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TECHNISCHES GEBIET
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Die Offenbarung betrifft die Steuerung des Betriebes einer weggehenden Kupplung unter Verwendung von einem oder mehreren Beschleunigungsprofilen.
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HINTERGRUND
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Hybrid-Fahrzeugantriebsstränge verwenden in der Regel mehrere unterschiedliche Drehmoment erzeugende Einrichtungen, wie etwa eine Brennkraftmaschine und einen oder mehrere Elektrotraktionsmotoren, um Eingangsdrehmoment in ein Getriebe zu erzeugen. Drehmoment wird während eines synchronen Schaltens von einer weggehenden Kupplung überführt. Anders als herkömmliche Getriebe braucht ein synchrones Schalten innerhalb eines Hybridgetriebes keine herankommende Kupplung zum Entlasten von Drehmoment, z. B. während der Ausführung von bestimmten Gang-in-Modus oder Modus-in-Neutral-Schaltungen, zu umfassen. Der Prozess einer Drehmomentüberführung von einer oder mehreren weggehenden Kupplungen während eines Schaltens, gefolgt von einer Ausrückung der weggehenden Kupplungen, wird als die Drehmomentphase des Schaltens bezeichnet.
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ZUSAMMENFASSUNG
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Hierin ist ein Steuerungsansatz zum Optimieren des Löseprozesses von einer weggehenden Kupplung in einem synchronen Schalten offenbart. Der Steuerungsansatz verwendet ein oder mehrere Kupplungsbeschleunigungsprofile oder ein anderes geeignetes Beschleunigungsprofil während des synchronen Schaltens, wie es hierin erläutert wird. Drehzahlprofile können in einer Regelung verwendet werden, während die Beschleunigungsprofile für eine Steuerung verwendet werden. Die Beschleunigungsprofile, zum Beispiel ein Getriebeeingangs-Beschleunigungsprofil oder ein Kupplungs-Beschleunigungsprofil, leiten Kupplungsschlupf am hinteren Ende der Drehmomentphase des befohlenen Schaltens, d. h. wenn eine modellierte Kapazität von einer oder mehreren identifizierten weggehenden Kupplungen Null erreicht, ein. Falls Schlupf der weggehenden Kupplung beobachtet wird, bevor eine modellierte Kapazität auf Null abfällt, wird die Kupplung von einem Controller als gelöst deklariert, wobei der weggehenden Kupplung ein entsprechender Status zugewiesen wird. Falls kein Schlupf der Kupplung beobachtet wird, nachdem die modellierte Kapazität auf Null abfällt, versucht der Controller den Schlupf der weggehenden Kupplung unter Verwendung des kalibrierten Beschleunigungsprofils auf ein kleines Nicht-Null-Schlupfniveau zu steuern.
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Das/die Beschleunigungsprofil(e) werden anschließend auf der Basis des gegenwärtigen Getriebezustandes in Aktordrehmomente, d. h. Motor- und/oder Kraftmaschinen-Drehmomente, umgewandelt. Zusätzlich können die Beschleunigungsprofile in Drehzahlprofile umgewandelt werden, die als Referenzen für einen besonderen schnellen Aktor, wie etwa einem Elektromotor, dienen, um dadurch die Ist-Getriebekomponentendrehzahlen über eine Echtzeit-Regelung zu regeln.
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Zu Beginn der Schlupfeneinleitungsphase kann der Controller die Drehzahlregelung, die den besonderen Drehzahlprofilen zugeordnet ist, die verwendet werden, um Schlupf der weggehenden Kupplung einzuleiten, temporär sperren. Jeder Fehler in diesem besonderen Stadium der Regelung kann aufgrund eines Fehlers in dem modellierten Kupplungsdruck oder eines Modellierungsfehlers von anderen Komponenten des Getriebes vorliegen. Jedoch ist der Modellierungsfehler des Drucks der weggehenden Kupplung temporär, da der Restkupplungsdruck schließlich auf Null abfällt, und wird daher von dem Regler nicht gelernt. Modellierierungsfehler von anderen Getriebekomponenten können anhalten, und daher kann beschränkter Regelungsaufwand wie notwendig verwendet werden, um die Kupplung schlupfen zu lassen, nachdem eine kalibrierte Zeitdauer verstreicht. Der Controller kann auch das Fehlen von beobachtetem Kupplungsschlupf verwenden, um eine Bedingung einer festsitzenden Kupplung zu diagnostizieren.
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Insbesondere ist hierin ein Fahrzeug offenbart, das eine Drehmoment erzeugende Einrichtung, ein Getriebe und einen Controller umfasst. Das Getriebe kann ein Eingangselement, einen Planetenradsatz und eine oder mehrere Kupplungen umfassen, von denen zumindest eine während eines befohlenen Schaltens als eine weggehende Kupplung identifiziert werden kann. Das Eingangselement ist mit der Drehmoment erzeugenden Einrichtung, oder mehreren derartigen Einrichtungen, verbunden und nimmt Eingangsdrehmoment von diesen auf und überträgt auch das Eingangsdrehmoment durch den Planetenradsatz in Ansprechen auf ein befohlenes Schalten, das die identifizierte(n) weggehende(n) Kupplung(en) umfasst. Der Controller steht mit dem Getriebe in Verbindung und umfasst eine greifbare, nichtflüchtige Speichereinrichtung, in der eine modellierte Kapazität der Kupplung(en) und Anweisungen zum Ausführen des befohlenen Schaltens aufgezeichnet sind.
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Der Controller ist ausgestaltet, um die Anweisungen über einen Prozessor auszuführen und somit das befohlene Schalten unter Verwendung eines Beschleunigungsprofils von jeder identifizierten weggehenden Kupplung auszuführen. Um dies zu tun, leitet der Controller über jede weggehende Kupplung hinweg an einem Punkt der Drehmomentphase des befohlenen Schaltens, an dem die modellierte Kapazität Null ist, Schlupf ein, wie es oben angemerkt wurde.
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Es ist hierin auch ein Verfahren offenbart, das das Aufzeichnen einer modellierten Kupplungskapazität einer Mehrzahl von Kupplungen in einem Getriebe im Speicher eines Controllers und das Empfangen einer Anforderung für ein befohlenes Schalten umfasst, das eine oder mehrere weggehende Kupplungen umfasst. Das Verfahren umfasst ferner das Identifizieren, über einen Controller, der besonderen weggehenden Kupplung oder Kupplungen, die verwendet wird/werden, um Drehmoment von einer Kombination aus Drehmoment erzeugenden Einrichtungen während des befohlenen Schaltens zu entlasten. Es wird ein Betrag an Schlupf über die weggehende(n) Kupplung(en) hinweg ermittelt. Der Controller ermittelt auch, ob jede identifizierte weggehende Kupplung geschlupft hat, bevor die modellierte Kapazität Null erreicht. Falls die weggehende(n) Kupplung(en) nicht geschlupft hat/haben, bevor die modellierte Kupplungskapazität Null erreicht, wird der Schlupf beim Weggehen gesteuert, indem ein kalibrierter niedriger Nicht-Null-Schlupfwert unter Verwendung von einem oder mehreren kalibrierten Beschleunigungsprofilen in Kraft gesetzt wird.
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Die obigen Merkmale und die Vorteile der vorliegenden Offenbarung werden aus der folgenden ausführlichen Beschreibung der besten Ausführungsarten der Erfindung, wenn diese in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen genommen wird, leicht deutlich werden.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist eine schematische Darstellung eines Beispielfahrzeugs, das einen Controller aufweist, der ausgestaltet ist, um eine Betrieb einer weggehenden Kupplung unter Verwendung von Beschleunigungsprofilen während eines synchronen Schaltens zu steuern.
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2 ist ein Zeitablauf der Amplituden von Beispielkupplungs-Steuerungslinienzügen zum Steuern einer weggehenden Kupplung innerhalb des Fahrzeugs von 1.
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3 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispielverfahren zum Steuern eines Betriebes einer weggehenden Kupplung in dem in 1 gezeigten Fahrzeug beschreibt.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
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Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ist in 1 ein Beispielfahrzeug 10 schematisch gezeigt, das eine Brennkraftmaschine 12, ein Getriebe 16 und einen Controller 40 aufweist. Der Controller 40 steuert ein synchrones Schalten zwischen Kupplungen innerhalb eines Getriebes 16 von einem Getriebebetriebsmodus oder -zustand in einen anderen gemäß einem Verfahren 100, von dem ein Beispiel in 3 gezeigt ist und nachstehend in Verbindung mit dem in 2 gezeigten Satz von Kupplungssteuerungs-Linienzügen 50 erläutert wird. Von einem Computer ausführbare Anweisungen, die die erforderlichen Schritte des Verfahren 100 verkörpern, sind in einer greifbaren, nichtflüchtigen Speichereinrichtung 42 aufgezeichnet und werden von einem Prozessor 44 ausgeführt, um zu bewirken, dass der Controller 40 eine drehzahlprofilbasierte Steuerung über einen weggehenden Betrieb des Getriebes 16 in Kraft setzt, wie es nachstehend ausgeführt wird.
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Manche Hybridantriebsstränge halten eine Schwellenlast über die weggehende Kupplung hinweg aufrecht, wenn Druck der weggehenden Kupplung abgelassen wird, wodurch die weggehende Kupplung während des Lösevorgangs zu schlupfen gezwungen wird. Jedoch ist die Last, die zum Einleiten von Kupplungsschlupf erforderlich ist, eine Funktion des gegenwärtigen Getriebezustandes und des Ziel-Getriebezustandes. Das Ermitteln der korrekten Last in weggehenden Zuständen, die das Entlasten von mehreren Kupplungen umfassen, ist noch komplizierter, da die Kupplungslasten Kreuzkorrelationen untereinander haben können. Infolgedessen kann eine Last, die für einen Getriebezustand geeignet ist, in anderen unzureichend sein, was zu einer unpassenden Diagnose einer festsitzenden Kupplung führt, oder die Last kann zu groß sein, was zu einer Drehmomentstörung führt, die für einen Fahrzeuginsassen wahrnehmbar sein kann. Zusätzlich kann die Schlupfregelung gegen die Last arbeiten, wenn ein Controller versucht, den Schlupf auf Null zu treiben. Der vorliegende Ansatz ist daher als eine Verbesserung an einer derartigen drehmomentbasierten Schlupfeinleitung vorgesehen.
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Das in 1 gezeigte Beispielfahrzeug 10 kann die Kraftmaschine 12 wie notwendig verwenden, um Kraftmaschinen-Drehmoment, über eine Ausgangswelle 13, an das Getriebe 16 auszugeben. Zusätzlich zu der Kraftmaschine 12 können andere Drehmoment erzeugende Einrichtungen eine erste und/oder zweite Motor/Generator-Einheit(en) (MGUs)14 und 114 umfassen. Eine Eingangsdämpfungs-Kupplungsbaugruppe 17 kann zwischen der Kraftmaschine 12 und der ersten MGU 14 angeordnet sein, wobei Kupplungsbefehle (Pfeil 117) von dem Controller 40 auf die Eingangskupplungs-Baugruppe 17 übertragen werden, um die Eingangskupplungs-Baugruppe 17 wie notwendig, z. B. um Endantriebsschwingung während eines automatischen Neustarts der Kraftmaschine 12 zu dämpfen, selektiv zu verbinden/zu trennen.
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Wenn die Kraftmaschine 12 läuft und die Eingangskupplungs-Baugruppe 17 eingerückt ist, kann die erste MGU 14 in der Konfiguration von 1 durch Kraftmaschinen-Drehmoment mit Leistung beaufschlagt werden und kann somit Motordrehmoment über eine Motorwelle 19 erzeugen. Wenn die Eingangskupplung 17 ausgerückt ist, kann die erste MGU 14 elektrische Energie über einen AC-Bus 48 aus einem Batteriemodul 45 über ein Traktions-Leistungs-Stromrichtermodul (TPIM) 46 ziehen. Das TPIM 46 ist mit dem Batteriemodul 45 über einen DC-Bus 47 verbunden und dient dazu, wie notwendig abhängig von dem Steuerungsmodus, zum Beispiel unter Verwendung von Pulsweitenmodulation, DC- in AC-Strom und umgekehrt zu wandeln.
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In der in 1 gezeigten Beispielausführungsform kann eine rotierende Kupplungsbaugruppe 21 zwischen der ersten MGU 14 und einem Planetenradsatz 18 angeordnet sein, der einen ersten, zweiten und dritten Knoten 20, 22 bzw. und 24 aufweist. Die rotierende Kupplungsbaugruppe 21 umfasst eine angetriebene und eine antreibende Seite, wie es in der Technik bekannt ist, und somit kann während eines synchronen Schaltens Drehmoment von einer oder mehreren weggehenden Kupplungen auf eine oder mehrere herankommende Kupplungen innerhalb der Kupplungsbaugruppe 21 übertragen werden.
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Die Kupplungsbaugruppe 21 kann über Kupplungsbefehle (Pfeil 121) von dem Controller 40 selektiv eingerückt/ausgerückt werden. Die Ausgangsseite der Kupplungsbaugruppe 21 ist mit einem ersten Knoten 20 des Planetenradsatzes 18 verbunden. Die zweite MGU 114 kann direkt mit einem dritten Knoten 24 des gleichen Planetenradsatzes 18 verbunden sein, während der zweite Knoten 22 mit einem Ausgangselement 30 des Getriebes 16 verbunden ist. Der dritte Knoten 24 ist über ein Verbindungselement 49 direkt mit der zweiten MGU 114 verbunden. Das Ausgangsdrehmoment (Pfeil To) wird somit über das Ausgangselement 30 auf die Antriebsachse(n) des Fahrzeugs 10 und schließlich auf einen Satz Antriebsräder (nicht gezeigt) abgegeben.
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Eine Bremskupplung 23 kann als Teil des in 1 gezeigten Getriebes 16 verwendet werden. Die Bremskupplung 23 ist an einem feststehenden Element 25 des Getriebes 16 festgelegt und mit dem ersten Knoten 20 verbunden. Die Einrückung der Bremskupplung 23 in Ansprechen auf Kupplungsbefehle (Pfeil 123) von dem Controller 40 verhindert, dass der erste Knoten 20 rotiert, so dass Drehmoment von der zweiten MGU 114 auf den zweiten Knoten 22 übertragen werden kann. Wenn die rotierende Kupplung 21 eingerückt ist, wird Drehmoment von der ersten MGU 14 von der ersten MGU 14 auf den ersten Knoten 20 übertragen, so dass das Fahrzeug 10 zumindest zum Teil unter Verwendung von Drehmoment von der ersten MGU 14 angetrieben werden kann.
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Wenn die Eingangskupplung 17 eingerückt ist, wird Drehmoment von der Kraftmaschine 12 auf die erste MGU 14 übertragen, so dass die erste MGU 14 als Generator verwendet werden kann, wenn die rotierende Kupplung 21 ausgerückt ist, oder um zu helfen, das Fahrzeug 10 über den Zahnradsatz 18 mit Leistung zu beaufschlagen, wenn die rotierende Kupplung 21 eingerückt ist. Andere Ausführungsformen des Getriebes 16 können verwendet werden, ohne vom beabsichtigten Erfindungsumfang abzuweichen, vorausgesetzt, dass das Getriebe 16 Kupplungen benutzt, die während eines Kupplung-zu-Kupplung-Schaltens selektiv einrückbar sind, wobei dieser Begriff in der Technik verstanden wird.
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Der Controller 40, der in 1 schematisch gezeigt ist, ist ausgestaltet, um einen angeforderten Übergang von einem vorliegenden Betriebsmodus oder -zustand in einen Ziel-Betriebsmodus zu identifizieren, wie etwa durch Empfangen einer Soll-Eingangsdrehzahl von einem Fahrer des Fahrzeugs 10, und identifiziert eine oder mehrere der Kupplungen des Getriebes 16 während dieses besonderen Schaltens als die ausersehene(n) weggehende(n) Kupplung oder Kupplungen. Der Controller 40 kann ferner ausgestaltet sein, um während des Übergangs in einen neuen Getriebebetriebsmodus/-zustand die Ausrückung der weggehenden Kupplungen zu steuern und zu ermitteln, ob die weggehenden Kupplungen richtig ausrücken.
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Der Controller 40 kann als ein digitaler Computer ausgestaltet sein, der einen Prozessor 42 und eine greifbare, nichtflüchtige Speichereinrichtung 44 aufweist, z. B. Nur-Lese-Speicher (ROM), Flash-Speicher oder andere magnetische oder optische Speichermedien, sowie jede erforderliche Menge an flüchtigem Speicher, wie etwa Direktzugriffsspeicher (RAM) und elektrisch löschbaren programmierbaren Nur-Lese-Speicher (EEPROM). Der Controller 40 kann auch einen Hochgeschwindigkeits-Taktgeber, Analog-in-Digital-(A/D)- und Digital-in-Analog-(D/A)-Schaltung und Eingabe/Ausgabe-Schaltung und -einrichtungen (E/A), sowie geeignete Signalaufbereitungs- und Pufferschaltung umfassen.
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Nun unter Bezugnahme auf 2 umfasst der oben angeführte Satz von Beispielsteuerungs-Linienzügen 50 einen Kupplungsdrehmomentbefehl (Linienzug 52), modellierte oder geschätzte Kupplungsdrehmoment-Tragkapazität (Linienzug 54), Kupplungsreaktionsdrehmoment (Linienzug 56), ein Kupplungsdrehzahl-Referenzprofil (Linienzug 58), Ist-Kupplungsdrehzahl (Linienzug 158) und Ist-Kupplungsdrehmoment-Tragkapazität (Linienzug 60). Die Informationen über Ist-Kupplungsdrehmoment-Tragkapazität (Linienzug 60) ist nicht für den Controller 40 verfügbar und wird in diesem besonderen Beispiel nur zu Veranschaulichungszwecken verwendet. Die geschätzte Kupplungsdrehmoment-Tragkapazität (Linienzug 54) kann bezüglich der Ist-Kupplungsdrehmoment-Tragkapazität (Linienzug 60) voreilen, passen oder nacheilen.
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In diesem Beispiel von 2 eilt die Ist-Kupplungsdrehmoment-Tragkapazität (Linienzug 60) der geschätzten Kupplungsdrehmoment-Tragkapazität (Linienzug 54) nach und geht langsam auf null zurück, nachdem die geschätzte Kupplungsdrehmoment-Tragkapazität (Linienzug 54) Null erreicht. Die relativen Amplituden (A1, A2, A3) sind auf der vertikalen Achse von 2 angegeben, während die Zeit(t) auf der horizontalen Achse aufgetragen ist. Die Steuerungs-Linienzüge 50 stellen nur einen möglichen Satz von Schaltbedingungen dar und sollen daher nicht einschränkend sein.
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Ein Schalten wird bei etwa t0 befohlen, wobei der Kupplungsdrehmomentbefehl (Linienzug 52) auf einer maximalen Amplitude (A3) ist. 2 veranschaulicht einen besonderen Fall. in welchem die Ist-Kupplungsdrehmoment-Tragkapazität (Linienzug 60) der geschätzten Kupplungsdrehmoment-Tragkapazität (Linienzug 54) mit einem relativ beträchtlichen Betrag nacheilt.
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Bei t1 beginnt die Drehmomentphase des angeforderten Schaltens und der Kupplungsdrehmomentbefehl (Linienzug 52) fällt auf eine niedrigere Amplitude (A2) ab, die noch einen kalibrierten Betrag über dem Kupplungsreaktionsdrehmoment (Linienzug 56) liegt. Die geschätzte Kupplungsdrehmoment-Tragkapazität (Linienzug 54), die ein modellierter Wert ist, der berechnet oder auf andere Weise für den Controller 40 verfügbar gemacht und in der Speichereinrichtung 44 aufgezeichnet ist, fällt in Ansprechen auf den verringerten Kupplungsdrehmomentbefehl ab (Linienzug 52). Das Entlasten von Drehmoment kann zu Zwecken des vorliegenden Verfahrens 100 von 3 als abgeschlossen betrachtet werden, wenn das Kupplungsreaktionsdrehmoment (Linienzug 56) Null erreicht, d. h. bei etwa t3. In anderen Ausführungsformen kann ein kleiner Nicht-Null-Kupplungsreaktionsdrehmomentwert, z. B. ±5 Nm, avisiert werden.
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Der Controller 40 von 1 versucht, Schlupf beginnend bei t3 einzuleiten, wenn die geschätzte Kupplungsdrehmoment-Tragkapazität (Linienzug 54) unter das Kupplungsreaktionsdrehmoment reicht (Linienzug 56), was der Einfachheit halber in allen folgenden Beispielausführungsformen als Null erachtet wird. Das Kupplungsdrehzahl-Referenzprofil (Linienzug 58) ist als Rampe ausgebildet, wie es zwischen t3 und t5 gezeigt ist, was mit dem hinteren Ende der Drehmomentphase des Schaltens zusammenfällt. In diesem Bereich kann der Controller 40 die Regelung über die Variablen, die als das Drehzahlprofil beim Ausführen des Verfahrens 100 verwendet werden, temporär deaktivieren. Dies zu tun hilft, jedes Regelungslernen des fortschreitend abnehmenden Kupplungsdruck-Modellfehlers zu verhindern. Die geschätzte Kupplungsdrehmoment-Tragkapazität (Linienzug 54) wird an Kraftmaschinen-Drehmoment- und Motordrehmoment-Ermittlungsalgorithmen, z. B. des Controllers 40 oder separater Controller, übermittelt, um sicherzustellen, dass die Kraftmaschinen- und Motordrehmomente zusammen ein Kupplungsreaktionsdrehmoment (Linienzug 56) erzeugen, das geringer ist als die geschätzte Kupplungsdrehmoment-Tragkapazität (Linienzug 54). Somit wird Linienzug 56 von 2 effektiv durch Linienzug 54 eingeschränkt, d. h. 0 ≤ |Linienzug 56| ≤ |Linienzug 54|.
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Nach einer kalibrierten Dauer, d. h. bei etwa t4 oder einem späteren Zeitpunkt von t5, kann die Drehzahlregelung von dem Controller 40 selektiv reaktiviert werden. Während t4–t5 kann die beschränkte Drehzahlregelung wieder eingeschaltet werden, um bei dem Schlupfeinleitungsprozess zu helfen, wenn noch nicht ausreichend Kupplungsschlupf beobachtet wird. D. h. die Regelungsdrehmomente können durch kleine Kalibrierungsgrenzen beschränkt werden. Dieser spätere Zeitpunkt, t5, endet mit ausreichendem beobachteten Kupplungsschlupf, an welchem Punkt die volle Trägheits-Drehzahlphase beginnt. Nicht erstaunlicherweise fällt dies damit zusammen, dass die Ist-Kupplungsdrehmomentkapazität (Linienzug 60) beinahe Null erreicht, d. h. die Kupplung wird tatsächlich entlastet.
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Das befohlene Kupplungsdrehzahl-Referenzprofil (Linienzug 58) kann nach t5 schnell zunehmen, wie es gezeigt ist. Die Ist-Kupplungsdrehzahl (Linienzug 158) wird dann über Regelungstechniken von der in der Technik bekannten Art geregelt, um dem ansteigenden Kupplungsdrehzahl-Referenzprofil (Linienzug 58) eng zu folgen. Das Kupplungsdrehzahl-Referenzprofil (Linienzug 58) und die Beschleunigungskontinuität werden während des gesamten Weggangprozesses aufrechterhalten. Wie es Fachleute feststellen werden, beginnt der vorliegende Ansatz die Trägheitsdrehzahlphase des Schaltens effektiv früher, d. h. an einem Punkt in der Nähe des Endes der Drehmomentphase, um Schlupf über die weggehende(n) Kupplung(en) hinweg zu beobachten/zu bestätigen, bevor in die volle Trägheitsdrehzahlphase übergegangen wird.
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Es ist anzumerken, dass Linienzug 56 von 2 das Kupplungsreaktionsdrehmoment darstellt, das der Controller 40 schätzt, dass es auf die gesteuerte weggehende Kupplung aufgebracht wird, das sich von dem Ist-Reaktionsdrehmoment unterscheiden kann. Von t5 aus weiter wirkt der Controller 40, als ob er eine Last von Null auf die weggehende Kupplung aufbringt, d. h. der Controller 40 arbeitet, als ob die weggehende Kupplung entsperrt wird. Da die Kupplung in Wirklichkeit tatsächlich nicht entsperrt wird, bringt der Controller 40 tatsächlich eine Ist-Last auf die weggehende Kupplung auf, die proportional zu der befohlenen Kupplungsschlupfbeschleunigung, d. h. die Ableitung nach der Zeit von Linienzug 58, ist.
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Nun unter Bezugnahme auf 3 in Verbindung mit der Struktur von 1 und den Steuerungslinienzügen 50 von 2 wird bei Beginn (*) des Verfahrens 100 von dem Controller 40 Schritt 102 ausgeführt. Schritt 102 beginnt bei Empfang einer Anforderung, ein synchrones Schalten des Getriebes 16 auszuführen. Der Controller 40 identifiziert die weggehende(n) Kupplung oder Kupplungen für das angeforderte Schalten in Ansprechen auf den Empfang der Anforderung und misst dann den Schlupf über die identifizierte(n) weggehende(n) Kupplung(en) hinweg. Verfahren 100 schreitet dann zu Schritt 104 fort.
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Bei Schritt 104 ermittelt der Controller 40 als nächstes, ob die weggehenden Kupplungen, die bei Schritt 102 identifiziert wurden, geschlupft haben, bevor die modellierte Kapazität, d. h. die geschätzte Kupplungsdrehmomentkapazität (Linienzug 54) Null erreicht, ein Ereignis, das kurz nach t3 auftritt. Falls eine weggehende Kupplung an diesem Punkt schlupft, wird das Verfahren 100 beendet (**). Der Rest des Schaltens wird auf die gewöhnliche Weise durch die sich anschließende Trägheitsphase gesteuert. Das Verfahren 100 schreitet zu Schritt 106 nur dann fort, falls die weggehende Kupplung noch nicht geschlupft hat, wenn die geschätzte Kupplungsdrehmomentkapazität (Linienzug 54) Null erreicht.
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Bei Schritt 106 weist der Controller 40 den Aufzeichnungen der weggehenden Kupplung einen Status ausgerückt/offen zu, z. B. indem ein Wert in der Speichereinrichtung 44 aufgezeichnet wird, der angibt, dass die weggehende Kupplung, die bei Schritt 102 identifiziert wird, welche noch nicht schlupft, ausgerückt/aus ist. Das Verfahren 100 schreitet dann zu Schritt 108 fort. Es ist anzumerken, dass die weggehende Kupplung tatsächlich nicht offen zu sein braucht, da der Controller 40 keine Rückführungsinformation des Ist-Kupplungsdrucks hat. Ungeachtet davon schreitet der Controller 40 von diesem Punkt des Verfahrens 100 fort, als ob die weggehende Kupplung tatsächlich offen wäre, z. B. indem der Status offen der weggehenden Kupplung an einen Hybrid-Steuerungsprozessor (HCP) oder einen anderen Controller auf höherem Niveau, der verwendet wird, um die Drehmomenteingänge in das Getriebe 16 von 1 zu koordinieren, z. B. die Kraftmaschine 12, die MGU 14 und/oder die MGU 114, übermittelt wird.
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Bei Schritt 108 schaltet der Controller 40 als nächstes die Regelung der weggehenden Kupplung aus und schreitet zu Schritt 110 fort. Da das HCP oder ein anderer Controller auf höherem Niveau bei Schritt 106 darüber informiert wurde, dass die weggehende Kupplung offen ist, bekämpft die Regelung über die weggehende Kupplung den Schlupf nicht, wenn er auftritt.
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Bei Schritt 110 kann von dem Controller 40 ein kalibrierter Kupplungsbeschleunigungswert angewendet werden. Dieser Wert wird hierin als der ☐c-Wert bezeichnet, d. h. die Ableitung der Kupplungsdrehzahl (Nc) nach der Zeit. Somit sind Nc und ☐c voneinander abhängig, wie es Fachleute feststellen werden. Zum Beispiel kann der ☐c-Wert ein Schlupf von 1000 U/min sein. Dies ist äquivalent zu einer Beobachtung von 50 U/min Schlupf in 50 ms eines Beobachtungsfensters. Bei dem gegebenen ☐c-Wert kann der Controller 40 die Beschleunigung über die weggehende Kupplung hinweg wie notwendig einstellen, falls an dem Endantrieb die erste und/oder zweite MGU 14, 114 alleine vorhanden sind oder falls die Kraftmaschine 12 hinzugefügt ist.
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Als Teil von Schritt 110 versucht der Controller 40 Schlupf der weggehenden Kupplung auf eine kalibrierte kleine Nicht-Null-Schlupfdrehzahl, z. B. 50 U/min oder weniger in einer Ausführungsform, zu steuern. Dies ist in 2, Linienzug 58, zwischen t3 und t4, zu sehen, ein Zeitraum, der der Schlupfeinleitungsphase entspricht. Das Verfahren 100 schreitet dann zu Schritt 112 fort.
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Bei einem gegebenen ”Schwellenlast”-Ansatz, wie er allgemein oben beschrieben ist, um Schlupf zu steuern, wobei die Last (T) gleich T = αI ist, α die Ist-Beschleunigung darstellt, und I die Trägheit des Endantriebs über die Kupplung hinweg darstellt, ist die Ist-Beschleunigung (α) nicht mit jedem Genauigkeitsgrad bekannt. Das Hinzufügen der Kraftmaschine 12 zu dem Endantrieb erhöht die Trägheit (I) beträchtlich. Bei einer festen Last (T) fungiert der Controller 40, als ob die weggehende Kupplung eingerückt wäre, und Regelungen arbeiten, um den Ist-Schlupf auf Null zu treiben. Dieses Ergebnis wird unter Verwendung des profilbasierten Schlupfsteuerungsansatzes vermieden, wie in 2 gezeigt ist.
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Bei Schritt 112 schaltet der Controller 40 die Regelung des Drehzahlprofils, das der noch weggehenden Kupplung zugeordnet ist, zwischen t4 und t5 von 2 wieder ein. Eine Regelung in diesem Zeitraum hilft dem Schlupfeinleitungsprozess. Das Verfahren 100 schreitet zu Schritt 114 fort.
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Bei Schritt 114 endet t5, wenn ausreichender Kupplungsschlupf beobachtet wird, an welchem Punkt die volle Trägheitsdrehzahlphase des Schaltens beginnt. Die Kupplungsdrehzahl nimmt nach t5 schnell zu, wie es durch Linienzug 58 von 2 gezeigt ist.
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Der vorliegende Steuerungsansatz kann auch verwendet werden, um eine festsitzende Kupplung zu detektieren. D. h. falls die weggehende Kupplung hydraulisch festsitzt, wird die weggehende Kupplung nicht Schlupfen, wenn es zu erwarten ist. In 2 zum Beispiel ist zu erwarten, dass bei etwa t5 Schlupfen auftritt, nachdem die Drehmomententlastung abgeschlossen ist. Nachdem eine kalibrierte Zeitdauer in der Schlupfeinleitungsphase ohne irgendeinen beobachteten Kupplungsschlupf verstrichen ist, wird die Kupplungsfestsitzdiagnose fällig. Als Teil von Schritt 112 kann daher der Controller 40 einen Betriebsmodus befehlen, in welchem zu erwarten ist, dass die weggehende Kupplung eingerückt wird. Dies stellt einen Ausfallschutzmodus bereit.
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Obgleich die besten Ausführungsarten der Erfindung ausführlich beschrieben worden sind, werden Fachleute auf dem Gebiet, das diese Erfindung betrifft, verschiedene alternative Konstruktionen und Ausführungsformen zur praktischen Ausführung der Erfindung innerhalb des Umfangs der beigefügten Ansprüche erkennen.
