DE102013218173B4

DE102013218173B4 - Getriebe und verfahren zum steuern der kupplung während des gangwechsels

Info

Publication number: DE102013218173B4
Application number: DE102013218173.6A
Authority: DE
Inventors: Gregory Michael Pietron; Yuji Fujii; Joseph F. Kucharski; Nicholas Joseph Witte; Steve Michael Cicala; Bradley Dean Riedle; Diana Yanakiev; Nimrod Kapas; Davor Hrovat
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2012-09-13
Filing date: 2013-09-11
Publication date: 2021-07-01
Anticipated expiration: 2033-09-12
Also published as: US20140350810A1; US8827060B2; CN106907482B; US9360107B2; US20160230882A1; CN106907482A; CN103671874A; DE102013218173A1; US10180186B2; US20140069759A1

Abstract

Verfahren zum Steuern eines Übersetzungsgetriebes (18), wobei das Verfahren Folgendes aufweist:Variieren eines Kupplungsdrucks um einen vorbestimmten Wert vor einer Drehmomentphase eines Schaltereignisses,Messen einer Drehmomentänderung in einem Übersetzungsgetriebeelement (26), wenn der Kupplungsdruck variiert wird, undJustieren eines Kupplungssteuerparameters als Reaktion auf die gemessene Drehmomentänderung,dadurch gekennzeichnet, dassder Kupplungsdruck über den Wert um einen Testdruck erhöht wird, der ausreicht, um eine messbare Steigerung des Drehmoments in demÜbersetzungsgetriebeelement (26) zu bewirken, wenn die Kupplung (36, 38) voll gehoben wird und / oderder Kupplungsdruck unter den Wert um einen Testdruck gesenkt wird, der ausreicht, um eine messbare Verringerung des Drehmoments in demÜbersetzungsgetriebeelement (26) zu bewirken, wenn die Kupplung (36, 38) voll gehoben wird.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein System und ein Verfahren zum Steuern von Gangwechseln bei einem automatischen Fahrzeuggetriebe.
Bekannte automatische Übersetzungsgetriebe für Kraftfahrzeuge weisen Übersetzungsverhältnissteuerungen zum Ausführen von Drehzahlverhältnisänderungen als Reaktion auf sich ändernde Fahrbedingungen auf. Der Begriff „Drehzahlverhältnis“ wird für den Zweck dieser Beschreibung als eine Übersetzungsgetriebe-Eingangswellendrehzahl geteilt durch die Übersetzungsgetriebe-AusgangswellendrehzahI definiert.
Ein Hochschalten tritt ein, wenn die Fahrbedingungen einen Gangwechsel von einem niedrigeren Gang (hohes Drehzahlverhältnis) zu einem höheren Gang (niedriges Drehzahlverhältnis) in dem Übersetzungsgetriebe erfordern. Ähnlich tritt ein Herunterschalten auf, wenn die Fahrbedingungen einen Gangwechsel von einem höheren Gang (niedriges Drehzahlverhältnis) zu einem niedrigeren Gang (hohes Drehzahlverhältnis) erfordern. Das Getriebe kann zum Beispiel entweder ein Getriebesystem des Planetengetriebetyps oder ein Vorgelegegetriebesystem sein. Ein automatisches Schaltgetriebeschalten erzielt man durch Vorrichtungen, die Reibungsmoment einrichten, wie zum Beispiel Lamellenkupplungen und Lamellenbremsen. Die Vorrichtungen zum Erstellen von Reibungsmoment enthalten Reibungselemente, wie zum Beispiel Lamellenkupplungen und Bandbremsen, die hydraulisch betätigt werden können.
Ein Übersetzungsverhältnis-Automatikgetriebe verwendet mehrere Reibungselemente zum automatischen Schaltgetriebeschalten. Ein Gangwechsel tritt in einem synchronen Kupplung-zu-Kupplung-Wechsel auf, wenn ein Reibungselement, das eingehende Kupplung (OCC) genannt wird, eingerückt wird, und ein zweites Reibungselement, das abgehende Kupplung (OGC) genannt wird, ausgerückt wird. Wenn das Einrücken der OCC mit dem Ausrücken der OGC nicht richtig koordiniert wird, können die Fahrzeuginsassen das als ein unangenehmes Schaltereignis empfinden. Insbesondere kann das frühe Einrücken der OCC im Vergleich zu der Freigabe der OGC in einer Blockierung genannten Erscheinung resultieren. Wenn andererseits die OCC im Vergleich zu der Freigabe der OGC zu spät eingerückt wird, kann ein Hochdrehen des Motors („Engine Flare“) auftreten.
JP 2012 — 82 853 A lehrt ein Verfahren zum Starten einer synchronisierten Drehmomentphase mit einer Erhöhung des Getriebeeingangsdrehmoments bei der Reduzierung des Drehmoments zur Reduzierung des Stoßes in der Drehmomentphase mit einer Erhöhung des Getriebeeingangsdrehmoments. Dabei wird ab der Schaltstartzeit t1 eine ausrückseitige Kupplung H & LR / C freigegeben, wenn der tatsächliche Druck Po nach einem Betriebsdruckbefehlswert Po_o abnimmt, und eine beidseitige Kupplung D / C wird angezogen, wenn der tatsächliche Druck Pc (durchbrochene Linie) nach einem Betriebsdruckbefehlswert Pc_o (durchgezogene Linie) ansteigt. Eine Drehmomentreduzierung, die in einer Drehmomentphase beim Hochschalten von 1 auf 2 verursacht wird, wenn das Einrücken von H & LR / C und D / C geändert wird, wird durch eine Erhöhung des Motordrehmoments Tm bei t3 aufgehoben, um das Getriebeausgangsdrehmoment To auf einem Wert To1 zu halten wie durch die durchgezogene Linie t1 gezeigt, wodurch der Schaltschock verringert wird. Wenn sich z.B. der Pc zu α1 oder α2 verschiebt und To zu β1 oder β2 wird, wird der Vorladedruck des Pc_o auf γ1 oder γ2 korrigiert, so dass der α1 oder α2 Eigenschaften der unterbrochenen Linie aufweist, um mit der Befestigung des D / C zu beginnen - synchron mit der Anstiegszeit t3 des Motordrehmoments Tm.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren bereitzustellen, mit dem Fahrzeuginsassen Schaltereignisse angenehmer empfinden.
Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Hauptanspruchs gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen gehen aus den Unteransprüchen hervor.
Bei einer Ausführungsform kann das Drehmoment übertragende Element zum Beispiel eine Eingangswelle oder eine Ausgangswelle sein.
Bei noch einer anderen Ausführungsform kann das Variieren des Kupplungsdrucks das allmähliche Erhöhen des Kupplungsdrucks in einem Rampenprofil oder andere Mittel umfassen.
Erfindungsgemäß wird ein Verfahren zum Steuern eines Übersetzungsgetriebes bereitgestellt. Das Verfahren umfasst das Variieren eines Kupplungsdrucks um einen vorbestimmten Wert vor einer Drehmomentphase eines Schaltereignisses. Eine Drehmomentänderung wird in einem Übersetzungsgetriebeelement gemessen, wenn der Kupplungsdruck variiert wird. Ein Kupplungssteuerparameter wird als Reaktion auf die gemessene Drehmomentänderung justiert.
Bei einer anderen Ausführungsform kann der Wert erhöht werden, wenn die Änderung des gemessenen Drehmoments niedriger ist als ein erster Schwellenwert.
Bei einer anderen Ausführungsform kann der Wert verringert werden, wenn die Änderung des gemessenen Drehmoments höher ist als ein zweiter Schwellenwert.
Bei einer anderen Ausführungsform kann das Schaltereignis ein Herunterschalten sein und die Kupplung kann die eingehende Kupplung für das Herunterschalten sein.
Erfindungsgemäß wird der Kupplungsdruck über den Wert um einen Testdruck erhöht, der ausreicht, um eine messbare Steigerung des Drehmoments in dem Übersetzungsgetriebeelement zu bewirken, wenn die Kupplung voll gehoben wird und / oder unter den Wert um einen Testdruck gesenkt, der ausreicht, um eine messbare Verringerung des Drehmoments in dem Übersetzungsgetriebeelement zu bewirken, wenn die Kupplung voll gehoben wird.
Bei einer noch anderen Ausführungsform kann der Wert vor dem Beginn der Drehmomentphase justiert werden.
Bei einer weiteren Ausführungsform kann der Wert für zukünftige Schaltereignisse justiert werden.
Die oben stehenden Vorteile und weitere Vorteile und Merkmale gehen klar aus der folgenden ausführlichen Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen hervor.

1 ist ein schematisches Diagramm, das ein Übersetzungsgetriebe veranschaulicht,
2 ist ein schematisches Diagramm einer Übersetzungsgetriebekupplung oder Bremse,
3 ist eine Grafik, die ein Herunterschalten unter idealisierter Kupplungsdrucksteuerung veranschaulicht,
4 ist eine Grafik, die ein Herunterschalten unter Kupplungsdrucksteuerung in offener Schleife veranschaulicht, bei dem der Druck der eingehenden Kupplung zu hoch eingestellt ist,
5 ist eine Grafik, die ein Herunterschalten unter Kupplungsdrucksteuerung in offener Schleife veranschaulicht, bei dem der Druck der eingehenden Kupplung zu niedrig eingestellt ist,
6 ist ein Flussdiagramm, das eine erste Ausführungsform eines Algorithmus einer Drucksteuerung in geschlossener Schleife veranschaulicht,
7 ist eine Grafik, die ein Herunterschalten unter dem Kupplungsdrucksteuersystem in geschlossener Schleife der 6 veranschaulicht, bei dem der anfängliche Druck der eingehenden Kupplung zu hoch eingestellt ist,
8 ist eine Grafik, die ein Herunterschalten unter dem Kupplungsdrucksteuersystem in geschlossener Schleife der 6 veranschaulicht, bei dem der anfängliche Druck der eingehenden Kupplung zu niedrig eingestellt ist,
9 ist ein Flussdiagramm, das eine zweite Ausführungsform eines Algorithmus einer Drucksteuerung in geschlossener Schleife veranschaulicht, und
10 ist eine Grafik, die ein Herunterschalten unter dem Kupplungsdrucksteuersystem in geschlossener Schleife der 9 veranschaulicht.

Wie vorgeschrieben, werden hier ausführliche Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung offenbart, man muss jedoch verstehen, dass die offenbarten Ausführungsformen bloße Beispiele der Erfindung sind und in verschiedenen und alternativen Formen umgesetzt werden können. Die Figuren sind nicht unbedingt maßstabgerecht, bestimmte Merkmale können übertrieben oder minimiert sein, um Details besonderer Bauteile zu zeigen. Die spezifischen Struktur- und Funktionseinzelheiten, die hier offenbart werden, dürfen daher nicht als einschränkend ausgelegt werden, sondern nur als eine repräsentative Basis für das Belehren eines Fachmanns in unterschiedlichen Verwendungen der vorliegenden Erfindung.
1 veranschaulicht ein Sechsgang-Planetengetriebe 18 mit drei Planetengetriebesätzen 20, 22 und 24. Jeder Planetengetriebesatz weist ein Sonnenrad, ein Hohlrad, einen Planetenträger und eine Reihe von Planetenrädern auf, die zum Drehen um den Planetenträger gestützt werden und sowohl mit dem Sonnenrad als auch mit dem Hohlrad eingreifen. Der Träger des Planetengetriebesatzes 20 ist fest mit dem Hohlrad des Planetengetriebesatzes 22 verbunden, der Träger des Planetengetriebesatzes 22 ist fest mit dem Hohlrad des Planetengetriebesatzes 24 verbunden, und der Träger des Planetengetriebesatzes 24 ist fest mit dem Hohlrad des Planetengetriebesatzes 20 verbunden. Die Eingangswelle 26 ist fest mit dem Sonnenrad des Planetengetriebesatzes 22 verbunden, und die Ausgangswelle 28 ist fest mit dem Träger des Planetengetriebesatzes 24 verbunden.
Verschiedene Leistungsströmungswege zwischen der Eingangswelle 26 und der Ausgangswelle 28 werden durch das selektive Eingreifen der Kupplungen und Bremsen erstellt. Die Bremsen 30, 32 und 34 halten jeweils selektiv das Sonnenrad des Planetengetriebesatzes 20, den Träger des Planetengetriebesatzes 20 und das Sonnenrad des Planetengetriebesatzes 24 gegen Drehung. Die Kupplungen 36 und 38 verbinden jeweils selektiv das Sonnenrad des Planetengetriebesatzes 20 und den Träger des Planetengetriebesatzes 20 mit der Eingangswelle 26. Tabelle 1 zeigt an, welche Kupplungen und Bremsen eingerückt werden, um jeden der sechs Vorwärtsgänge und den einen Rückwärtsgang einzulegen. Der Drehmomentsensor 40 erfasst das Drehmoment, das zu der Ausgangswelle übertragen wird und kommuniziert diese Information elektrisch zu der Steuervorrichtung 42. Die Steuervorrichtung 42 kann zum Beispiel Teil eines Fahrzeugsystemsteuermoduls oder Übersetzungsgetriebesteuermoduls sein oder kann eine eigene Steuervorrichtung sein. TABELLE 1

Bremse 30 Bremse 32 Bremse 34 Kupplung 36 Kupplung 38

Rückwärts X X

1. X X

2. X X

3. X X

4. X X

5. X X

6. X X
Obwohl ein automatisches Übersetzungsgetriebe gemäß einer Ausführungsform der Offenbarung ein Planetengetriebetyp sein kann, wie in 1 gezeigt, wird auch in Betracht gezogen, dass das Übersetzungsgetriebe ein Vorgelegegetriebetyp sein kann. Ähnlich kann eine Drehzahlverhältnisänderung durch die Reibungselemente wie oben beschrieben erzielt werden, oder die Reibungselemente können Lamellenkupplungen oder Bandbremsen sein.
2 veranschaulicht einen repräsentativen Querschnitt einer Kupplung, wie zum Beispiel der Kupplungen 36 und 38 und Bremsen 30, 32 und 34 in 1. Ein Satz Reibungsplatten 44 ist auf einer Kupplungsnabe 46 verzahnt. Die Reibungsplatten 44 sind mit einem Satz Trennplatten 48, der mit einem Kupplungszylinder 50 verzahnt ist, durchsetzt. In dem ausgerückten Zustand, wie hier in 2 gezeigt, besteht ein Raum zwischen den Reibungsplatten 44 und den Trennplatten 48, so dass die Nabe 46 und der Zylinder 50 frei mit unterschiedlichen Drehzahlen zueinander drehen können.
Zum Einrücken der Kupplung wird Fluid unter Druck in den Zylinder 50 forciert. Der Druck wird von einer Pumpe 52 geliefert. Die Steuervorrichtung 42 regelt den Hydraulikdruck indirekt durch Einstellen eines elektrischen Stroms in einer Zylinderspule 54, die die Position eines Ventils 56 steuert. Das Fluid unter Druck läuft durch eine Hydraulikpassage 58 zu dem Kupplungszylinder 50. Das Fluid unter Druck forciert den Kolben 60 zum Gleiten innerhalb des Zylinders 50 und zum Zusammendrücken der Reibungsplatten 44 und der Trennplatten 48. Die Reibung zwischen den Reibungsplatten 44 und den Trennplatten 48 widersetzt sich der relativen Drehung der Nabe 46 und des Zylinders 50. Wenn der Fluiddruck aufhört, forciert eine Rückstellfeder 62 den Kolben 60 zum Gleiten in die entgegengesetzte Richtung, so dass die Kupplung zu dem ausgerückten Zustand zurückgestellt wird.
Die Drehmomentkapazität der Kupplung hängt von dem Fluiddruck ab, die Beziehung wird jedoch von mehreren Faktoren kompliziert gestaltet. Erstens besteht eine zeitliche Verzögerung, wenn das Fluid zu dem Zylinder 50 zu strömen beginnt, und wenn sich der Kolben 60 weit genug bewegt hat, um das Zusammendrücken der Reibungsplatten 44 und der Trennplatten 48 zu beginnen. Die Drehmomentkapazität der Kupplung ist während dieser Zeitspanne, bevor der Kolben 60 voll gehoben wurde, fast null. Wenn sich der Kolben 60 so weit bewegt hat, dass er Kraft an die Platten 44, 48 anlegen kann, werden der Kolben und die Kupplung als gehoben betrachtet. Zweitens ist eine bestimmte Menge an Druck, Hubdruck genannt, erforderlich, um die Kraft der Rückstellfeder 62 zu überwinden, sogar nachdem der Kolben 60 gehoben wurde.
Sobald der Kolben 60 gehoben ist, ist die Drehmomentkapazität der Kupplung zu dem Fluiddruck abzüglich des Hubdrucks proportional. Eine Vielfalt unvorhersehbarer Rauschfaktoren beeinflusst jedoch die Beziehung zwischen dem Strom der Zylinderspule 54, wie sie von der Steuervorrichtung 42 gesteuert wird, und der Drehmomentkapazität, so dass die gesteuerte Drehmomentkapazität möglicherweise nicht genau erzielt wird. Variationen in dem Reibungskoeffizienten, Reibungskräfte zwischen dem Kolben 60 und dem Zylinder 50 sowie Druckschwankungen in der Passage 58 können bewirken, dass die tatsächliche Drehmomentkapazität entweder höher oder niedriger ist als gesteuert.
Diese Rauschfaktoren können es schwierig machen, ein reibungsloses Schaltverhalten ohne Drehmomenttransientenbedingungen, die für einen Fahrer merklich sind, zu erzielen. Ein Herunterschalten von einem Gang zu einem anderen erfordert die koordinierte Anlegung einer Kupplung und die Freigabe einer anderen. Um zum Beispiel vom sechsten Gang zum fünften Gang zu schalten, wird die Bremse 30 (die OGC) freigegeben, während die Kupplung 38 (die OCC) angelegt wird, wie in Tabelle 1 beschrieben. Wie oben besprochen, machen es Rauschfaktoren schwieriger, ein reibungsloses Schaltverhalten zu erzielen, indem nur Steuerstrategien mit offener Schleife verwendet werden. Die Störungen, die mit der Ungenauigkeit der Drucksteuerung verbunden sind, werden in Zusammenhang mit dem beabsichtigten Verhalten, das in 3 veranschaulicht ist, besser verstanden. Wie unten besprochen, erzielen derzeitige Steuerstrategien dieses Verhalten nicht wiederholbar.
3 veranschaulicht, wie ein Herunterschaltvorgang idealerweise ausgeführt würde, wenn keine Rauschfaktoren bestehen und die Steuervorrichtung die richtige Menge an Drehmomentkapazität präzis steuern könnte. Der Haltedruck für die OGC wäre der Druck, bei dem die Drehmomentkapazität der OGC gleich dem Moment ist, das von der OGC in dem anfänglichen Gang getragen wird. Um das Schalten einzuleiten, würde die Steuervorrichtung den Druck zu der OGC auf ein Niveau leicht unterhalb des Haltedrucks, wie in 102 gezeigt, verringern, was den Anfang der Trägheitsphase kennzeichnet.
Während der Trägheitsphase würde die Eingangsdrehzahl auf das richtige Vielfache der Ausgangsdrehzahl für das Zielverhältnis, wie in 104 gezeigt, steigen. Des Ausgangsdrehmoment würde leicht abfallen, wie in 106 gezeigt, weil etwas von der Eingangsleistung verbraucht würde, um die Trägheit von Elementen, die mit dem Eingang verbunden sind, zu überwinden. Während der Trägheitsphase würde die OCC zur Vorbereitung der Momentübertragungsphase gehoben. Der zu der OCC gesteuerte Druck würde auf einen hohen Druck, P_boost, während einer kurzen Zeitspanne, t_boost, angehoben, um den Zylinder schnell mit Fluid zu füllen und den Kolben zu der Hubposition, wie an 108 gezeigt, zu bewegen. Danach würde der gesteuerte Druck an einem Druck nahe dem Hubdruck gehalten. In 3 ist der tatsächliche Druck als gleich dem Hubdruck an 110 gezeigt, was den Kolben gehoben halten aber kein Moment anlegen würde.
Sobald die Eingangsdrehzahl das richtige Vielfache der Ausgangsdrehzahl an 112 erreicht, beginnt die Momentübertragungsphase. Während der Momentübertragungsphase würde der gesteuerte Druck zu der OGC allmählich verringert 114, während der gesteuerte Druck zu der OCC allmählich erhöht 116 wird. Idealerweise würde die Drehmomentkapazität der zwei Kupplungen derart koordiniert, dass die Eingangsdrehzahl konstant bleibt 118 und die Ausgangsdrehzahl allmählich steigt 120. Die Momentübertragungsphase ist vollendet, wenn der OCC-Druck oberhalb seines Haltedrucks 122 liegt und der OGC-Druck unterhalb seines Hubdrucks 124 liegt. Der gesteuerte Druck der OCC würde dann weiter erhöht, um etwas Marge oberhalb des Haltedrucks vorzusehen, wie an 126 gezeigt.
Während 3 ein ideales System ohne Rauschfaktoren veranschaulicht, nähert sich der tatsächliche Druck allgemein nur dem Hubdruck. Wenn kein Feedbacksignal vorhanden ist, ist es schwierig zu bestimmen, ob der gesteuerte Druck erzielt wurde.
Die 4-5 veranschaulichen die potentiellen Probleme in Zusammenhang mit den Rauschfaktoren und darauf folgenden Drucksteuerfehlern bei einer Steuerstrategie in einer offenen Schleife. 4 veranschaulicht einen Effekt des zufälligen Steuerns eines OCC-Drucks oberhalb des Hubdrucks während der Trägheitsphase 128. Sobald die OCC gehoben ist, steigt die Drehmomentkapazität auf einen positiven Wert 130. Da das Drehzahlverhältnis an diesem Punkt unterhalb des Drehzahlverhältnisses des Zielgangs liegt, erzeugt die Drehmomentkapazität der OCC einen Abfall des Ausgangsdrehmoments 132. Die Insassen des Fahrzeugs empfinden diese Schwankungen des Ausgangsdrehmoments als ein grobes und ruckendes Schaltereignis.
5 veranschaulicht einen Effekt des zufälligen Steuerns eines OCC-Drucks unterhalb des Hubdrucks 134. Unter diesen Umständen ist die OCC zu Beginn der Momentübertragungsphase nicht vollständig gehoben. Wenn der gesteuerte Druck der OCC in der Momentübertragungsphase erhöht wird, tritt eine Verzögerung auf, bevor die OCC-Drehmomentkapazität zu steigen 136 beginnt. Während dieser Verzögerungszeitspanne steigt die Eingangsdrehzahl weiterhin über das Drehzahlverhältnis des Zielgangs, wie in 138 gezeigt. Das wird ein Hochdrehen des Motors („Engine Flare“) genannt. Schließlich steigt die OCC-Drehmomentkapazität genug, um die Eingangsdrehzahl zu dem erwünschten Niveau 140 zurück zu bringen. Das Ausgangsdrehmoment ändert sich plötzlich 142, wenn die Eingangsdrehzahl zu dem Drehzahlverhältnis des Zielgangs zurückgekehrt, was Insassen als ein grobes und ruckendes Schaltereignis empfinden.
6 veranschaulicht ein Flussdiagramm eines Steuersystems für ein Übersetzungsgetriebe, das eine Steuerung in geschlossener Schleife während des Gangschaltens verwendet. Wie der Durchschnittsfachmann versteht, können die Funktionen, die von den Blöcken des Flussdiagramms dargestellt werden, durch Software und/oder Hardware ausgeführt werden. Die Funktionen können auch in einer Reihenfolge oder Sequenz ausgeführt werden, die anders ist als die in 6 veranschaulichte. Ebenso können ein oder mehrere Schritte oder Funktionen wiederholt ausgeführt werden, obwohl das nicht explizit veranschaulicht ist. Ebenso können ein oder mehrere der repräsentativen Schritte veranschaulichter Funktionen bei bestimmten Anwendungen weggelassen werden. Bei einer Ausführungsform werden die veranschaulichten Funktionen hauptsächlich durch Softwareanweisungen, Code oder Steuerungslogik, die in einem computerlesbaren Datenträger gespeichert sind, umgesetzt, und wenn sie von einem auf einen Mikroprozessor basierenden Computer oder einer Steuervorrichtung wie der Steuervorrichtung 50 ausgeführt werden.
6 ist ein Flussdiagramm für eine Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zum Gebrauch eines Drehmomentsensors zum Erfassen ungeeigneten Hubs und Verwenden einer Steuerung in geschlossener Schleife während eines Gangwechsels. Zu Beginn, wenn ein Gangwechsel gefordert wird, erhöht die Steuervorrichtung den OCC-Druck auf einen Ladedruck P_boost während einer Ladezeit t_boost, um den Kolben schnell zu einer wesentlich gehobenen Position zu bewegen, wie von den Blöcken 60 und 62 dargestellt. Der Ladedruck P_boost ist ein Kupplungssteuerparameter, der signifikant oberhalb des Hubdrucks P_stroke liegt. Der Ladedruck kann zum Beispiel der maximal verfügbare Druck basierend auf den Limits der Zylinderspule sein. Die Ladezeit t_boost ist ein Kupplungssteuerparameter, der berechnet wird, um lang genug zu sein, um die Kupplung im Wesentlichen zu heben, und kurz genug, so dass die Kupplung Drehmoment nicht verfrüht überträgt.
Danach steuert die Steuervorrichtung die OCC auf einen geschätzten Hubdruck P_{stroke_est} und wartet während einer Zeitspanne ttest, die berechnet wird, um lang genug zu sein, damit der Kolben eine Gleichgewichtsposition erreicht, wie von den Blöcken 64 und 66 dargestellt. Sowohl P_{stroke_est} als auch ttest sind Kupplungssteuerparameter. Anfängliche Werte für alle Kupplungssteuerparameter können experimental basierend auf dem Fahrzeugtesten festgelegt und adaptiv während des Fahrzeugbetriebs eingestellt werden. Bei diesem veranschaulichenden Beispiel wird P_{stroke_est} adaptiv angepasst.
An 68 zeichnet die Steuervorrichtung eine Bezugsablesung Tref von einem Drehmomentsensor 40 auf. Der Drehmomentsensor kann das Drehmoment auf der Ausgangswelle wie in 1 gezeigt, der Eingangswelle oder irgendeinem anderen Element, das Moment in den Zielgang überträgt, messen. An 70 steuert die Steuervorrichtung eine Druckvariation Ptest oberhalb oder unterhalb des geschätzten Hubdrucks P_{stroke_est}. Der inkrementale Druck Ptest wird so berechnet, dass genug Druckvariation besteht, um eine Änderung des Drehmoments zu erzeugen, das von dem Drehmomentsensors 40 gemessen wird, wenn die Kupplung komplett gehoben wird. Die Druckvariation kann jedoch klein genug sein, so dass die Drehmomentänderung für die Fahrzeuginsassen nicht unangenehm oder überhaupt merklich ist.
An 72 zeichnet die Steuervorrichtung eine zweite Bezugsablesung Tref von dem Drehmomentsensor 40 auf. An 74 vergleicht die Steuervorrichtung die zwei Momentablesungen τ_ref und τ_test, um zu bestimmen, ob sich der Unterschied zwischen Tref und Ttest um mehr als eine Schwellenmenge T_threshold unterscheidet. Die Schwellenmenge T_threshold wird so berechnet, dass sie groß genug ist, dass kurzfristige Schwankungen aufgrund von Rauschfaktoren nicht irrtümlich der Änderung des gesteuerten Drucks zugeschrieben werden. Wenn sich die zwei Drücke τ_ref und τ_test um weniger als die Schwellenmenge T_threshold unterscheiden, weist das darauf hin, dass der Kolben nicht vollständig gehoben wurde. Wenn der Kolben nicht vollständig gehoben wurde, wird der geschätzte Hubdruck erhöht, wie von Block 76 dargestellt. Wenn sich die zwei Drücke τ_ref und τ_test andererseits um mehr als die Schwellenmenge T_threshold unterscheiden, weist das darauf hin, dass der Kolben vollständig gehoben wurde. Wenn der Kolben vollständig gehoben wurde, wird der geschätzte Hubdruck verringert, wie von Block 78 dargestellt. An 80 steuert die Steuervorrichtung den überarbeiteten geschätzten Hubdruck.
Wenn schließlich Zeit vor dem Ende der Trägheitsphase bleibt, wird eine weitere Einstellung ausgeführt. Anderenfalls endet der Prozess und der überarbeitete geschätzte Hubdruck wird bei zukünftigen Schaltereignissen, an welchen diese OCC beteiligt ist, verwendet.
7 veranschaulicht die Resultate des Gebrauchs der Steuerstrategie der 6, wenn der anfänglich geschätzte Hubdruck höher ist als ein erforderlicher Hubdruck, wie an 144 gezeigt. Wenn der geschätzte Hubdruck zu hoch ist, wird die Kupplung vollständig gehoben und hat positive Drehmomentkapazität 146. Wenn die Kupplung voll gehoben ist, ergeben die Aufwärts- 148 und Abwärtsstörungen 150 des gesteuerten Drucks messbare Änderungen des Moments, wie an 152 und 154 gezeigt, die der Drehmomentsensor erfassen kann. Die Aufwärtsstörung 148 resultiert zum Beispiel in der gemessenen Momentablesung τ_test1 156. Die Momentstörung wird mit einem Bezugsmomentwert τ_ref1 158 verglichen. Wenn der Unterschied zwischen den gemessenen Momentablesungen τ_test1 und τ_ref1 größer ist als eine Schwellenmenge T_threshold, wird der geschätzte Hubdruck verringert. Die Steuervorrichtung steuert diesen verringerten Hubdruck 160.
Vor einer zweiten Störung 150 wird ein überarbeiteter Bezugsmomentwert τ_ref2 162 gemessen. Im Anschluss an die Störung wird eine zweite Momentablesung τ_test2 164 gemessen. Obwohl der neue gesteuerte Druck niedriger ist als der erforderliche Hubdruck, überschreitet der Momentunterschied immer noch den Schwellenwert, was in einer weiteren Abwärtseinstellung resultiert. Der gesteuerte Druck wird auf den neu eingestellten Wert, wie an 166 gezeigt, eingestellt. Zu beachten ist, dass Störungen bei Druck und Moment zu veranschaulichenden Zwecken übertrieben sein können.
8 veranschaulicht die Resultate, wenn die anfängliche Schätzung des Hubdrucks unterhalb des tatsächlichen Hubdrucks liegt, wie an 168 gezeigt. Wenn der geschätzte Hubdruck zu niedrig ist, wird die Kupplung nicht vollständig gehoben und hat null Drehmomentkapazität 170. Bei diesem nicht gehobenen Zustand erzeugen Störungen des gesteuerten Drucks keine messbare Änderung. Wie veranschaulicht, wirken sich zum Beispiel der Aufwärtsdruckimpuls 172 und der Abwärtsdruckimpuls 174 nicht auf das Ausgangsmoment 176 aus. Daher kann der geschätzte Hubdruck dann nach jeder Störung erhöht werden. Die Steuervorrichtung steuert diesen erhöhten Hubdruck wie an 178 und 180 gezeigt.
9 ist ein Flussdiagramm für eine andere Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung, bei der die anfängliche Schätzung des Hubdrucks absichtlich leicht unterhalb des erforderlichen Hubdrucks eingestellt und allmählich erhöht wird, bis eine messbare Änderung erfasst wird. Die Blöcke 60 bis 68 sind identisch mit der oben beschriebenen Ausführungsform, mit der Ausnahme, dass die anfängliche Schätzung von dem vorhergehenden Wert an Block 86 verringert wird. Die Blöcke 88, 90, 92 und 94 bilden eine Schleife, in welcher der geschätzte Hubdruck und der gesteuerte Druck allmählich erhöht werden, bis der Drehmomentsensor eine Änderung des gemessenen Moments anzeigt. Das Inkrement, das bei jeder Iteration zu P_{stroke_est} hinzugefügt wird, kann im Vergleich zu dem Inkrement, das an den Blöcken 76 und 78 der 6 oder an Block 86 der 9 verwendet wird, klein sein.
10 veranschaulicht die Resultate des Gebrauchs der Steuerstrategie, die in 9 beschrieben ist. Nach der Ladephase wird der Kupplungsdruck auf einen Wert unterhalb des Hubdrucks an 182 eingestellt. Da die Kupplung nicht voll gehoben ist, ist die Kupplungsdrehmomentkapazität gleich null 184. Der Bezugsmomentwert τ_ref 186 wird gemessen. Dann wird der Steuerdruck, wie an 188 gezeigt, allmählich erhöht. Sobald der gesteuerte Druck den Hubdruck erreicht, beginnt die Kupplungsdrehmomentkapazität über Null zu steigen, wie an 190 gezeigt, und das Ausgangsdrehmoment beginnt, wie an 192 gezeigt, zu sinken. Bei jeder Iteration wird ein neues Testmoment τ_test 194 gemessen, bis der Unterschied zwischen den gemessenen Momentablesungen τ_test und τ_ref größer ist als eine Schwellenmenge T_threshold 196.
Auch wenn oben beispielhafte Ausführungsformen beschrieben wurden, wird nicht bezweckt, dass diese Ausführungsformen alle möglichen Formen der Erfindung beschreiben. Die in der Spezifikation verwendeten Wörter sind vielmehr beschreibende Wörter als eine Einschränkung, und man muss verstehen, dass verschiedene Änderungen ausgeführt werden können, ohne den Sinn und den Geltungsbereich der Erfindung zu verlassen. Zusätzlich können die Merkmale der verschiedenen Ausführungsformen kombiniert werden, um weitere Ausführungsformen der Erfindung zu bilden.

Claims

Verfahren zum Steuern eines Übersetzungsgetriebes (18), wobei das Verfahren Folgendes aufweist: Variieren eines Kupplungsdrucks um einen vorbestimmten Wert vor einer Drehmomentphase eines Schaltereignisses, Messen einer Drehmomentänderung in einem Übersetzungsgetriebeelement (26), wenn der Kupplungsdruck variiert wird, und Justieren eines Kupplungssteuerparameters als Reaktion auf die gemessene Drehmomentänderung, dadurch gekennzeichnet, dass der Kupplungsdruck über den Wert um einen Testdruck erhöht wird, der ausreicht, um eine messbare Steigerung des Drehmoments in dem Übersetzungsgetriebeelement (26) zu bewirken, wenn die Kupplung (36, 38) voll gehoben wird und / oder der Kupplungsdruck unter den Wert um einen Testdruck gesenkt wird, der ausreicht, um eine messbare Verringerung des Drehmoments in dem Übersetzungsgetriebeelement (26) zu bewirken, wenn die Kupplung (36, 38) voll gehoben wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Wert erhöht wird, wenn die Änderung des gemessenen Drehmoments unter einem ersten Schwellenwert liegt.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Wert gesenkt wird, wenn die Änderung des gemessenen Drehmoments über einem zweiten Schwellenwert liegt.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Schaltereignis ein Herunterschalten ist und die Kupplung (36, 38) die eingehende Kupplung für das Herunterschalten ist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der gesteuerte Druck allmählich erhöht wird, bis sich das gemessene Drehmoment in dem Übersetzungsgetriebeelement (26) ändert.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Übersetzungsgetriebeelement (26) eine Eingangswelle (26) oder eine Ausgangswelle ist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Wert vor dem Beginn der Drehmomentphase justiert wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Wert für zukünftige Schaltereignisse justiert wird.