensatz zu den bei 22, 24, 28 verwendeten dynamischen Gleichungen, die allgemein auf der Gleichung F = ma basieren, basieren die Gleichungen in 26 allgemein auf einer Feder-Kraft-Beziehung F=kx. Wie bei 26 gezeigt, ist die Drehzahl der Ausgangswelle (ωt/Rg) gleich der Eingangsdrehzahl des FDR 18 (ωw/Rd). Die Eingangsdrehzahl des FDR 18 ist die Raddrehzahl (ωw), die eine Drehzahl auf der Ausgangsseite des FDR 18, modifiziert durch das Verhältnis des Differenzials (Rd), ist. Schließlich werden die Drehmomente bei 28 ausgeglichen, wo ein Straßenlastdrehmoment (τr) gegen das Ausgangsdrehmoment (τsRd) des FDR 18 ausgeglichen wird, das das Ausgangswellendrehmoment (τs), modifiziert durch das Verhältnis des Differenzials (Rd) ist.
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In 1A befindet sich das Getriebe außerhalb eines Schaltereignisses. Deshalb besteht eine bekannte Proportionalbeziehung zwischen dem Eingangsdrehmoment (τt) zum Zahnradgetriebe 16 und dem Ausgangswellendrehmoment (τs) des Zahnradgetriebes 16. Während eines Schaltereignisses befindet sich das Getriebe, wie zum Beispiel das Getriebe 12, jedoch in einem Veränderungszustand. Insbesondere gibt es bestimmte ausrückende (OFG – off-going) und einrückende (ONC – oncoming) Kupplungen, deren Zustände in irgendeinem gegebenen Moment unbekannt sind. Dies wird in 1B dargestellt, wobei das Zahnradgetriebe 16 die Kupplungen in einem Wandelzustand zeigt, und statt bekannter Drehmomentwerte, die von dem Zahnradgetriebe 16 abgegeben werden, liegen unbekannte Drehmomente (f1(τc) und f2(τc)) vor, die Funktionen der Kupplungsdrehmomente sind und allgemein mit (τc) dargestellt werden.
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Wie oben besprochen, ist die Kenntnis verschiedener Drehmomente in einem Antriebsstrang und insbesondere der Eingangs- und Ausgangsdrehmomente des Zahnradgetriebes des Getriebes für Antriebsstrangsteuerungsspezialisten oftmals wünschenswert. Weiterhin hat sich herausgestellt, dass die direkte Messung dieser beiden Drehmomente aus verschiedenen Gründen in vielen Fällen nicht möglich ist. Gibt es eine direkte Messung eines Ausgangsdrehmoments, zum Beispiel des Drehmoments (τs) des Zahnradgetriebes 16, dann kann das Eingangsdrehmoment (τt) leicht berechnet werden, wenn sich der betreffende Moment außerhalb eines Schaltereignisses für das Getriebe befindet. Diese Situation wird durch 1A dargestellt. Umgekehrt ist es, wie zum Beispiel in 1B dargestellt, während eines Schaltereignisses nicht möglich, eine direkte Beziehung zwischen einem Ausgangsdrehmoment, wie zum Beispiel dem Drehmoment (τs), mit einem Eingangsdrehmoment, wie zum Beispiel dem Drehmoment (τt), herzustellen. Deshalb stellen Ausführungsformen der Erfindung ein System und ein Verfahren zur Schätzung eines Eingangsdrehmoments bereit, das während eines Schaltereignisses eines Getriebes besonders nützlich sein kann. Solch eine Drehmomentschätzung kann zum Beispiel zur automatischen Steuerung mindestens einer Getriebekomponente, wie zum Beispiel einer Kupplung, verwendet werden. Eine zuverlässige Schätzung des Eingangsdrehmoments kann auch außerhalb des Schaltereignisses nützlich sein, da die Schätzung mit einem Wert des anhand des Ausgangsdrehmoments und der bekannten Gangübersetzung berechneten Werts des Eingangsdrehmoments verglichen werden kann. Dies stellt Diagnose und Fehlerunterstützung bereit – zum Beispiel durch Bereitstellung einer Überprüfung des Zustands des Ausgangswellendrehmomentsensors.
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Ausführungsformen der Erfindung umfassen ein Verfahren zur Schätzung eines Drehmoments, wie zum Beispiel eines Eingangsdrehmoments, zu einem Zahnradgetriebe, wie zum Beispiel dem Zahnradgetriebe 16 des Getriebes 12. Eine Art und Weise, dies zu bewerkstelligen, besteht darin, eine erste Drehmomentschätzung bereitzustellen, die in Form einer einzigen nichtlinearen Funktion eines Getriebeparameters, zum Beispiel eines Übersetzungsverhältnisses, bei einem bestimmten Wert des Getriebeparameters definiert ist. Die unten gezeigte Gleichung 1 stellt eine Schätzung für ein Drehmoment, wie zum Beispiel das oben beschriebene Turbinendrehmoment (τt), bereit. TT1 = ωe 2TCF(ωt/ωe) Gl. 1
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In Gleichung 1 ist das Drehmoment (TT1) das Eingangsdrehmoment zum Zahnradgetriebe 16 (es ist auch das Turbinendrehmoment (τt), wie in den 1A und 1B gezeigt) und stellt die "erste Drehmomentschätzung" dar, wie oben beschrieben. Der Geschwindigkeitsterm (ωe) ist die Motordrehzahl, wie in den 1A und 1B gezeigt, und die Funktion TCF(ωt/ωe) ist die eine nichtlineare Funktion eines Getriebeparameters (ωt/ωe) (die in diesem Fall ein Verhältnis der Drehzahlen am Drehmomentwandler 14 ist), die zur Definition der ersten Drehmomentschätzung (TT1) verwendet wird. Ausführungsformen der Erfindung, die eine einzige nichtlineare Funktion als Teil der Definition einer Drehmomentschätzung verwenden, bieten Vorteile gegenüber Systemen und Verfahren, die mehrere nichtlineare Funktionen in ihren Definitionen verwenden.
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Eine solche Gleichung, die mehrere nichtlineare Funktionen für eine Drehmomentschätzung verwendet, wird unten als Gleichung 2 dargestellt.
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In dieser Gleichung wird die Drehmomentschätzung (T
T2) durch zwei getrennte nichtlineare Funktionen des gleichen Getriebeparameters (ω
t/ω
e), wie in Gleichung 1 verwendet, definiert. Die erste Funktion K(ω
t/ω
e) wird in Schaubild
32 in
2 für verschiedene Werte des Übersetzungsverhältnisses (ω
t/ω
e) dargestellt. Die Funktion K (ω
t/ω
e) definiert teilweise eine Schätzung des Pumpenraddrehmoments (τ
i) für den Drehmomentwandler
14, wie in der folgenden Gleichung gezeigt:
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Ebenso wird die zweite Funktion, die in Gleichung 2 verwendet wird, TR(ωt/ωe), in dem Schaubild 34 von 3 dargestellt. Diese Funktion definiert ein Drehmomentverhältnis am Drehmomentwandler 14 und ist auch eine Funktion des Übersetzungsverhältnisses (ωt/ωe).
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Wie oben erwähnt, bietet die Verwendung einer Drehmomentschätzung, die in Form einer einzigen nichtlinearen Funktion definiert wird, wie zum Beispiel in Gleichung 1 gezeigt, Vorteile gegenüber der in Gleichung 2 gezeigten Drehmomentschätzung. Wenn das Drehmoment der Eingangswelle des Zahnradgetriebes 16 zum Beispiel gemäß Gleichung 2 geschätzt wird und die Schätzung außerhalb eines Schaltereignisses des Getriebes 12 erfolgt, kann das geschätzte Drehmoment (TT2) direkt mit einem gemessenen Drehmoment der Zahnradgetriebeausgangswelle, angepasst durch die Gangübersetzung (τs/Rg), verglichen werden. Wenn bestimmt wird, dass das geschätzte Drehmoment (TT2) nicht so genau wie gewünscht ist, könnte es ein Kandidat für einen adaptiven Lernprozess sein, durch den die Schätzung auf Grundlage eines gemessenen Werts angepasst wird. Das Problem liegt darin, dass es bei zwei nichtlinearen Funktionen in der Definition des Drehmoments (TT2) nicht möglich ist, zu bestimmen, welches der beiden angepasst werden muss, um die Drehmomentschätzungsgleichung an ein genaueres Modell anzupassen.
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Die Verwendung der Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, wie zum Beispiel eines Verfahrens, das die in Gleichung 1 gezeigte Drehmomentschätzung (TT1) verwendet, gestattet dagegen, dass die Drehmomentschätzung an gemessene Drehmomentwerte angepasst wird, die außerhalb von Getriebeschaltereignissen erhalten werden, bei denen eine bekannte Beziehung zwischen dem gemessenen Ausgangswellendrehmoment und dem Eingangswellendrehmoment besteht. Bei mindestens einigen der Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wird somit eine erste Drehmomentschätzung, wie zum Beispiel das Drehmoment (TT1) in Form einer einzigen nichtlinearen Funktion eines Getriebeparameters definiert – siehe Gleichung 1, wobei die einzige nichtlineare Funktion TCF(ωt/ωe) ist und der Getriebeparameter das Übersetzungsverhältnis (ωt/ωe) am Drehmomentwandler 14 ist. Die erste Drehmomentschätzung kann durch die Steuerung 20 berechnet werden und somit ihr selbst "zugeführt" werden; umgekehrt kann sie an anderer Stelle in einem Steuersystem berechnet werden, und es kann ein Signal zur Steuerung 20 gesendet werden, die dieses Signal zusammen mit anderen Informationen, die mit dem Antriebsstrang 10 in Zusammenhang stehen, verwendet, um verschiedene Elemente des Antriebsstrangs, wie zum Beispiel des Getriebes 12, zu steuern. Die erste Drehmomentschätzung kann zum Beispiel dazu verwendet werden, mindestens eine Getriebekomponente, wie zum Beispiel eine Kupplung oder Kupplungen, während eines Schaltereignisses automatisch zu steuern. Zur Bereitstellung eines Istwerts wird die erste Drehmomentschätzung (TT1) bei einem bestimmten Wert des Getriebeparameters, bei dem es sich in diesem Fall um einen Wert des Übersetzungsverhältnisses handelt, der Steuerung 20 zugeführt.
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Als Nächstes wird das Drehmoment der Ausgangswelle (τs) bei dem bestimmten Wert des Getriebeparameters – das heißt bei dem gleichen Wert des Übersetzungsverhältnisses – gemessen. Wie oben ausführlich beschrieben, wird das Ausgangswellendrehmoment (τs) ohne Weiteres mit dem Eingangswellendrehmoment (τt) in Beziehung gesetzt, wenn die Messung und die Schätzung außerhalb eines Schaltereignisses erfolgen. Wenn die Drehmomentschätzung (TT1) einem adaptiven Lernen unterzogen wird und angepasst werden muss, wird sie dann auf Grundlage des gemessenen Drehmoments modifiziert. Wenn das Drehmoment wieder unter Verwendung von Gleichung 1 geschätzt wird, wird weiterhin eine modifizierte Drehmomentschätzung durch die oder für die Steuerung 20 bereitgestellt, wobei der Wert wieder mit einem gemessenen Drehmoment, falls dieser zur Verfügung steht, verglichen werden kann. Wenn die modifizierte Drehmomentschätzung durch die oder für die Steuerung 20 während eines Schaltereignisses bereitgestellt wird, ist umgekehrt kein Vergleich möglich, aber die modifizierte und vermutlich genauere Drehmomentschätzung wird nunmehr durch die Steuerung 20 verwendet, um den Antriebsstrang 10 zu steuern – zum Beispiel zur Steuerung des Drehmoments der OFG- und ONC-Kupplungen im Getriebe 12.
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Unter Bezugnahme auf die Steuerung 20, kann ein Verfahren wie folgt zusammengefasst werden. Steuerung 20 berechnet oder empfängt von einer anderen Steuerung die erste Drehmomentschätzung und "gibt" diesen Wert entweder an sich selbst oder als Teil eines Signals zur Steuerung des Antriebsstrangs 10 ab. Dann empfängt sie das gemessene Drehmoment, zum Beispiel von einem Drehmomentsensor an der Ausgangswelle des Zahnradgetriebes 16. Dann bestimmt die Steuerung 20 ein "gemessenes" Drehmoment für die Eingangswelle des Zahnradgetriebes 16 auf Grundlage des gemessenen Ausgangswellendrehmoments und der Gangübersetzung des Zahnradgetriebes 16. Wenn die Steuerung 20 nach Vergleich des geschätzten Drehmoments mit dem gemessenen Drehmoments bestimmt, dass ein adaptiver Lernprozess angewandt werden sollte, modifiziert sie die Drehmomentschätzung, zum Beispiel durch Modifizieren der Funktion TCF(ωt/ωe), um der Differenz zwischen der ersten Drehmomentschätzung und dem gemessenen Drehmoment Rechnung zu tragen. Schließlich "gibt" die Steuerung 20 eine modifizierte Drehmomentschätzung für das bestimmte Übersetzungsverhältnis aus, wenn die Drehmomentschätzung für das Übersetzungsverhältnis erforderlich ist. Wie oben besprochen, ist dieses adaptive Lernen nur außerhalb von Getriebeschaltereignissen relevant, da das gemessene Drehmoment der Ausgangswelle des Zahnradgetriebes 16 mit dem Drehmoment der Eingangswelle bei einem erfolgenden Schalterereignis nicht in Beziehung gesetzt werden kann – siehe 1B. Somit ist die Steuerung dazu konfiguriert, die erste Drehmomentschätzung nur unter Verwendung von Daten von außerhalb eines Schaltereignisses des Getriebes 12 zu modifizieren.
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Zur Definition einer Drehmomentschätzung, wie zum Beispiel der in Gleichung 1 gezeigten Drehmomentschätzung (T
T1) in Form von nur einer nichtlinearen Funktion verwenden Ausführungsformen der Erfindung bestimmte andere nichtlineare Funktionen von einer anderen Drehmomentschätzung und kombinieren sie zur Definition der einzigen nichtlinearen Funktion, wie zum Beispiel der oben beschriebenen Funktion TCF(ω
t/ω
e). Die beiden oben beschriebenen nichtlinearen Funktionen von Gleichung 2 können kombiniert werden, um eine Funktion TCF(ω
t/ω
e) zu erzeugen. Wenn der Geschwindigkeitsterm (ω
t 2) von Gleichung 1 entfernt wird, bleibt eine Kombination der beiden nichtlinearen Funktionen, die zur Erzeugung der einzigen nichtlinearen Funktion TCF(ω
t/ω
e) kombiniert werden können. Ausführungsformen der Erfindung können zu nichtlinearen Funktionen wie diese kombiniert werden, um eine einzige nichtlineare Funktion zu erzeugen, wie unten in Gleichung 4 gezeigt.
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Kurz gefasst, eine vorläufige Drehmomentschätzung (TT2) von Gleichung 2 wird in Form von mehreren bestimmten nichtlinearen Funktionen eines Getriebeparameters definiert: K(ωt/ωe) und TR(ωt/ωe). Die beiden nichtlinearen Funktionen werden zu einer einzigen nichtlinearen Funktion TCF(ωt/ωe), kombiniert, und diese Funktion wird zur Definition einer in Gleichung 1 oben gezeigten ersten Drehmomentschätzung verwendet, deren Wert durch die oder für die Steuerung 20 zur Verwendung bei der Steuerung des Antriebsstrangs 10 bereitgestellt werden kann.
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Zur Verwendung der einen nichtlinearen Funktion TCF(ωt/ωe) bei der in Gleichung 1 gezeigten Drehmomentschätzung (TT1) kann es zunächst wünschenswert sein, mehrere Werte für die Funktion bei bestimmten gewählten Werten des Übersetzungsverhältnisses (ωt/ωe) zu erzeugen. Die Erzeugung dieser Werte gestattet ihre Eingabe in eine Steuerung, wie zum Beispiel die Steuerung 20, wo sie als Teil einer Nachschlagetabelle verwendet werden könnten, oder für eine grafische Interpretation können sie in einem ähnlichen Diagramm wie die Schaubilder 32, 34, die in den 2 bzw. 3 gezeigt werden, aufgetragen werden. Eine Art und Weise, dies zu bewerkstelligen, besteht darin, mehrere Werte für das Übersetzungsverhältnis (ωt/ωe) zu wählen und die entsprechenden Werte der Funktionen K(ωt/ωe) und TR(ωt/ωe) zu bestimmen. Dies kann erreicht werden, da die Werte dieser Funktionen bei verschiedenen Übersetzungsverhältnissen, wie oben besprochen, bekannt sind – siehe 2 und 3. Sobald die verschiedenen Werte der Funktion TCF(ωt/ωe) für gewählte Werte des Übersetzungsverhältnisses (ωt/ωe) bekannt sind – zum Beispiel durch Verwendung von Gleichung 4 – kann die Drehmomentschätzung (TT1) gemäß Gleichung 1 berechnet werden. Wenn der vorbestimmte Wert des Übersetzungsverhältnisses (ωt/ωe) einem der gewählten Werte für das Übersetzungsverhältnis (ωt/ωe) entspricht, ist der Wert der Funktion TCF(ωt/ωe) bereits berechnet worden und kann direkt in Gleichung 1 verwendet werden. Wenn sich der vorbestimmte Wert des Übersetzungsverhältnisses (ωt/ωe) jedoch von einem der gewählten Werte unterscheidet, kann ein beliebiges Interpolationsverfahren, das eine gewünschte Genauigkeit erreichen kann, verwendet werden, um den Wert der Funktion zu finden, der dann in Gleichung 1 verwendet wird, um die erste Drehmomentschätzung bereitzustellen.
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Eine andere Art und Weise der Erzeugung von Werten der Funktion TCF(ωt/ωe), so dass sie zur Drehmomentschätzung, wie oben beschrieben, verwendet werden kann, ist die Verwendung von Gleichung 1 zusammen mit außerhalb von Getriebeschaltereignissen gemessenen Drehmomentwerten für bekannte Werte des Übersetzungsverhältnisses (ωt/ωe) und der Motordrehzahl (ωe). In diesem Fall werden die gemessenen Drehmomentwerte in (TT1) eingesetzt, die nun eine Bekannte anstatt eine Unbekannte ist, und bei bekannten Übersetzungsverhältnis(ωt/ωe)- und Motordrehzahl (ωe)-Werten ist die einzige Unbekannte der Wert der Funktion TCF(ωt/ωe) selbst, und somit kann sie durch Verwendung von Gleichung 1 leicht gelöst werden. Wenn die Werte der Funktion TCF(ωt/ωe) über die verschiedensten Übersetzungsverhältnisse (ωt/ωe) und Motordrehzahlen (ωe) bekannt sind, kann Gleichung 1 zur Bereitstellung der Drehmomentschätzung (TT1) für den vorbestimmten Wert des Übersetzungsverhältnisses (ωt/ωe) verwendet werden. Wenn, wie oben, der vorbestimmte Wert des Übersetzungsverhältnisses (ωt/ωe) einem der Werte für das Übersetzungsverhältnis (ωt/ωe), der zur Berechnung des Wertes der Funktion TCF(ωt/ωe) verwendet wird, entspricht, kann dieser Wert der Funktion TCF(ωt/ωe) direkt in Gleichung 1 verwendet werden. Wenn sich der vorbestimmte Wert des Übersetzungsverhältnisses (ωt/ωe) jedoch von einem der zuvor verwendeten Werte unterscheidet, kann Interpolation verwendet werden, um den Wert der Funktion TCF(ωt/ωe) zu finden, der dann in Gleichung 1 zur Bereitstellung der ersten Drehmomentschätzung verwendet wird.
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Wie oben ausführlich beschrieben, kann diese Drehmomentschätzung mit gemessenen Drehmomentwerten verglichen werden, und es kann, wie erforderlich, ein adaptiver Lernprozess implementiert werden, um die Funktion TCF(ωt/ωe) wie notwendig zu verfeinern. In 4 wird ein Schaubild 36 gezeigt, das eine Differenz zwischen einem geschätzten Drehmoment unter Verwendung der Funktionen K(ωt/ωe) und TR(ωt/ωe), wie im ersten Beispiel oben beschrieben, das in der fetten durchgezogene Linie gezeigt wird, und gemessenen Drehmomentwerten auf Grundlage einer Ausgangswellendrehmomentsensormessung, in den dünneren, unregelmäßigeren Linien gezeigt, darstellt. Die gemessenen Drehmomentwerte sind in Wirklichkeit drei getrennte Verläufe 38, 40, 42, die getrennte Messungen über den gegebenen Übersetzungsverhältnisbereich darstellen. Wie am besten in 4 zu sehen, überlappen sich die Verläufe 38, 40, 42 über einen großen Teil des Übersetzungsverhältnisbereichs und sind nicht individuell unterscheidbar. Das Schaubild 36 zeigt deutlich die enge Beziehung zwischen dem geschätzten und dem gemessenen Drehmoment und stellt weiterhin Bereiche dar, in denen adaptive Techniken zur Verbesserung des geschätzten Drehmoments verwendet werden können.
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Obgleich oben beispielhafte Ausführungsformen beschrieben werden, sollen diese Ausführungsformen nicht alle möglichen Formen der Erfindung beschreiben. Stattdessen sind die in der Beschreibung verwendeten Ausdrücke beschreibende und nicht einschränkende Ausdrücke, und es versteht sich, dass verschiedene Änderungen durchgeführt werden können, ohne von dem Gedanken und dem Schutzumfang der Erfindung abzuweichen. Darüber hinaus können die Merkmale verschiedener Implementierungsausführungsformen zur Bildung weiterer Ausführungsformen der Erfindung kombiniert werden.
