DE102013221179A1

DE102013221179A1 - Steuerung einer binären Kupplungsbaugruppe bei Getriebeschaltungen aus einer Neutralstellung in eine Fahrstellung oder aus einer Neutralstellung in eine Rückwärtsstellung

Info

Publication number: DE102013221179A1
Application number: DE102013221179.1A
Authority: DE
Inventors: Randall B. Dlugoss
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2012-10-25
Filing date: 2013-10-18
Publication date: 2014-04-30
Anticipated expiration: 2033-10-19
Also published as: US9200686B2; DE102013221179B4; CN103775624A; CN103775624B; US20140121923A1

Abstract

Ein Fahrzeug umfasst eine Kraftmaschine, ein Getriebe und einen Controller. Das Getriebe besitzt Zahnradsätze, die jeweils mehrere Knoten aufweisen, ein Eingangselement, das ständig mit der Kraftmaschine und einem der Zahnradsätze verbunden ist, und eine binäre Kupplungsbaugruppe. Der Controller führt ein Verfahren aus, um ein angefordertes Einrückungsereignis einer binären Kupplung zu detektieren und um einen kalibrierten Energiepuls von der Kraftmaschine zu dem Eingangselement in Ansprechen auf das angeforderte Ereignis zu befehlen. Der Energiepuls verringert Schlupf über die binäre Kupplungsbaugruppe hinweg. Der Controller legt die binäre Kupplungsbaugruppe innerhalb eines kalibrierten Einleitungsfensters des Pulses an und kann das Getriebe in die Rückwärts- oder Fahrstellung schalten. Ein Getriebe besitzt den Controller, zumindest einen ersten, zweiten und dritten Zahnradsatz, ein Eingangselement, das selektiv mit dem ersten Zahnradsatz verbunden ist und ständig mit dem zweiten Zahnradsatz verbunden ist, und eine binäre Kupplungsbaugruppe, die mit dem ersten und zweiten Zahnradsatz verbunden ist.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die Offenbarung betrifft ein System und Verfahren zum Steuern einer binären Kupplungsbaugruppe bei Neutral-Getriebeschaltungen.
HINTERGRUND
Ein Kraftfahrzeuggetriebe verwendet in der Regel miteinander verbundene Zahnradbauteile und Kupplungen, um drehbare Eingangs- und Ausgangselemente des Getriebes zu koppeln und um dadurch ein gewünschtes Drehzahlverhältnis des Getriebes herzustellen. Kupplungen sind in der Regel über Fluid betätigte Einrichtungen, die eine Reihe von Reibplatten aufweisen. Ein Hydraulikkolben wird betätigt, um die Reibplatten zusammenzudrücken und dadurch Drehmoment über die eingerückte Kupplung hinweg zu übertragen oder um eine Rotation der Kupplung und jeglicher verbundener Elemente zu stoppen. Plattenkupplungen werden in der Regel mit einer variablen Schlupfrate gesteuert, so dass der Zustand der Kupplung von vollständig angelegt bis vollständig gelöst und überall dazwischen liegen kann.
Bei manchen Getrieben wird eine binäre Kupplungsbaugruppe, die zum Beispiel eine wählbare Einwegkupplung, ein sperrbares freilaufendes Bauteil oder eine Klauenkupplung aufweist, alleine oder in Verbindung mit den rotierenden und/oder bremsenden Plattenkupplungen verwendet, um einen oder mehrere Gangzustände herzustellen. Anders als herkömmliche Plattenkupplungen besitzt eine binäre Kupplung, wie der Name andeutet, nur zwei mögliche Zustände: vollständig angelegt und vollständig gelöst. Vollständig gelöst kann die binäre Kupplung in jeder Drehrichtung freilaufen, und somit schlupft eine Seite der binären Kupplung effektiv in Bezug auf die andere Seite.
ZUSAMMENFASSUNG
Es ist hierin ein Fahrzeug offenbart, das ein Getriebe mit einer binären Kupplungsbaugruppe aufweist. Das Getriebe wird über eine Kraftmaschine oder ein anderes Antriebsaggregat angetrieben und umfasst einen oder mehrere Zahnradsätze, von denen zumindest ein Knoten mit der binären Kupplungsbaugruppe verbunden ist. Die binäre Kupplungsbaugruppe der vorliegenden Erfindung kann jede Drehmomenttransfereinrichtung sein, die nur zwei Zustände aufweist: vollständig angelegt und vollständig gelöst. Zum Beispiel kann eine binäre Kupplungsbaugruppe, wie oben angegeben, als eine wählbare Einwegkupplung, ein freilaufendes Bauteil oder eine Klauenkupplung ausgestaltet sein. Ein Controller des Getriebes steht mit der binären Kupplungsbaugruppe und mit der Kraftmaschine in Verbindung. Der Controller detektiert ein angefordertes Neutral-Schalten des Getriebes, das sich hierin auf jede angeforderte Änderung des Zustandes der binären Kupplung, entweder manuell oder automatisch angefordert, die auftritt, während in einem Neutralzustand gefahren wird, entweder in die Fahrstellung (Drive) oder die Rückwärtsstellung (Reverse) bezieht.
In Ansprechen auf das angeforderte Schalten verringert der Controller selektiv Schlupf über die binäre Kupplungsbaugruppe hinweg, d. h. verringert die relative Drehzahl über die binäre Kupplungsbaugruppe hinweg, indem ein kalibrierter Energiepuls von der Kraftmaschine befohlen wird, zum Beispiel ein kalibrierter Kraftmaschinen-Drehzahl- oder Kraftmaschinen-Drehmomentpuls. Der kalibrierte Energiepuls verringert Schlupf an dem/den verbundenen Knoten bis zu einem Sollschlupf von annähernd null, wobei ”annähernd”, wie es hierin verwendet wird, eine wesentliche Verringerung des Schlupfes auf innerhalb eines kalibrierter kleinen Bereiches von null, zum Beispiel +/–5 U/min, bedeutet, so dass jegliche Störungen minimiert werden, wenn die binäre Kupplungsbaugruppe schließlich angelegt/eingerückt wird. Der Controller befiehlt dann eine sofortige Einrückung der binären Kupplungsbaugruppe. Das Getriebe kann danach in den angeforderten Fahr- oder Rückwärtsgangzustand geschaltet werden.
Insbesondere ist hierin ein Fahrzeug offenbart, das eine Brennkraftmaschine, ein Getriebe und einen Controller umfasst. Das Getriebe umfasst eine Mehrzahl von Zahnradsätzen, die jeweils eine Mehrzahl von Knoten aufweisen, und umfasst auch ein Eingangselement und eine binäre Kupplungsbaugruppe. Das Eingangselement kann ständig mit der Kraftmaschine und mit einem der Zahnradsätze verbunden sein. Die binäre Kupplungsbaugruppe kann mit dem gleichen Zahnradsatz wie das Eingangselement verbunden sein. Der Controller detektiert ein angefordertes Schalten des Getriebes aus einem Neutralzustand in einen von einem Rückwärts- und einem Fahrzustand und befiehlt dann, über einen Prozessor, einen kalibrierten Energiepuls von der Kraftmaschine zu dem Eingangselement. Der kalibrierte Energiepuls hat eine Anstiegsrate, die zum Verringern von Schlupf über die binäre Kupplungsbaugruppe hinweg bis zu einem Sollschlupf von annähernd null ausreicht. Der Controller rückt dann die binäre Kupplungsbaugruppe ein und kann danach das Getriebe innerhalb eines kalibrierten Einleitungsfensters des befohlenen kalibrierten Energiepulses aus dem Neutralzustand in den Rückwärts- oder Fahrzustand schalten.
Das Verfahren umfasst das Detektieren, über einen Controller mit einem Prozessor, eines angeforderten Schaltens eines Getriebes in eine Fahr- oder Rückwärtsstellung aus einer Neutralstellung, wobei das Getriebe eine Mehrzahl von Zahnradsätzen, die jeweils eine Mehrzahl von Knoten aufweisen, ein Eingangselement, das ständig mit einer Kraftmaschine und einem der Zahnradsätze verbunden ist, und eine binäre Kupplungsbaugruppe umfasst, die mit dem gleichen Zahnradsatz wie das Eingangselement verbunden ist. Das Verfahren umfasst auch das Befehlen eines kalibrierten Energiepulses von der Kraftmaschine über den Prozessor in Ansprechen auf das angeforderte Schalten, um dadurch Schlupf über die binäre Kupplungsbaugruppe hinweg auf annähernd null zu verringern, d. h. ausreichend nahe auf null, um Störungen zu minimieren, wenn die binäre Kupplungsbaugruppe angelegt wird, und dann das Anlegen der binären Kupplungsbaugruppe innerhalb eines kalibrierten Befehlsfensters des kalibrierten Energiepulses. Das Verfahren kann ferner das Schalten des Getriebes in die Fahr- oder Rückwärtsstellung nach dem Anlegen der binären Kupplungsbaugruppe umfassen.
Ein Getriebe umfasst in einer Ausführungsform einen ersten, zweiten und dritten Zahnradsatz, die jeweils mehrere Knoten aufweisen, ein Eingangselement, eine binäre Kupplungsbaugruppe und einen Controller. Das Eingangselement ist selektiv mit dem ersten Zahnradsatz verbunden und ständig mit dem zweiten Zahnradsatz verbunden und nimmt Eingangsdrehmoment von einem Antriebsaggregat, wie etwa einer Kraftmaschine, auf. Die binäre Kupplungsbaugruppe ist mit dem ersten und zweiten Zahnradsatz verbunden. Der Controller ist ausgestaltet, um den Energiepuls von dem Antriebsaggregat wie oben aufgeführt zu befehlen.
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.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine schematische Darstellung eines Beispielfahrzeugs, das ein Automatikgetriebe mit einer binären Kupplungsbaugruppe aufweist, wobei der Schlupf über diese hinweg bei einem Schalten aus einer Neutralstellung in eine Fahr- oder Rückwärtsstellung über das vorliegend offenbarte Steuerungsverfahren gesteuert wird.
2 ist ein Satz von Linienzügen, die Fahrzeugparameter beschreiben, die bei der Ausführung des vorliegenden Schlupfsteuerungsverfahrens gesteuert werden.
3 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispielverfahren zum Verringern von Schlupf über die binäre Kupplungsbaugruppe hinweg in Vorbereitung auf ein Schalten aus einer Neutralstellung in eine Fahr- oder Rückwärtsstellung beschreibt.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ist in 1 ein Beispielfahrzeug 10 schematisch gezeigt, das eine Brennkraftmaschine 12 und ein Automatikgetriebe 14 aufweist. Das Getriebe 14 ist als ein schematisches Hebeldiagramm gezeigt, wie es Fachleute verstehen werden. Zumindest ein Knoten des Getriebes 14 ist mit einer binären Kupplungsbaugruppe 25, zum Beispiel einer wählbaren Einwegkupplung, einem freilaufenden Bauteil, wie etwa Bauteil F1, einer Klauenkupplung oder irgendeiner anderen Kupplungseinrichtung, die binäre Zustände von vollständig angelegt/eingerückt und vollständig gelöst aufweist, verbunden.
Ein Controller 60 steht mit der binären Kupplungsbaugruppe 25 und der Kraftmaschine 12 in Verbindung. Der Controller 60 ist ausgestaltet, um ein erforderliches oder angefordertes Schalten des Getriebes 14 aus einem Neutralzustand in entweder einen Fahr- oder einen Rückwärtszustand zu detektieren. Wie es hierin beschrieben ist, macht der Controller 60 selektiven Gebrauch von einem kalibrierten Kraftmaschinen-Energiepuls, zum Beispiel Drehzahl oder Drehmoment, um dadurch Nutzen aus der Trägheit in dem Getriebe 14 zu ziehen. Der Controller 60 macht dies, indem er effektiv die binäre Kupplungsbaugruppe 25 in oder ausreichend nahe zu einem Sollschlupf von null zieht, bevor irgendeine andere Trägheitskomponente des Getriebes 14 beginnen kann, den/die verbundenen Knoten zu beeinflussen. Die binäre Kupplungsbaugruppe 25 wird dann innerhalb eines kurzen kalibrierten Fensters, nachdem der Puls befohlen wurde, angelegt. Ein Beispielverfahren 100, um dies vorzunehmen, wird nachstehend anhand der 2 und 3 beschrieben, wobei das Verfahren 100 Geräusch, Vibration und Rauheit (NVH) der Anwendung der binären Kupplungsbaugruppe 25 sowie des nachfolgenden Schaltens aus der Neutralstellung in die Fahr- oder Rückwärtsstellung verringert, wie es nachstehend erläutert wird.
Das Getriebe 14 von 1 umfasst ein Eingangselement 15 und ein Ausgangselement 16. Die jeweiligen Eingangs- und Ausgangselemente 15 und 16 sind selektiv miteinander mit einem gewünschten Drehzahlverhältnis über eine Mehrzahl von Zahnradsätzen verbunden. In der Beispielausführungsform von 1 ist das Getriebe 14 ein 6-Gang-Automatikgetriebe, das drei Planetenradsätze aufweist, d. h. einen ersten Zahnradsatz 20, einen zweiten Zahnradsatz 30 und einen dritten Zahnradsatz 40. Jedoch können andere Ausgestaltungen verwendet werden, ohne vom beabsichtigten erfinderischen Umfang abzuweichen. Eingangsdrehmoment (Pfeil T_I) von der Kraftmaschine 12 oder einem anderen Antriebsaggregat, wie etwa einem elektrischen Traktionsmotor, wird durch das Getriebe 14 übertragen, so dass schließlich Ausgangsdrehmoment (Pfeil T_O) auf das Ausgangselement 16 und danach auf die Antriebsachsen und Antriebsräder (nicht gezeigt) übertragen wird.
In Ansprechen auf das detektierte angeforderte Schalten verringert der Controller 60 selektiv Schlupf über die binäre Kupplungsbaugruppe 25 hinweg. D. h. der Controller 60 verringert die relative Drehzahl über die binäre Kupplungsbaugruppe 25 hinweg, indem ein kalibrierter Energiepuls, d. h. ein Drehzahl- oder Drehmomentpuls, von der Kraftmaschine 12 befohlen wird. Der kalibrierte Kraftmaschinen-Energiepuls verringert Schlupf an dem/den verbundenen Knoten auf null oder nahezu null, wonach der Controller 60 eine Einrückung der binären Kupplungsbaugruppe 25 befiehlt. Sobald die binäre Kupplungsbaugruppe 25 angelegt/gesperrt ist, kann der Controller 60 das Getriebe 14 in den befohlenen Gangzustand schalten.
Der erste Zahnradsatz 20 von 1 umfasst einen ersten, zweiten und dritten Knoten 21, 22 bzw. 23. Der zweite und dritte Zahnradsatz 30 und 40 weisen gleichermaßen jeweilige erste, zweite und dritte Knoten auf. Für den zweiten Zahnradsatz 30 sind der erste, zweite und dritte Knoten Knoten 31, 32 bzw. 33. Der dritte Zahnradsatz 30 umfasst einen jeweiligen ersten, zweiten und dritten Knoten 41, 42 und 43.
Mit Bezug auf den ersten Zahnradsatz 20 ist der erste Knoten 21 ständig mit dem zweiten Knoten 42 des dritten Zahnradsatzes 40 über ein Verbindungselement 18 verbunden. Der zweite Knoten 22 ist selektiv mit der Kraftmaschine 12 und dem Eingangselement 15 über eine erste rotierende Kupplung C456 verbunden. Gleichermaßen ist der dritte Knoten 23 selektiv mit der Kraftmaschine 12 und dem Eingangselement 15 über eine zweite rotierende Kupplung C35R verbunden. Der dritte Knoten 23 ist selektiv mit einem feststehenden Element 45 des Getriebes über eine erste Bremskupplung CB26 verbunden. Wie es hierin für alle Kupplungen verwendet wird, bezieht sich der Buchstabe ”C” auf ”Kupplung”, ”B” bezieht sich auf ”Bremse” und die verschiedenen Ziffern beziehen sich auf die besonderen Vorwärts-Fahrgangmodi, zum Beispiel ist ”R” Rückwärts, ”1” ist der 1. Gang, ”2” stellt den 2. Gang dar usw., bis hin zum 6. Gang. Das Fehlen eines ”B” in der Kupplungsbezeichnung gibt an, dass die besondere Kupplung eine rotierende Kupplung ist.
In dem zweiten Zahnradsatz 30 von 1 ist der erste Knoten 31 selektiv mit dem zweiten Knoten 22 des ersten Zahnradsatzes 20 über die binäre Kupplungsbaugruppe 25 verbunden. Die Einrückung der binären Kupplungsbaugruppe 25 sperrt die Knoten 22 und 31 an einem feststehenden Element 45 des Getriebes 14. Der zweite Knoten 32 ist ständig mit dem dritten Knoten 43 des dritten Zahnradsatzes 40 über ein anderes Verbindungselement 28 verbunden. Der dritte Knoten 33 ist ständig mit dem Eingangselement 15 direkt oder über ein anderes Verbindungselement 26 verbunden. Der erste Knoten 41 des dritten Zahnradsatzes 40 ist selektiv mit dem feststehenden Element 45 über eine zweite Bremskupplung CB1234 verbunden.
Der in 1 schematisch gezeigte Controller 60 kann als eine digitale Computereinrichtung oder mehrere derartige Einrichtungen in Verbindung mit der Kraftmaschine 12 und mit einem PRNDL-(Park-, Rückwärts-, Neutral-, Fahrstellungs-, Low-)Ventil 24 ausgeführt sein. Der Controller 60 empfängt somit, entweder direkt oder über ein Kraftmaschinen-Steuerungsmodul (nicht gezeigt), eine Kraftmaschinen-Drehzahl (Pfeil N_E) und eine PRNDL-Einstellung (Pfeil 17). Der Controller 60 überträgt selektiv ein Kraftmaschinen-Steuerungssignal (Pfeil 11), das einen Kraftmaschinen-Energiepuls anfordert, wie es oben unter Bezugnahme auf 2 und 3 erläutert wurde, in Ansprechen auf eine Bewegung des PRNDL-Ventils 24 in die Fahrstellung (D) oder Rückwärtsstellung (R) aus der Neutralstellung (N) oder detektiert auf andere Weise ein derartiges angefordertes Schalten. Nach dem Übertragen des Kraftmaschinen-Steuerungssignals (Pfeil 11) wartet der Controller 60 eine kalibrierte Dauer, zum Beispiel annähernd 0,25 s bis 0,75 s in einer möglichen Ausführungsform, was in einer möglichen Ausführungsform über ein Zeitglied ermittelt werden kann, und befiehlt dann das Anlegen/die Einrückung der binären Kupplungsbaugruppe 25 über ein Kupplungs-Steuerungssignal (Pfeil 13).
Von der Konstruktion her umfasst der Controller 60 zumindest einen Prozessor 27 zusammen mit greifbarem, nicht flüchtigem Speicher 29, zum Beispiel Nurlesespeicher (ROM), Flash-Speicher, optischem Speicher, zusätzlichem magnetischen Speicher usw. Der Controller 60 kann auch Direktzugriffsspeicher (RAM), elektrisch programmierbaren Nurlesespeicher (EPROM), einen Hochgeschwindigkeits-Taktgeber, Analog/Digital-(A/D-) und/oder Digital/Analog-(D/A-)Schaltung und jegliche Eingabe/Ausgabe-Schaltung oder -Einrichtungen sowie jegliche geeignete Signalaufbereitungs- und Pufferschaltung umfassen. Anweisungen zum Ausführen des Verfahrens 100 zum Steuern von Schlupf über die binäre Kupplungsbaugruppe 25 hinweg sind in dem Speicher 29 aufgezeichnet und werden über den Prozessor/die Prozessoren 27 ausgeführt.
Unter Bezugnahme auf 2 in Verbindung mit der Struktur von 1 veranschaulicht ein Satz von Linienzügen 50 zwei Fahrzeugparameter, die dazu verwendet werden, Schlupf über die binäre Kupplungsbaugruppe 25 hinweg zu steuern. Die Amplitude (A) ist auf der vertikalen Achse aufgetragen, während die Zeit (t) auf der horizontalen Achse aufgetragen ist. Der erste Linienzug 52 ist die relative Drehzahl/der relative Schlupf über die binäre Kupplungsbaugruppe 25 hinweg. Der zweite Linienzug 54 ist die Kraftmaschinen-Drehzahl, d. h. Pfeil N_E von 1. Bei t₁ ist das der PRNDL-Ventil 24 auf Neutral eingestellt. Schlupf über die binäre Kupplungsbaugruppe 25 hinweg, die in der Neutralstellung zusammen mit allen anderen Kupplungen des Getriebes 14 gelöst ist, wird nicht gesteuert, und es kann sein, dass er unvorhersagbar variiert, wobei der veranschaulichte erste Linienzug 52 eine derartige Abweichung darstellt.
Bei t₂ in 2 kann das PRNDL-Ventil 24 in die Rückwärtsstellung (R) geschaltet werden, um ein Schalten in den Rückwärts-Gangzustand anzufordern. Dieses angeforderte Schalten könnte auch in die Fahrstellung (D) sein, wie es oben angemerkt wurde. Unmittelbar nach der Detektion des angeforderten Schaltens durch den Controller 60 überträgt der Controller 60 das Kraftmaschinen-Steuerungssignal (Pfeil 11), um einen einzigen Energiepuls, zum Beispiel in der Kraftmaschinen-Drehzahl, zu bewirken, wie es durch den zweiten Linienzug 54 dargestellt ist. Der Energiepuls von der Kraftmaschine 12 wirkt auf den dritten Knoten 33 des zweiten Zahnradsatzes 30 in der Beispielausführungsform von 1. Infolgedessen erfolgt eine Rotation kurz in Gegenuhrzeigerrichtung um den ersten Knoten 31 herum, wie in 1 betrachtet. Diese momentane Rotation verringert effektiv Schlupf über die binäre Kupplungsbaugruppe 25 hinweg ausreichend nahe auf null, bevor irgendwelche anderen Trägheitskomponenten des Getriebes 14, in diesem Fall der erste und dritte Zahnradsatz 20 bzw. 30 beginnen können, den/die verbundenen Knoten 22 und 31 zu beeinflussen.
Der Controller 60 von 1 überträgt dann das Kupplungs-Steuerungssignal (Pfeil 13 von 1) auf die binäre Kupplungsbaugruppe 25 innerhalb eines kalibrierten Einrückungsfensters 56 nach der Einleitung des Kraftmaschinen-Energiepulses. Wie aus 2 ersichtlich, könnte das Warten über das kalibrierte Einrückungsfenster 56 hinaus, zum Beispiel nach annähernd t₃, zu einem nachfolgenden Anstieg des Schlupfs führen, da die anderen Trägheitskomponenten des Getriebes 14 beginnen, auf den Puls zu reagieren. Deshalb könnte das Warten, bis der Energiepuls die Spitze (t₄) erreicht hat und abfällt (t₅), um die binäre Kupplungsbaugruppe 25 anzulegen, die Vorzüge der NVH-Verringerung, die durch das vorliegende Steuerungsverfahren 100 vorgesehen werden, weitgehend zunichte machen.
Unter Bezugnahme auf 3 ist eine Beispielausführungsform für das oben angeführte Verfahren 100 dargestellt. Beginnend mit Schritt 102 ermittelt der Controller 60 von 1, ob das Getriebe 14 in einem Neutralzustand arbeitet, wobei alle Kupplungen ausgerückt sind. Schritt 102 kann das Empfangen der der PRNDL-Einstellung (Pfeil 17) von dem PRNDL-Ventil 24, das Messen einer Stellung eines PRNDL-Hebels (nicht gezeigt) oder irgendeinen anderen Schritt, der geeignet ist, um zu identifizieren, dass das Getriebe 14 gegenwärtig in dem Neutralzustand arbeitet, mit sich bringen. Das Verfahren 100 schreitet zu Schritt 104 fort, wenn das Getriebe 14 gegenwärtig in der Neutralstellung ist. Ansonsten wird das Verfahren 100 beendet (*).
Bei Schritt 104 ermittelt der Controller 60, ob ein Schalten aus dem Neutralzustand in den Fahr- oder Rückwärtszustand befohlen oder angefordert worden ist. Wie bei Schritt 102 kann Schritt 104 das Empfangen der PRNDL-Einstellung (Pfeil 17) von dem PRNDL-Ventil 24 von 1 oder irgendeinen anderen geeigneten Ansatz zum Detektieren des befohlenen Anlegens oder Schaltens der binären Kupplung in einen der erforderlichen oder angeforderten Gangzustände mit sich bringen. Das Verfahren 100 schreitet zu Schritt 106 fort, wenn ein derartiges angefordertes Schalten detektiert wird. Ansonsten wiederholt das Verfahren 100 Schritt 102.
Bei Schritt 106 fordert der Controller 60 automatisch einen kalibrierten Kraftmaschinen-Drehzahlpuls von der Kraftmaschine 12 über das Kraftmaschinen-Steuerungssignal (Pfeil 11) an. Die Größe des Energiepulses hängt von der Ausgestaltung des Getriebes 14, insbesondere der Trägheit der Bauteile, die den Kraftmaschinen-Energiepuls aufnehmen, ab. Wesentlich für Schritt 106 ist die Anstiegsrate des Energiepulses, d. h. die Geschwindigkeit, mit der der Kraftmaschinen-Energiepuls erzeugt wird, im Gegensatz zu der Solldrehzahl oder dem Solldrehmoment, das als die Spitze des Pulses verwendet wird. D. h., der Kraftmaschinenpuls muss schnell genug ansteigen, um zu bewirken, dass der verbundene Zahnradsatz mit zum Beispiel dem zweiten Zahnradsatz 30 in der Beispielausführungsform von 1 rotiert. Schritt 106 bringt in der Regel das Übertragen eines einzigen kalibrierten Pulses mit sich. Sobald der Kraftmaschinenpuls befohlen worden ist, schreitet das Verfahren 100 zu Schritt 108 fort.
Bei Schritt 108 kann der Controller 60 ein Zeitglied starten, um dadurch über eine kalibrierte Dauer zu zählen. Die Dauer sollte zulassen, dass eine ausreichende Menge Zeit verstreichen kann, nachdem der Energiepuls bei Schritt 106 befohlen wurde, um die Drehrichtung des verbundenen Hebels, z. B. des zweiten Zahnradsatzes 30, zu ändern. Schritt 108 stellt sicher, dass genug Zeit für das Einsetzen des kalibrierten Einrückungsfensters 56 von 2 verstrichen ist. Die Schritte 106 und 108 können in einer Schleife wiederholt werden, bis der Controller 60 bei Schritt 108 ermittelt, dass das Zeitglied abgelaufen ist, oder das es auf andere Weise geeignet ist, fortzufahren, an welchem Punkt das Verfahren 100 zu Schritt 110 fortschreitet.
Bei Schritt 110 wird die binäre Kupplungsbaugruppe 25 in dem kalibrierten Einrückungsfenster 56 von 2 eingerückt. Sobald sie eingerückt ist, beginnt der Controller 60 mit dem Schalten des Getriebes 14 in den befohlenen Zustand, der entweder der Fahrzustand oder der Rückwärtszustand ist.
Das sich anschließende Schalten sollte während der Einrückung der binären Kupplungsbaugruppe 25 einen reduzierten Grad an NVH relativ zu herkömmlichen Ansätzen aufweisen, welche in dem Neutralzustand keine Steuerung über den Schlupf der binären Kupplungsbaugruppe 25 vorsehen.
Wie es Fachleute feststellen werden, kann der vorliegende Ansatz mit jedem Getriebe verwendet werden, das die Fähigkeit hat, einen Knoten zu steuern und eine Reaktion auf einen anderen Knoten zu beeinflussen, wobei die Drehpunkte der verschiedenen miteinander verbundenen Zahnradsätze eine Tendenz haben, träge zu bleiben oder eine höhere Reibung aufweisen (Widerstand oder Verluste). In einem solchen Getriebe ist hierin festzustellen, dass die Steuerungs- uns Reaktionsknoten unter Verwendung eines Energiepulses von der Kraftmaschine 12 von 1, d. h. einem Drehzahl- oder Drehmomentpuls der Kraftmaschine, vorhersagbar von einem Neutralzustand aus gesteuert werden können.
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.

Claims

Fahrzeug, umfassend: eine Brennkraftmaschine; und ein Getriebe, das aufweist: eine Mehrzahl von Zahnradsätzen, die jeweils eine Mehrzahl von Knoten aufweisen, ein Eingangselement, das ständig mit der Kraftmaschine und mit einem der Zahnradsätze verbunden ist; eine binäre Kupplungsbaugruppe, die mit dem gleichen Zahnradsatz wie das Eingangselement verbunden ist; und einen Controller in Verbindung mit der Kraftmaschine und mit der binären Kupplung, wobei der Controller einen Prozessor umfasst, der betreibbar ist, um: ein angefordertes Schalten des Getriebes aus einem Neutralzustand in einen von einem Rückwärts- und einem Fahrzustand zu detektieren; über den Prozessor einen kalibrierten Energiepuls von der Kraftmaschine zu dem Eingangselement in Ansprechen auf das detektierte angeforderte Schalten zu befehlen, wobei der kalibrierte Energiepuls eine Anstiegsrate aufweist, die zum Verringern von Schlupf über die binäre Kupplungsbaugruppe hinweg bis zu einem Sollschlupf von annähernd null ausreicht; und die binäre Kupplungsbaugruppe eine kalibrierte Dauer nach dem Befehlen des kalibrierten Energiepulses anzulegen.
Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei der Controller ferner betreibbar ist, um das Getriebe nach dem Anlegen der binären Kupplungsbaugruppe in den Rückwärts- oder Fahrzustand zu schalten.
Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei der kalibrierte Energiepuls einer von einem kalibrierten Kraftmaschinen-Drehzahlpuls und einem kalibrierten Kraftmaschinen-Drehmomentpuls ist.
Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei das Getriebe einen ersten und einen zweiten Zahnradsatz umfasst, und wobei die binäre Kupplungsbaugruppe zwischen Knoten des ersten und zweiten Zahnradsatzes geschaltet ist.
Fahrzeug nach Anspruch 4, wobei das Getriebe ein Paar rotierende Kupplungen umfasst, die die Kraftmaschine jeweils selektiv mit unterschiedlichen Knoten des ersten Zahnradsatzes verbinden.
Getriebe, umfassend: einen ersten, zweiten und dritten Zahnradsatz, die jeweils mehrere Knoten aufweisen; ein Eingangselement, das selektiv mit dem ersten Zahnradsatz verbindbar ist und ständig mit dem zweiten Zahnradsatz verbunden ist, wobei das Eingangselement Eingangsdrehmoment von einem Antriebsaggregat aufnimmt; und eine binäre Kupplungsbaugruppe, die mit dem ersten und zweiten Zahnradsatz verbunden ist; und einen Controller in Verbindung mit der Antriebsaggregat und mit der binären Kupplung; wobei der Controller einen Prozessor und greifbaren, nichtflüchtigen Speicher umfasst, auf dem Anweisungen zum Steuern von Schlupf über die binäre Kupplungsbaugruppe herum in Vorbereitung auf ein angefordertes Schalten des Getriebes aus der Neutralstellung in die Rückwärts- oder Fahrstellung aufgezeichnet sind, und wobei der Controller ausgestaltet ist, um die Anweisungen aus dem Speicher auszuführen, um dadurch: das angeforderte Schalten zu detektieren; über den Prozessor einen kalibrierten Energiepuls von der Kraftmaschine zu dem Eingangselement in Ansprechen auf das detektierte angeforderte Schalten zu befehlen, wobei der kalibrierte Energiepuls eine Anstiegsrate aufweist, die zum Verringern von Schlupf über die binäre Kupplungsbaugruppe hinweg bis zu einem Sollschlupf von annähernd null ausreicht; und die binäre Kupplungsbaugruppe eine kalibrierte Dauer nach dem Befehlen des kalibrierten Energiepulses anzulegen.
Getriebe nach Anspruch 6, wobei der Controller ferner ausgestaltet ist, um das Getriebe nach dem Anlegen der binären Kupplungsbaugruppe in den Rückwärts- oder Fahrzustand zu schalten.
Getriebe nach Anspruch 6, wobei der kalibrierte Energiepuls einer von einem kalibrierten Kraftmaschinen-Drehzahlpuls und einem kalibrierten Kraftmaschinen-Drehmomentpuls ist.
Getriebe nach Anspruch 6, wobei die binäre Kupplungsbaugruppe eine von einer wählbaren Einwegkupplung, einem freilaufenden Bauteil und einer Klauenkupplung umfasst.
Getriebe nach Anspruch 6, wobei der Controller ein Zeitglied umfasst und ausgestaltet ist, um die kalibrierte Dauer über ein Zeitglied nach dem Befehlen des kalibrierten Energiepulses zu ermitteln.