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TECHNISCHES GEBIET
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Diese Erfindung betrifft ein Getriebe mit einer beschleunigungsbasierten Zustandssteuerung einer binären Kupplungsbaugruppe sowie ein Fahrzeug mit solch einem Getriebe.
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Bezüglich des hier möglicherweise einschlägigen Standes der Technik sei an dieser Stelle auf die
DE 11 2009 002 172 T5 verwiesen.
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HINTERGRUND
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Ein Kraftfahrzeuggetriebe koppelt in der Regel Eingangs- und Ausgangselemente des Getriebes drehbar unter Verwendung miteinander verbundener Zahnradelemente und Kupplungen, um dadurch ein gewünschtes Ausgangsdrehzahlverhältnis des Getriebes herzustellen. Einige der Kupplungen können als fluidbetätigte Plattenkupplungen ausgestaltet sein, die eine Reihe von beabstandeten Reibplatten aufweisen. In der Regel wird ein Hydraulikkolben betätigt, um die Reibplatten zusammenzudrücken und dadurch Drehmoment über die eingerückte Kupplung zu übertragen oder um eine Drehung einer Seite der Kupplung und aller miteinander verbundenen Zahnradelemente oder Knoten zu stoppen. Plattenkupplungen werden in der Regel mit einer variablen Schlupfrate gesteuert, so dass der Zustand der Plattenkupplung von vollständig angelegt bis vollständig gelöst und überall dazwischen liegen kann.
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In manchen Getrieben wird eine binäre Kupplungsbaugruppe, wie etwa ein wählbarer Einwegkupplungs-(SOWC-)Abschnitt und Freilaufbauteil, alleine oder in Verbindung mit einer Scheibenkupplung verwendet, um einen oder mehrere Gangzustände herzustellen. Derartige Einrichtungen können in dem ersten Gang, um das Fahrzeug anzufahren, oder während eines Rangierschaltens beim Rollen in einen Rückwärtsgang angelegt werden. Anders als herkömmliche Plattenkupplungen besitzt eine binäre Kupplungsbaugruppe, wie der Name andeutet, nur zwei mögliche Kupplungszustände: einen vollständig angelegten Zustand und einen vollständig gelösten Zustand, wie es durch den befohlenen Zustand des SOWC-Abschnitts bestimmt wird. Wenn der SOWC-Abschnitt gelöst ist, ist die binäre Kupplungsbaugruppe gelöst und läuft somit in einer Drehrichtung frei. Das Freilaufbauteil verhindert eine Rotation in der anderen Drehrichtung. Daher kann eine Seite der binären Kupplungsbaugruppe effektiv mit Bezug auf die andere Seite schlupfen. Wenn der SOWC-Abschnitt angelegt ist, ist die binäre Kupplungsbaugruppe jedoch in beiden Drehrichtungen effektiv gesperrt.
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ZUSAMMENFASSUNG
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Es ist hierin ein Fahrzeug offenbart, das ein Getriebe mit einer binären Kupplungsbaugruppe umfasst. Das Getriebe nimmt Eingangsdrehmoment von einer Kraftmaschine oder einem anderen Antriebsaggregat auf und umfasst einen oder mehrere Zahnradsätze, von denen zumindest ein Knoten mit der binären Kupplungsbaugruppe verbunden ist. Die binäre Kupplungsbaugruppe kann irgendeine Drehmomentübertragungseinrichtung sein, die die zwei oben angeführten Zustände aufweist: vollständig angelegt und vollständig gelöst., d.h. jede binäre Einrichtung, die sich durch ein Fehlen irgendwelcher teilweise eingerückter Zustände auszeichnet. Ein Controller des Getriebes steht mit der binären Kupplungsbaugruppe und mit zumindest einem Fahrzeugdrehzahlsensor in Verbindung. Der Controller wählt automatisch einen variablen Schaltanlagepunkt, der eine entsprechende Fahrzeuggeschwindigkeit ist, die zum Ändern des Zustands der binären Kupplungsbaugruppe von einem gesperrten Modus in einen freilaufenden Modus geeignet ist.
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In dem vorliegenden Getriebe weist die binäre Kupplungsbaugruppe einen binären Zustand von angelegt / gesperrt auf, wenn das Fahrzeug im 1. Gang angefahren wird. Dieser binäre Zustand lässt die Möglichkeit eines Schaltens des Getriebes in den Rückwärtsgang während eines Rangierschaltens beim Rollen zu. Jedoch muss sich ein wählbarer Einwegkupplungs-(SOWC-)Abschnitt der binären Kupplungsbaugruppe in einem gelösten / freilaufenden Zustand befinden, um ein geschmeidiges Schalten von dem 1. Gang in den 2. Gang zuzulassen. Der vorliegende Steuerungsansatz sorgt somit für eine Wahl eines variablen Schaltanlagepunktes auf der Basis der Fahrzeugbeschleunigung, die vorgesehen ist, um den Übergang von einem angelegten Zustand in dem 1. Gang, hierin auch als 1. Gang gesperrt bezeichnet, in einen gelösten Zustand, d.h. einen Modus 1. Gang freilaufend zu erleichtern.
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Dem vorliegenden Steuerungsansatz liegt die Erkennung zugrunde, dass, wenn die Fahrzeugbeschleunigung während des Anfahrens im 1. Gang hoch ist, die Wahrscheinlichkeit, dass ein Fahrer ein Schalten in den Rückwärtsgang befiehlt, im Vergleich damit, wenn die Fahrzeugbeschleunigung niedrig ist, minimal ist. Die Wahrscheinlichkeit eines schnellen Schaltens in den 2. Gang ist höher, und somit wird er SOWC-Abschnitt früher ausgerückt. Der vorliegende Steuerungsansatz versucht, einen ausgeglichenen Handel zwischen diesen sich potenziell widersprechenden Zustandsanforderungen der binären Kupplungsbaugruppe zu erreichen, und kann somit die Qualität eines Schaltens in den Rückwärtsgang während eines Rangierschaltens beim Rollen sowie in den 2. Gang von dem 1. Gang bald nach dem Anfahren des Fahrzeugs verbessern.
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Insbesondere ist hierin ein Fahrzeug offenbart, das eine Brennkraftmaschine und ein Getriebe umfasst. Das Getriebe umfasst 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 und einen Controller. Die binäre Kupplungsbaugruppe, die mit dem gleichen Zahnradsatz wie das Eingangselement verbunden sein kann, umfasst ein freilaufendes Bauteil und einen wählbaren Einwegkupplungs-(SOWC-)Abschnitt. Der Controller überträgt einen ersten binären Kupplungsbefehl an die binäre Kupplungsbaugruppe, um den SOWC-Abschnitt in beiden Drehrichtungen zu sperren, wenn das Fahrzeug angefahren wird, berechnet dann über einen Prozessor einen Beschleunigungswert des Fahrzeugs, wenn das Fahrzeug von dem 1. Gang nach dem Anfahren beschleunigt. Der Controller wählt auch einen Schaltanlagepunkt der binären Kupplungsbaugruppe in einer variablen Weise als eine Funktion des berechneten Beschleunigungswerts und löst den SOWC-Abschnitt an dem gewählten Schaltanlagepunkt.
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Es ist auch ein Verfahren offenbart, das das Übertragen eines ersten binären Kupplungsbefehls von einem Controller eines Fahrzeugs an die binäre Kupplungsbaugruppe umfasst, wodurch der SOWC-Abschnitt in beiden Drehrichtungen gesperrt ist, wenn das Fahrzeug im 1. Gang angefahren wird. Das Verfahren umfasst zusätzlich das Berechnen eines Beschleunigungswerts des Fahrzeugs über den Controller, wenn das Fahrzeug nach dem Anfahren aus dem 1. Gang beschleunigt, und das automatische Wählen eines Schaltanlagepunktes der binären Kupplungsbaugruppe als eine Funktion des berechneten Beschleunigungswertes. Ein zweiter binärer Kupplungsbefehl wird als Teil des Verfahrens an die binäre Kupplungsbaugruppe übertragen, um dadurch den SOWC-Abschnitt an dem gewählten Schaltanlagepunkt zu lösen.
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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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Figurenliste
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- 1 ist eine schematische Darstellung eines beispielhaften Fahrzeugs, das ein Automatikgetriebe mit einer binären Kupplungsbaugruppe aufweist, die wie hierin offenbart gesteuert wird.
- 2 ist ein Ausdruck eines Linienzuges eines beispielhaften Schaltanlagepunktes, wobei die Fahrzeugbeschleunigung und der Schaltanlagepunkt jeweils auf der horizontalen Achse bzw. der vertikalen Achse dargestellt sind.
- 3 ist eine schematische Darstellung von möglichen Zustandsübergangswegen für die in 1 gezeigte binäre Kupplungsbaugruppe.
- 4 ist ein Flussdiagramm, das ein beispielhaftes Verfahren zum Steuern des Zustands der binären Kupplungsbaugruppe als eine Funktion der Fahrzeugbeschleunigung beschreibt.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
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Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ist in 1 schematisch ein beispielhaftes Fahrzeug 10 gezeigt, das eine Brennkraftmaschine 12 und / oder ein anderes Antriebsaggregat und ein Automatikgetriebe 14 aufweist. Das Getriebe 14 umfasst eine binäre Kupplungsbaugruppe 25 und ist als ein schematisches Hebeldiagramm dargestellt, wie es Fachleute verstehen werden. Der Steuerungsansatz, der hierin offenbart ist, kann mit jeder Getriebekonstruktionen verwendet werden, die eine binäre Einrichtung, wie etwa die binäre Kupplungsbaugruppe 25, verwendet, um ein Anfahren des Fahrzeugs im 1. Gang, ein Rangierschalten beim Rollen in den Rückwärtsgang und ein Hochschalten vom 1. Gang in den 2. Gang zu erreichen. Daher ist das Getriebe 14 nur eine mögliche Ausgestaltung.
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Ungeachtet dessen, wie das Getriebe
14 ausgestaltet ist, ist zumindest ein Knoten des Getriebes
14 mit der binären Kupplungsbaugruppe
25 verbunden. Ein Controller
60 steht mit der binären Kupplungsbaugruppe
25 und mit zumindest einem Fahrzeugdrehzahlsensor in Verbindung, der in
1 als ein herkömmlicher Getriebeausgangsdrehzahlsensor (TOSS)
48 gezeigt ist, aber der einen oder mehrere Raddrehzahlsensoren oder irgendeinen /irgendwelche anderen geeigneten Drehzahlsensor(en) umfassen kann. Unter Verwendung der gemessenen Fahrzeuggeschwindigkeit, in diesem Beispiel eine Getriebeausgangsdrehzahl (Pfeil NO) von dem TOSS
48, berechnet der Controller
60 einen momentanen Beschleunigungswert (a) z.B. als die Änderungsrate der Getriebeausgangsdrehzahl (Pfeil NO), wobei
in diesem beispielhaften Ansatz.
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Der Controller 60 von 1 wählt dann einen variablen Schaltanlagepunkt, der eine entsprechende Fahrzeuggeschwindigkeit ist, zur Anlage der binären Kupplungsbaugruppe 25, wobei dies als eine lineare oder andere kalibrierte Funktion des berechneten Beschleunigungswertes (a) vorgenommen wird. Der Controller überträgt ein binäres Steuerungssignal (Pfeil 13) an die binäre Kupplungsbaugruppe 25 an dem gewählten Schaltanlagepunkt. Beim Empfang des binären Kupplungssteuerungssignals (Pfeil 13) lösen Aktoren der binären Kupplungsbaugruppe 25 einen wählbaren Einwegkupplungs-(SOWC-)Abschnitt S1 der binären Kupplungsbaugruppe 25 wie notwendig, um in einen Getriebegangzustand oder -modus einzutreten oder diesen zu verlassen. Beim Anfahren kann der Controller 60 das binäre Steuerungssignal (Pfeil 13) mit einem unterschiedlichen Wert übertragen, um den SOWC-Abschnitt S1 anzulegen. Die Auswahl des Schaltanlagepunkts aus einem Bereich von möglichen Punkten wird nachstehend ausführlicher unter Bezugnahme auf die 2-3 beschrieben. Ein beispielhaftes Verfahren 100 zum Ausführen des vorliegenden Steuerungsansatzes wird nachstehend unter Bezugnahme auf 4 beschrieben.
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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- oder separates Getriebesteuerungsmodul (nicht gezeigt), eine PRNDL-Einstellung (Pfeil 17) und die gemessene Fahrzeuggeschwindigkeit, z.B. die Getriebeausgangsdrehzahl (Pfeil NO) von dem TOSS 48. Von der Konstruktion her kann der Controller 60 zumindest einen Mikroprozessor 27 zusammen mit ausreichend greifbarem, nichtflüchtigem Speicher 29, zum Beispiel Nurlesespeicher (ROM), Flash-Speicher, optischem Speicher, zusätzlichem magnetischen Speicher usw. umfassen. Der Controller 60 kann auch jeden erforderlichen 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 Ändern des Zustands der binären Kupplungsbaugruppe 25 sind in dem Speicher 29 aufgezeichnet und werden über den Prozessor / die Prozessoren 27 wie notwendig ausgeführt.
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Das beispielhafte Getriebe 14 von 1 kann ein Eingangselement 15 und ein Ausgangselement 16 umfassen. Die jeweiligen Eingangs- und Ausgangselemente 15 und 16 sind selektiv miteinander mit einem gewünschten Drehzahlverhältnis über einen oder mehrere Zahnradsätze verbunden. In der Ausführungsform von 1 ist das Getriebe 14 als ein beispielhaftes 6-Gang-Automatikgetriebe gezeigt, das drei Planetenradsätze aufweist, d.h. einen ersten Zahnradsatz 20, einen zweiten Zahnradsatz 30 und einen dritten Zahnradsatz 40. Jedoch können, wie oben angemerkt, andere Ausgestaltungen verwendet werden. Eingangsdrehmoment (Pfeil Tl) von der Kraftmaschine 12 oder einem anderen Antriebsaggregat, wie etwa einem elektrischen Traktionsmotor, wird durch das Getriebe 14 übertragen, so dass schließlich Ausgangsdrehmoment (Pfeil TO) auf das Ausgangselement 16 und danach auf die Antriebsachsen und Antriebsräder (nicht gezeigt) übertragen wird.
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Der erste Zahnradsatz 20 von 1 kann einen ersten, zweiten und dritten Knoten 21, 22 bzw. 23 umfassen. Der zweite und dritte Zahnradsatz 30 und 40 können gleichermaßen jeweilige erste, zweite und dritte Knoten aufweisen. Für den zweiten Zahnradsatz 30 sind der erste, zweite und dritte Knoten Knoten 31, 32 bzw. 33. Der dritte Zahnradsatz 40 umfasst einen jeweiligen ersten, zweiten und dritten Knoten 41, 42 und 43.
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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.
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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. Ein optionaler Getriebeausgangsdrehzahlsensor 48 kann mit Bezug auf das Ausgangselement 16 angeordnet sein, wobei die gemessene Ausgangsdrehzahl (Pfeil NO) als ein zusätzliches Steuerungssignal an den Controller 60 weitergeleitet wird.
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Das Fahrzeug 10 von 1 kann die binäre Kupplungsbaugruppe 25 verwenden, wenn in einen Rückwärtsgangzustand geschaltet wird, z.B. während eines Rangierschaltens beim Rollen, wie der Begriff in der Technik bekannt ist, und wenn von dem 1. Gang in den 2. Gang geschaltet wird. Die binäre Kupplungsbaugruppe 25 befindet sich in der Regel in einem Aus-Zustand / gelösten Zustand und läuft somit in einer Drehrichtung in allen Gangzuständen oberhalb des 2. Gangs frei, um Schlupfverluste in diesen höheren Gängen zu verringern. Die binäre Kupplungsbaugruppe 25 weist zwei Teile auf, wie es in 1 gezeigt ist: ein passives Einwegkupplungs- oder Freilaufbauteil F1, das eine Rotation des Knotens, mit dem es verbunden ist, wie etwa Knoten 31 des zweiten Zahnradsatzes 30, in nur einer Drehrichtung zulässt, und den SOWC-Abschnitt S1. Der SOWC-Abschnitt S1 wird selektiv angelegt, um eine Rotation in beiden Drehrichtungen zu verhindern. Somit sind durch Anlegen des SOWC-Abschnitts S1 jegliche mit dem SOWC-Abschnitt S1 verbundene Knoten effektiv an dem feststehenden Element 45 festgelegt. Das Festlegen erfolgt in der Regel während des Rückwärtsgangs und während des Kraftmaschinenbremsens im 1. Gang.
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Unter Bezugnahme auf 2 ist der Zustand der binären Kupplungsbaugruppe 25 von 1 vollständig ein / angelegt, wenn das Fahrzeug 10 im 1. Gang angefahren wird. Dies nimmt die Möglichkeit eines angeforderten Schaltens in den Rückwärtsgang, zum Beispiel ein Rangierschalten beim Rollen, vorweg. Die binäre Kupplungsbaugruppe 25 ist in Ansprechen auf ein angefordertes 1-2-Hochschalten vollständig aus / gelöst, um einen geschmeidigen Übergang in den 2. Gang zu zulassen. Der Controller 60 von 1 handhabt diese möglicherweise in Konflikt stehenden Zustandsanforderung durch Wählen des Schaltanlagepunktes für die binäre Kupplungsbaugruppe 25 auf der Basis des berechneten Beschleunigungswerts (a) des Fahrzeugs 10. D.h., wenn das Fahrzeug mit einer schnelleren Rate beschleunigt, wird die binäre Kupplungsbaugruppe 25 relativ zu einer langsameren Beschleunigungsrate früher gelöst. Wenn das Fahrzeug verzögert, kann der Controller 60 von 1 statische Schaltanlagepunkte verwenden, um das Getriebe 14 in den 1. Gang zurückzuführen, wie es nachstehend unter Bezugnahme auf 3 erläutert wird.
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Linienzug 62 von 2 veranschaulicht dieses Konzept. Der Beschleunigungswert (a) ist auf der horizontalen Achse aufgetragen, und die Fahrzeuggeschwindigkeit (N), die jeden Schaltanlagepunkt definiert, ist auf der vertikalen Achse für ein Schalten von einem Zustand 1. Gang gesperrt, wobei der SOWC-Abschnitt S1 von 1 vollständig angelegt ist, in einen Zustand 1. Gang freilaufend, in welchem der gleiche SOWC-Abschnitt S1 vollständig gelöst ist, aufgetragen. Bei einem relativ niedrigen Beschleunigungswert (a1) wird ein Schalten des SOWC-Abschnitts S1 von einem Zustand 1. Gang gesperrt von dem Controller 60 von 1 bei einer kalibrierten maximalen Fahrzeuggeschwindigkeit (N1) freigegeben. Zum Beispiel kann in einer möglichen Ausführungsform eine Fahrzeuggeschwindigkeit von 10-15 Kilometer pro Stunde (km/h) zugelassen werden.
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Wenn die Fahrzeugbeschleunigung auf einen relativ hohen momentanen Fahrzeugbeschleunigungswert (a2) zunimmt, verringert der Controller 60 allmählich die zulässige Fahrzeuggeschwindigkeit auf eine kalibrierte minimale Fahrzeuggeschwindigkeit (N2). Dieser Übergang kann in einer Ausführungsform linear erfolgen, wie es in 2 gezeigt ist. Zum Beispiel kann der Schaltanlagepunkt linear von 10-15 km/h, d.h. etwa 12 km/h, bei der Fahrzeuggeschwindigkeit (N1) variieren, wobei er bei der Fahrzeuggeschwindigkeit (N2) auf 2-5 km/h, d.h. etwa 4 km/h, abfällt. Der Geschwindigkeitsbereich [N1, N2] definiert die jeweiligen maximalen und minimalen Grenzen eines variablen Schaltfensters für die binäre Kupplungsbaugruppe 25 von 1.
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Unter Bezugnahme auf 3 ist das Kernkonzept der vorliegenden beschleunigungsbasierten Schaltanlagepunkt-Steuerung, die über den Betrieb des in 1 gezeigten Controllers 60 vorgesehen wird, schematisch über entsprechende erste und zweite Übergangswege 71 und 171 veranschaulicht. Der erste Übergangsweg 71, der einen Übergang von 1. Gang gesperrt in 2. Gang veranschaulicht, ist in vier Zustände unterteilt: Zustände 72, 73, 74 und 75. Der zweite Übergangsweg 171 veranschaulicht einen Übergang in die entgegengesetzte Richtung, d.h. von 2. Gang gesperrt in 1. Gang und ist in nur drei Zustände unterteilt: Zustände 72, 74 und 75. Für beide Übergangswege ist Zustand 72 1. Gang gesperrt, Zustand 74 ist 1. Gang freilaufend und Zustand 75 ist 2. Gang. Zustand 73 des ersten Übergangsweges 71 stellt einen variablen Zustand dar, in welchem der SOWC-Abschnitt S1 von 1 eingerückt sein kann oder nicht, wobei der tatsächliche Status von dem momentanen Beschleunigungswert (a) des Fahrzeugs 10 abhängt.
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Die variable Natur von Zustand 73 ist in 3 durch einen Pfeil mit Doppelkopf 76 angedeutet. Weil der tatsächliche binäre Zustand der binären Kupplungseinrichtung 25 immer entweder angelegt oder gelöst ist, ist Zustand 73 tatsächlich eine Art „Pseudozustand“, d.h. etwas oder die gesamte Dauer von Zustand 73 ist abhängig von dem momentanen Beschleunigungswert (a) Zustand 72 oder 74 zugewiesen. Gleichermaßen ist Zustand 75 effektiv eine Fortsetzung von Zustand 74 hinsichtlich des entsprechenden binären Zustandes der binären Kupplungsbaugruppe 25, da sie, nachdem die binäre Kupplungsbaugruppe 25 gelöst ist, für alle höheren Gangzustände gelöst bleibt.
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Die beschleunigungsbasierte Steuerung der vorliegenden Erfindung arbeitet in Verbindung mit kalibrierten Geschwindigkeitsschwellenwerten. Der Geschwindigkeitsschwellenwert ändert sich als eine Funktion des momentanen Beschleunigungswerts (a), anders als herkömmliche Ansätze, die statische Schaltanlagepunkte in der Form fester Geschwindigkeiten bzw. Drehzahlen verwenden. Der erste Übergangsweg 71 beginnt somit in Zustand 72 bei einer Ausgangsgeschwindigkeit von null und fährt in diesem Zustand fort, bis das Fahrzeug 10 von 1 eine höhere Geschwindigkeit NB, zum Beispiel etwa 6 km/h in einer Ausführungsform, erreicht. Zustand 72 kann bei einer Geschwindigkeit so niedrig wie NB und so hoch wie ND, zum Beispiel etwa 12 km/h in der gleichen Ausführungsform, enden, wobei das tatsächliche Ende von Zustand 72 von dem Controller 60 als eine Funktion des momentanen Beschleunigungswerts (a) berechnet wird, wie es oben unter Bezugnahme auf 2 erläutert wurde.
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Nicht später als Geschwindigkeit ND wird der SOWC-Abschnitt S1 von 1 über die binären Steuerungssignale (Pfeil 13 von 1) gelöst und bleibt danach bei allen höheren Gangzuständen gelöst, um Verluste zu minimieren. Zustand 74, d.h. 1. Gang freilaufend, kann bis zu Geschwindigkeit NE, z.B. etwa 15 km/h, fortfahren, an welchem Punkt das Getriebe 14 automatisch in den 2. Gang oder Zustand 75 geschaltet werden kann. Die hierin angegebenen beispielhaften Geschwindigkeiten können abhängig von der Konstruktion variieren.
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Der zweite Übergangsweg 171 veranschaulicht die sich ändernde Fahrzeuggeschwindigkeit in der entgegengesetzten Richtung. D.h. Zustand 75 (2. Gang) kann bis zu einer Geschwindigkeit NC, z.B. etwa 12 km/h, aufrechterhalten werden, an welchem Punkt ein Zustandsschalten in Zustand 73 (1. Gang freilaufend) erfolgt. Zustand 73 kann fortfahren, bis das Fahrzeug 10 eine Geschwindigkeit NA erreicht, an welchem Punkt ein Schalten in Zustand 72 erfolgen kann (1. Gang gesperrt). Es ist anzumerken, dass dem zweiten Übergangsweg 171 Zustand 73 fehlt, der als ein variabler Zustand nur dann verwendet wird, wenn das Fahrzeug 10 von 1 in der Richtung positiver Geschwindigkeit beschleunigt, d.h., wenn das Fahrzeug 10 nicht verzögert.
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4 veranschaulicht ein beispielhaftes Verfahren 100 zum Steuern des Zustandes einer binären Einrichtung, zum Beispiel zum Steuern des Ein/Aus-Zustandes der in 1 gezeigten binären beispielhaften Kupplungsbaugruppe 25 unter Verwendung des momentanen Beschleunigungswerts (a) des in der gleichen Figur gezeigten Fahrzeugs 10. Nach der Initialisierung (*) beginnt das Verfahren 100 mit Schritt 102, bei dem der Controller 60 von 1 ermittelt, ob das Getriebe 14 gegenwärtig bei einer Ausgangsdrehzahl von null und in Zustand 72 von 3, d.h. in einem Zustand 1. Gang gesperrt, ist. Wenn nicht, schreitet das Verfahren 100 zu Schritt 112 fort. Ansonsten schreitet das Verfahren 100 zu Schritt 104 fort.
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Bei Schritt 104 empfängt und verarbeitet der Controller 60 die Getriebeausgangsdrehzahl (Pfeil NO von 1) oder einen anderen gemessenen Geschwindigkeitswert unter Verwendung des Prozessors 27. Schritt 104 kann das Filtern des Signals von dem TOSS 48 und/oder von irgendwelchen anderen Drehzahlsensor(en) mit sich bringen, die verwendet werden, um die Fahrzeuggeschwindigkeit zu ermitteln, zum Beispiel einen Satz von Raddrehzahlsensoren (nicht gezeigt). Das Verfahren 100 schreitet zu Schritt 106 fort, sobald die Fahrzeuggeschwindigkeit bekannt ist.
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Schritt 106 umfasst das Berechnen des momentanen Beschleunigungswerts (a) des in der gleichen Figur gezeigten Fahrzeugs 10 über den Prozessor 27 von 1, wie etwa durch Berechnen der Ableitung oder Änderungsrate der Fahrzeuggeschwindigkeit, die zuvor bei Schritt 104 ermittelt wurde. Der momentane Beschleunigungswert (a) wird temporär in Speicher 29 des Controllers 60 aufgezeichnet, wonach das Verfahren 100 zu Schritt 108 fortschreitet.
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Bei Schritt 108 wählt der in 1 gezeigte Controller 60 als nächstes einen Schaltanlagepunkt aus Zustand 72 (1. Gang gesperrt) in Zustand 74 (1. Gang freilaufend). Tatsächlich bringt Schritt 108 das Ermitteln mit sich, wie viel von der Dauer des variablen Zustands 73 dem Zustand 72 oder den Zustand 74 hinzuzufügen ist. Beim Wählen des Schaltanlagepunktes bei Schritt 108 kann der Controller 60 auf eine Nachschlagetabelle zugreifen, die in Speicher 29 als ein Kalibrierungswert aufgezeichnet ist, wobei die Nachschlagetabelle mit Beschleunigung und Fahrzeuggeschwindigkeit indiziert ist. Der Controller 60 befiehlt ein Schalten des in 1 gezeigten SOWC-Abschnitts S1 an dem gewählten Schaltanlagepunkt, um dadurch ein Schalten in einen gelöste Zustand / Aus-Zustand anzufordern. Das Verfahren schreitet dann zu Schritt 110 fort.
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Schritt 110 kann das Ermitteln umfassen, ob der SOWC-Abschnitt S1 von 1 vollständig gelöst ist, wie etwa durch Messen oder Berechnen des Betrages an Schlupf über den SOWC-Abschnitt S1 hinweg. Wenn der Controller 60 ermittelt, dass der SOWC-Abschnitt S1 vollständig gelöst ist, schreitet das Verfahren 100 zu Schritt 112 fort. Ansonsten wiederholt das Verfahren 100 Schritt 108.
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Bei Schritt 112 schreitet der Controller 60 fort, das Getriebe 14 durch Schaltungen in irgendwelche angeforderten höheren Gänge oder von einem höheren Gang in einen niedrigeren Gang wie notwendig zu steuern. In allen höheren Gängen, was jegliche Gänge einschließt, die den 2. Gang umfassen oder darüber, abhängig von der Ausführungsform, bleibt der SOWC-Abschnitt S1 aus / ausgerückt, um Verluste zu minimieren. Anschließend wird das Verfahren 100 beendet (**).
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Der hierin vorgesehene variable Schaltanlagepunkt dient dazu, bestimmte Verhaltensprobleme zu lösen, die mit Steuerungsverfahren in Beziehung stehen, die statische Schaltanlagepunkte verwenden. Zum Beispiel während eines Anfahrens eines Fahrzeugs mit hoher Beschleunigung bis zu einer Schwellen-Fahrzeuggeschwindigkeit, unmittelbar gefolgt von einem kurzen Wegnehmen des Betätigungsdruckes eines Gaspedals und einer nachfolgenden Drosselungszunahme, müssen gegenwärtige Ansätze darauf warten, dass der SOWC-Abschnitt der binären Einrichtung ausrückt. Gleichzeitig sind die Streben oder andere Drehmoment haltende Stücke des SOWC-Abschnitts vollständig belastet. Dies kann das angeforderte Schalten verzögern und die Schaltqualität beeinträchtigen.
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Gleichermaßen kann das Bewegen eines Schaltanlagepunktes nach unten, d.h. das Schalten einer binären Einrichtung bei einer niedrigeren Fahrzeuggeschwindigkeit dazu führen, dass ein angefordertes Rangierschalten in den Rückwärtsgang abgelehnt wird, bis ein Fahrzeug, das die binäre Einrichtung aufweist, auf einen ausreichend niedrigen Schwellenwert, gewöhnlich 4 km/h oder weniger, verlangsamt hat. Andere Manöver, die Nutzen aus dem vorliegenden Ansatz ziehen können, können einen Vorwärts-Rückwärts-Fahrzeug-Pendelzyklus von der Art einschließen, der üblicherweise bei Versuchen verwendet wird, ein Fahrzeug aus Schnee, Eis oder Schlamm zu befreien.
