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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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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 entlastet. 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 Drehmomententlastung 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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Die
DE 600 06 456 T2 offenbart eine Schaltsteuerung basierend auf Kupplungsschlupf in einem Fahrzeug ohne Hybridantrieb. Wellendrehzahlen werden auf beiden Seiten einer Kupplung gemessen, und auf Zahnradverhältnissen basierende Berechnungen werden während einer Umschaltung ausgeführt, um die Schlupfgeschwindigkeit zwischen den Kupplungsreibscheiben und -separatoren zu messen. Der Kupplungssteuerdruck wird allmählich reduziert oder linear abgesenkt bis relative Rotation (Schlupf) zwischen den Kupplungsreib- und den -reaktionsscheiben der sich öffnenden Kupplung erkannt wird. Der Druck, bei dem in der sich öffnenden Kupplung Friktion auftritt wird dann verwendet, um den Anteil der durch das Getriebe gehenden Maschinenlast zu berechnen. Diese aktualisierte Maschinenlastzahl wird dann verwendet, um verschiedene andere Parameter einzustellen, welche für eine weiche Umschaltung wesentlich sind. Der Kupplungssteuerdruck wird dann erhöht, so dass dasselbe Drehmoment durch die rutschende Kupplung übertragen wird, ohne dass diese sperrt und in den statischen Friktionszustand übergeht. Der angestrebte Kupplungssteuerdruck kann von bekannten oder gemessenen Lastbedingungen und bekanntem Kupplungsfriktionsverhalten berechnet oder geformt werden. Der Kupplungssteuerdruck kann konstant gehalten, schrittweise erhöht oder abgesenkt werden, um die Differenz zwischen statischem und dynamischem Friktionskoeffizienten in den beiden Kupplungsbetriebsmodi auszugleichen. Sobald ein Kupplungsrutschen detektiert und gesteuert wird, werden die Gangkupplungen in ein Interimsgetriebeübersetzungsverhältnis gebracht, um sie auf einen endgültigen Wechsel der beiden Gruppenkupplungen vorzubereiten. Die relative Drehzahl der Kupplungsscheiben und der Reaktionsscheiben der sich schließenden Kupplung wird überwacht, um den Austausch der Drehmomentübertragung zwischen der sich schließenden und der sich öffnenden Kupplung mit optimalem Zeitablauf (bei oder nahe der Synchronisation) auszulösen. Dies führt zu einer konstanteren Ausgangsdrehzahl, weil das an die Ausgangswelle übertragene Drehmoment konstanter ist. Das übertragene Drehmoment wird gesteuert, indem der Kupplungssteuerdruck an die Betriebsbedingungen angepasst wird. Das Aufrechterhalten des übertragenen Drehmoments durch die Kupplung in sich ändernden Konditionen minimalisiert Beschleunigungen der Welle und des Fahrzeugs und verbessert die Umschaltqualität. Wenn der statische Friktionskoeffizient der Kupplungsscheiben größer ist als ihr dynamischer Friktionskoeffizient kann der Kupplungssteuerdruck erhöht werden, sofern ein Übergang von statisch zu dynamisch auftritt, und dies kann durch Erfassen der relativen Kupplungsdrehzahlen festgestellt werden.
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Aus der
DE 10 2010 021 799 A1 ist ein Verfahren zum Steuern von Mehrereignischaltungen in einem Mehrmodus-Hybridgetriebe bekannt. Der zugehörige Antriebsstrang ist für den Betrieb in mehreren Modi eines elektrisch variablen Getriebes (EVT) konfiguriert und enthält eine Brennkraftmaschine, einen ersten Elektromotor und einen zweiten Elektromotor. Das Verfahren enthält das Bestimmen, ob ein Mehrfachschaltmanöver notwendig ist. Das Mehrfachschaltmanöver enthält das Schalten von einem Anfangs-EVT-Modus zu einem Zwischen-EVT-Modus und daraufhin von dem Zwischen-EVT-Modus zu einem Ziel-EVT-Modus. Das Verfahren bestimmt, ob ein einstufiges Eingangsprofil notwendig ist, um das Mehrfachschaltmanöver auszuführen, und erzeugt das einstufige Eingangsdrehzahlprofil. Das Verfahren passt das einstufige Eingangsdrehzahlprofil entweder an ein erstes oder an ein zweites Mehrfachschaltmuster an. Beide Mehrfachschaltmuster sind durch ein Fehlen eines Festgangvortriebs während des Mehrfachschaltmanövers einschließlich Schaltungen von dem Anfangs-EVT-Modus zu dem Zwischen-EVT-Modus und zu dem Ziel-EVT-Modus charakterisiert. Das Verfahren führt unter Nutzung sowohl eines quasiasynchronen Übergangsschaltereignisses als auch eines Übergangsschaltereignisses eines elektrischen Drehmomentwandlers ein erstes oder ein zweites Mehrfachschaltmuster aus. Das quasiasynchrone Übergangsschaltereignis nutzt eine erste herankommende Kupplung und eine erste weggehende Kupplung und enthält das Induzieren eines gesteuerten Schlupfs für die erste weggehende Kupplung, während wenigstens von einem der Elektromotoren ein Reaktionsdrehmoment geliefert wird. Das quasiasynchrone Übergangsschaltereignis entlastet das Drehmoment von der ersten weggehenden Kupplung proportional zu dem gelieferten Reaktionsdrehmoment der Elektromotoren. Das quasiasynchrone Übergangsschaltereignis beginnt den schleifenden Eingriff der ersten herankommenden Kupplung vor Abschluss des Entlastens der ersten weggehenden Kupplung, wobei die erste weggehende Kupplung und/oder die erste herankommende Kupplung während der gesamten Dauer des Schaltereignisses durch eine von null verschiedene Schlupfdrehzahl charakterisiert ist.
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Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Fahrzeug und ein Verfahren zur Verfügung zu stellen, das den Löseprozesses von einer weggehenden Kupplung in einem synchronen Schalten optimiert.
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Diese Aufgabe wird durch ein Fahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 5 gelöst.
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Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
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Die Erfindung wird im Folgenden beispielhaft anhand der Zeichnungen beschriben:
- 1 ist eine schematische Darstellung eines Beispielfahrzeugs, das einen Controller aufweist, der ausgestaltet ist, um einen Betrieb einer weggehenden Kupplung unter Verwendung von Beschleunigungsprofilen während eines synchronen Schaltens zu steuern.
- 2 ist ein Zeitablauf der Amplituden von Beispielkupplungs-Steuerungslinienzügen zum Steuern einer weggehenden Kupplung innerhalb des Fahrzeugs von 1.
- 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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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 561 ≤ |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 Nc-Wert bezeichnet, d.h. die Ableitung der Kupplungsdrehzahl (Nc) nach der Zeit. Somit sind Nc und Nc voneinander abhängig, wie es Fachleute feststellen werden. Zum Beispiel kann der Nc-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 Nc-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.
