DE102013224290B4

DE102013224290B4 - Steuerungsverfahren für ein Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102013224290B4
Application number: DE102013224290.5A
Authority: DE
Inventors: Dongxu Li; Timothy R. Stockdale; David C. Webert
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2013-04-11
Filing date: 2013-11-27
Publication date: 2021-05-06
Anticipated expiration: 2033-11-28
Also published as: CN104100702B; CN104100702A; DE102013224290A1

Abstract

Steuerungsverfahren für ein Fahrzeug, umfassend:Ermitteln einer ersten Winkeldrehung (320) einer ersten Komponente (206) eines Getriebes (120) während eines vorbestimmten Zeitraums auf der Basis eines ersten Signals (270), das von einem ersten Sensor (268; 274) erzeugt wird;Ermitteln einer zweiten Winkeldrehung (344) einer zweiten Komponente (122) des Getriebes (120) während des vorbestimmten Zeitraums auf der Basis eines zweiten Signals (282), das von einem zweiten Sensor (280) erzeugt wird; undselektives Angeben, dass eine Kupplung (202; 304) eines Getriebes (120) schlupft, auf der Basis der ersten Winkeldrehung (320) und der zweiten Winkeldrehung (344);wobei die erste Komponente (206) eine Getriebeeingangswelle (TIS) ist, der erste Sensor (268) ein Getriebeeingangswellen-Sensor ist, die zweite Komponente (122) eine Getriebeausgangswelle (TOS) ist, und der zweite Sensor (280) ein Getriebeausgangswellen-Sensor ist.

Description

QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNGEN
Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der vorläufigen US-Anmeldung Nr. 61/810,911 , die am 11. April 2013 eingereicht wurde. Der Offenbarungsgehalt der obigen Anmeldung ist hierin durch Bezugnahme in seiner Gesamtheit mit aufgenommen.
Die vorliegende Offenbarung ist verwandt mit US-Patentanmeldung Nr. 13/934,270 , die am 3. Juli 2013 eingereicht wurde. Diese US-Patentanmeldung ist offengelegt als US 2014 / 0 309 894 A1 .
GEBIET
Die vorliegende Offenbarung betrifft Getriebe von Fahrzeugen und genauer Systeme und Verfahren zur Kupplungssteuerung.
HINTERGRUND
Der hier angegebene Hintergrundabschnitt dient zu dem Zweck, den Kontext der Offenbarung allgemein darzulegen. Die Arbeit der vorliegend genannten Erfinder bis zu dem Ausmaß, zu dem sie in diesem Hintergrundabschnitt beschrieben ist, sowie Aspekte der Beschreibung, die sich zum Zeitpunkt der Einreichung nicht auf andere Weise als Stand der Technik qualifizieren, sind weder explizit noch implizit als Stand der Technik gegen die vorliegende Offenbarung zulässig.
Brennkraftmaschinen verbrennen ein Luft/Kraftstoff-Gemisch, um Antriebsdrehmoment zu erzeugen. Ein oder mehrere Elektromotoren können zusätzlich oder alternativ Antriebsdrehmoment erzeugen. Antriebsdrehmoment wird an ein Getriebe geliefert, und das Getriebe überträgt Drehmoment auf ein oder mehrere Räder, um das Fahrzeug voranzutreiben.
Ein Doppelkupplungsgetriebe (DCT) umfasst zwei Kupplungen. Jede Kupplung ist einer unabhängigen Eingangswelle zugeordnet. Ein ungerader Zahnradsatz ist mit einer der zwei Eingangswellen gekoppelt, und ein gerader Zahnradsatz ist mit der anderen der zwei Eingangswellen gekoppelt. Im Allgemeinen ist eine der zwei Kupplungen eingerückt, während die andere der zwei Kupplungen es nicht ist. Auf diese Weise wird Antriebsdrehmoment auf eine der zwei Eingangswellen und Zahnradsätze übertragen.
Zahnradsynchroneinrichtungen bewegen sich entlang einer Ausgangswelle des DCT, um Zahnradsätze mechanisch mit der Ausgangswelle zu koppeln. Während Drehmoment auf eine der zwei Eingangswellen und Zahnradsätze übertragen wird, kann der andere Zahnradsatz, der mit der anderen der zwei Eingangswellen gekoppelt ist, mechanisch mit der Ausgangswelle in Vorwegnahme eines Schaltens zu diesem Zahnradsatz gekoppelt werden. Ein Schalten zu diesem Zahnradsatz kann dann schnell bewerkstelligt werden, indem eine Kupplung ausgerückt und die andere Kupplung eingerückt wird.
Die Druckschrift DE 102 37 710 A1 offenbart ein Verfahren zum Dämpfen von Rupfen in einem Antriebsstrang, das insbesondere in einer Schlupfphase einer Kupplung auftreten kann, bei dem aus einer Drehzahl einer Getriebeeingangswelle und aus einer mit einem Getriebeübersetzungsverhältnis multiplizierten Drehzahl einer Getriebeausgangskomponente eine Differenz gebildet wird, die zum Erkennen von Rupfen verwendet werden kann. Zum Erkennen von Schlupf wird eine Differenzdrehzahl zwischen einer Antriebswelle und der Getriebeeingangswelle bestimmt.
In der Druckschrift US 8 457 847 B2 ist ein Verfahren zum Detektieren einer Drehmomentausgabe eines Antriebsstrangs offenbart, bei dem die Ausgaben von Drehsensoren, die an einem Getriebeausgangselement und an Halbwellen zwischen Antriebsrädern und einem Differenzial angeordnet sind, zum Ermitteln der Drehmomentausgabe des Antriebsstrangs verwendet werden.
Die Druckschrift DE 10 2011 105 990 A1 offenbart ein Verfahren zur Steuerung eines Antriebsstrangs eines Fahrzeugs, bei dem eine Reibungskupplung des Antriebsstrangs mittels einer Schlupfregelung betrieben wird. Dazu werden in aufeinanderfolgenden Interrupt-Intervallen Verdrehwinkel erfasst und aufsummiert, bis ein Verdrehwinkel-Grenzwert erreicht wird, was als Schlupf erkannt wird.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, das Erkennen von Schlupf in einer Kupplung zu verbessern.
Diese Aufgabe wird durch das Steuerungsverfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
ZUSAMMENFASSUNG
Gemäß einem Merkmal ist ein Steuerungssystem für ein Getriebe eines Fahrzeugs offenbart. Ein erstes Winkeldrehungsmodul ermittelt eine erste Winkeldrehung einer ersten Komponente des Getriebes während eines vorbestimmten Zeitraums auf der Basis eines ersten Signals, das von einem ersten Wellensensor erzeugt wird. Ein zweites Winkeldrehungsmodul ermittelt eine zweite Winkeldrehung einer zweiten Komponente des Getriebes während des vorbestimmten Zeitraums auf der Basis eines zweiten Signals, das von einem zweiten Sensor erzeugt wird. Ein Schlupfmodul gibt auf der Basis der ersten Winkeldrehung und der zweiten Winkeldrehung selektiv an, dass eine Kupplung des Getriebes schlupft.
Gemäß weiteren Merkmalen ist die erste Komponente eine Getriebeeingangswelle (TIS), der erste Sensor ist ein TIS-Sensor, die zweite Komponente ist eine Getriebeausgangswelle (TOS), und der zweite Sensor ist ein TOS-Sensor.
Gemäß noch weiteren Merkmalen ermittelt ein Differenzmodul eine Differenz einer Drehung der TIS und der TOS während des vorbestimmten Zeitraums auf der Basis der ersten Winkeldrehung, der zweiten Winkeldrehung und eines Übersetzungsverhältnisses des Getriebes. Das Schlupfmodul gibt auf der Basis der Differenz selektiv an, dass die Kupplung schlupft.
Gemäß noch weiteren Merkmalen setzt das Differenzmodul die Differenz auf der Basis der ersten Winkeldrehung minus einem Wert, der gleich einem Produkt aus der zweiten Winkeldrehung und dem Übersetzungsverhältnis ist.
Gemäß weiteren Merkmalen ermittelt ein Änderungsmodul eine Änderung der Differenz auf der Basis der Differenz und eines vorhergehenden Werts der Differenz. Das Schlupfmodul gibt auf der Basis der Änderung selektiv an, dass die Kupplung schlupft.
Gemäß abermals weiteren Merkmalen gibt das Schlupfmodul an, dass die Kupplung schlupft, wenn die Änderung entweder größer oder kleiner als ein vorbestimmter Wert ist.
Gemäß noch weiteren Merkmalen ermittelt ein drittes Winkeldrehungsmodul eine dritte Winkeldrehung einer zweiten TIS während des vorbestimmten Zeitraums auf der Basis eines dritten Signals, das von einem zweiten TIS-Sensor erzeugt wird. Das Schlupfmodul gibt auf der Basis der zweiten Winkeldrehung und einer gewählten von der ersten Winkeldrehung und der dritten Winkeldrehung selektiv an, dass die Kupplung schlupft.
Gemäß weiteren Merkmalen wählt das Wahlmodul eine von der ersten Winkeldrehung und der dritten Winkeldrehung auf der Basis davon, ob die Kupplung mit der TIS oder mit der zweiten TIS gekoppelt ist.
Gemäß noch weiteren Merkmalen stellt ein Drucksteuerungsmodul den Ausgang einer Getriebefluidpumpe auf der Basis davon selektiv ein, ob das Schlupfmodul angibt, dass die Kupplung schlupft.
Gemäß abermals weiteren Merkmalen verringert ein Drucksteuerungsmodul einen Druck, der auf die Kupplung aufgebracht wird, wenn das Schlupfmodul angibt, dass die Kupplung nicht schlupft, und erhöht den Druck, der auf die Kupplung aufgebracht wird, wenn das Schlupfmodul angibt, dass die Kupplung schlupft.
Gemäß einem Merkmal ist ein Steuerungsverfahren für ein Fahrzeug offenbart. Das Steuerungsverfahren umfasst: Ermitteln eine ersten Winkeldrehung einer ersten Komponente eines Getriebes während eines vorbestimmten Zeitraums auf der Basis eines ersten Signals, das von einem ersten Sensor erzeugt wird; Ermitteln einer zweiten Winkeldrehung einer zweiten Komponente des Getriebes während des vorbestimmten Zeitraums auf der Basis eines zweiten Signals, das von einem zweiten Sensor erzeugt wird; und selektives Angeben, dass eine Kupplung eines Getriebes schlupft, auf der Basis der ersten Winkeldrehung und der zweiten Winkeldrehung.
Gemäß weiteren Merkmalen ist die erste Komponente eine Getriebeeingangswelle (TIS), der erste Sensor ist ein TIS-Sensor, die zweite Komponente ist eine Getriebeausgangswelle (TOS), und der zweite Sensor ist ein TOS-Sensor.
Gemäß abermals weiteren Merkmalen umfasst das Steuerungsverfahren darüber hinaus: Ermitteln eine Differenz einer Drehung der TIS und der TOS während des vorbestimmten Zeitraums auf der Basis der ersten Winkeldrehung, der zweiten Winkeldrehung und eines Übersetzungsverhältnisses des Getriebes; und selektives Angeben, dass die Kupplung schlupft, auf der Basis der Differenz.
Gemäß noch weiteren Merkmalen umfasst das Steuerungsverfahren darüber hinaus das Einstellen der Differenz auf der Basis der ersten Winkeldrehung minus einem Wert, der gleich einem Produkt aus der zweiten Winkeldrehung und dem Übersetzungsverhältnis ist.
Gemäß weiteren Merkmalen umfasst das Steuerungsverfahren darüber hinaus: Ermitteln einer Änderung der Differenz auf der Basis der Differenz und eines vorhergehenden Werts der Differenz; und selektives Angeben, dass die Kupplung schlupft, auf der Basis der Änderung.
Gemäß abermals weiteren Merkmalen umfasst das Steuerungsverfahren darüber hinaus: Angeben, dass die Kupplung schlupft, wenn die Änderung größer oder kleiner als ein vorbestimmter Wert ist.
Gemäß noch weiteren Merkmalen umfasst das Steuerungsverfahren darüber hinaus: Ermitteln einer dritten Winkeldrehung einer zweiten TIS während des vorbestimmten Zeitraums auf der Basis eines dritten Signals, das von einem zweiten TIS-Sensor erzeugt wird; und selektives Angeben, dass die Kupplung schlupft, auf der Basis der zweiten Winkeldrehung und einer gewählten von der ersten Winkeldrehung und der dritten Winkeldrehung.
Gemäß weiteren Merkmalen umfasst das Steuerungsverfahren darüber hinaus: Wählen von einer von der ersten Winkeldrehung und der dritten Winkeldrehung auf der Basis davon, ob die Kupplung mit der TIS oder mit der zweiten TIS gekoppelt ist.
Gemäß abermals weiteren Merkmalen umfasst das Steuerungsverfahren darüber hinaus das selektive Einstellen eines Ausgangs einer Getriebefluidpumpe auf der Basis davon, ob die Kupplung schlupft.
Gemäß noch weiteren Merkmalen umfasst das Steuerungsverfahren darüber hinaus: Verringern eines Drucks, der auf die Kupplung aufgebracht wird, wenn die Kupplung nicht schlupft; und Erhöhen des Drucks, der auf die Kupplung aufgebracht wird, wenn die Kupplung schlupft.
Weitere Anwendbarkeitsbereiche der vorliegenden Offenbarung werden aus der ausführlichen Beschreibung, den Ansprüchen und den Zeichnungen deutlich werden. Die ausführliche Beschreibung und die besonderen Beispiele sind lediglich zu Veranschaulichungszwecken vorgesehen und sollen den Umfang der Offenbarung nicht einschränken.
Figurenliste
Die vorliegende Offenbarung wird aus der ausführlichen Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen umfassender verstanden werden, wobei:

1 ein Funktionsblockdiagramm ist, das ein beispielhaftes Antriebsstrangsystem eines Fahrzeugs gemäß der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht;
2 ein Diagramm eines beispielhaften Systems eines Doppelkupplungsgetriebes (DCT) gemäß der vorliegenden Offenbarung ist;
3 ein Funktionsblockdiagramm eines beispielhaften Kupplungssteuerungssystems gemäß der vorliegenden Offenbarung ist;
4 ein beispielhafter Graph einer Änderung einer Drehdifferenz zwischen Eingangs- und- Ausgangswellen des Getriebes, eines Ausgangsdrehmoments der Kraftmaschine, einer Drehzahl des Getriebeeingangselements, einer Drehzahl der Getriebeausgangswelle und eines Drucks, der auf eine eingerückte Kupplung aufgebracht wird, über die Zeit gemäß der vorliegenden Offenbarung ist; und
5 ein Flussdiagramm, das ein beispielhaftes Verfahren zum Ermitteln, ob eine Kupplung eines Getriebes schlupft, und zum Steuern von einem oder mehreren Betriebsparametern des Getriebes gemäß der vorliegenden Offenbarung zeigt.

In den Zeichnungen können Bezugszeichen wiederverwendet werden, um ähnliche und/oder identische Bauteile zu identifizieren.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Eine Getriebeeingangswelle (TIS) nimmt Antriebsdrehmoment auf, wenn eine Kupplung eingerückt ist. Drehmoment wird von der TIS auf eine Getriebeausgangswelle (TOS) über einen gewählten Zahnradsatz übertragen. Die TOS überträgt Drehmoment auf ein Differenzial, und das Differenzial überträgt Drehmoment auf Räder. Ein TIS-Sensor erzeugt ein erstes Ausgangssignal auf der Basis einer Drehung der TIS. Ein TOS-Sensor erzeugt ein zweites Ausgangssignal auf der Basis einer Drehung der TOS.
Ein Kupplungsschlupfmodul ermittelt einen ersten Betrag einer Drehung der TIS, der innerhalb eines bestimmten Zeitraums auftrat, auf der Basis des ersten Ausgangssignals während des vorbestimmten Zeitraums. Das Kupplungsschlupfmodul ermittelt einen zweiten Betrag einer Drehung der TOS, der während des vorbestimmten Zeitraums auftrat, auf der Basis des zweiten Ausgangssignals während des vorbestimmten Zeitraums.
Wenn kein Gangschalten erfolgt und die Kupplung nicht schlupft, sollte eine Differenz zwischen dem ersten Betrag einer Drehung der TIS und dem zweiten Betrag einer Drehung der TOS (für das Übersetzungsverhältnis des gewählten Zahnradsatzes eingestellt) relativ konstant bleiben. Das Kupplungsschlupfmodul gemäß der vorliegenden Offenbarung ermittelt auf der Basis einer Änderung der Differenz, ob die Kupplung schlupft. Zum Beispiel kann das Kupplungsschlupfmodul ermitteln, dass die Kupplung schlupft, wenn die Änderung der Differenz außerhalb eines vorbestimmten Bereichs liegt, und kann ermitteln, dass die Kupplung nicht schlupft, wenn die Änderung der Differenz innerhalb des vorbestimmten Bereichs liegt. Das Kupplungsschlupfmodul kann auch einen Betrag an Schlupfen der Kupplung auf der Basis der Änderung der Differenz messen.
Nun unter Bezugnahme auf 1 ist ein Funktionsblockdiagramm eines beispielhaften Antriebsstrangsystems eines Fahrzeugs dargestellt. Das Fahrzeug umfasst eine Kraftmaschine 102, die Antriebsdrehmoment erzeugt. Ein oder mehrere Elektromotoren (oder Motoren-Generatoren) kann/können zusätzlich oder alternativ Antriebsdrehmoment erzeugen. Obgleich die Kraftmaschine 102 als Brennkraftmaschine (BK) vom Benzintyp beschrieben wird, könnte die Kraftmaschine 102 einen anderen geeigneten Typ von Kraftmaschine umfassen, wie etwa eine BK vom Dieseltyp, eine Kraftmaschine vom elektrischen Typ oder eine Kraftmaschine vom Hybridtyp.
Luft wird in die Kraftmaschine 102 durch einen Einlasskrümmer 104 eingesaugt. Das in die Kraftmaschine 102 eingesaugte Luftvolumen kann unter Verwendung einer Drosselklappe 106 verändert werden. Ein oder mehrere Kraftstoffeinspritzvorrichtungen 108 mischen Kraftstoff mit der Luft, um ein brennbares Luft/Kraftstoff-Gemisch zu bilden. Das Luft/Kraftstoff-Gemisch wird innerhalb von einem oder mehreren Zylindern der Kraftmaschine 102, wie etwa Zylinder 110, verbrannt. Obwohl die Kraftmaschine 102 derart dargestellt ist, dass sie einen Zylinder umfasst, kann die Kraftmaschine 102 eine größere Zahl von Zylindern umfassen.
Der Zylinder 110 umfasst einen Kolben (nicht gezeigt), der mechanisch mit einer Kurbelwelle 112 verbunden ist. Ein Verbrennungsereignis innerhalb des Zylinders 110 kann in vier Phasen beschrieben werden: eine Einlassphase, eine Verdichtungsphase, eine Verbrennungsphase (oder Arbeitsphase) und eine Auslassphase. Während der Einlassphase bewegt sich der Kolben in Richtung einer untersten Lage in dem Zylinder 110. Während der Verdichtungsphase bewegt sich der Kolben in eine oberste Lage und komprimiert den Inhalt des Zylinders 110.
Die Verbrennungsphase beginnt, wenn beispielsweise ein Zündfunken von einer Zündkerze 114 das Luft/Kraftstoff-Gemisch zündet. Die Verbrennung des Luft/- Kraftstoff-Gemischs treibt den Kolben an, und der Kolben treibt eine Drehung der Kurbelwelle 112 an. Abgas, das aus der Verbrennung resultiert, wird während der Auslassphase aus dem Zylinder 110 ausgestoßen. Ein Kraftmaschinen-Steuerungsmodul (ECM) 116 steuert den Drehmomentausgang der Kraftmaschine 102 auf der Basis von einer oder mehreren Fahrereingaben und/oder einem oder mehreren anderen Parametern.
Die Kraftmaschine 102 gibt über die Kurbelwelle 112 Drehmoment an ein Getriebe 120 aus. Das Getriebe 120 nimmt Drehmoment, das von der Kraftmaschine 102 ausgegeben wird, über eine oder mehrere Kupplungen, wie etwa eine Drehmomentwandler-Überbrückungskupplung (TCC) oder mehrere Kupplungen in verschiedenen Arten von Getrieben, auf. Drehmoment, das in das Getriebe 120 eingegeben wird, wird auf der Basis eines Übersetzungsverhältnisses, das in dem Getriebe 120 in Eingriff steht, selektiv auf eine Getriebeausgangswelle 122 übertragen. Die Getriebeausgangswelle 122 überträgt Drehmoment auf ein Differential 124, das Drehmoment auf ein oder mehrere Räder (nicht gezeigt) des Fahrzeugs überträgt. Bei verschiedenen Implementierungen kann eine oder können mehrere andere Komponenten eingesetzt werden, um Drehmoment auf andere Räder des Fahrzeugs zu übertragen.
Ein Getriebesteuerungsmodul (TCM) 130 steuert das Übersetzungsverhältnis des Getriebes 120. Das TCM 130 kann das Übersetzungsverhältnis auf der Basis verschiedener Schaltkennfelder, gemessener Parameter (z.B. Drosselklappenöffnung und Fahrzeuggeschwindigkeit) und/oder Eingaben von einem Fahrer (z.B. Hochschaltungen und Herunterschaltungen) steuern. Das ECM 116 und das TCM 130 können miteinander beispielsweise über ein Fahrzeugnetz (CAN von Car Area Network) kommunizieren, um Schaltungen in dem Getriebe 120 zu koordinieren und um Parameter gemeinsam zu nutzen. Ein Übersetzungsverhältnis (oder Antriebsverhältnis) kann als das Übersetzungsverhältnis eines Zahnradsatzes definiert werden, das dazu verwendet wird, Drehmoment zwischen einer Getriebeeingangswelle und einer Getriebeausgangswelle zu übertragen.
Nun unter Bezugnahme auf 2 ist ein beispielhaftes Diagramm eines Systems eines Doppelkupplungsgetriebes (DCT) dargestellt. Obgleich die vorliegende Offenbarung im Kontext davon besprochen wird, dass das Getriebe 120 ein DCT ist, kann das Getriebe 120 ein anderer Typ von Getriebe sein, der eine oder mehrere Kupplungen umfasst, die automatisch gesteuert sind (z.B. von dem TCM 130), wie etwa Automatikgetriebe, die eine TCC umfassen, automatisierte Handschaltgetriebe (AMT von Auto-Manual Transmissions) und Kupplung-zu-Kupplung-Getriebe, stufenlose Getriebe (CVTs) (Riemen, Kette, Traktionsantrieb usw.), Hybridgetriebe und andere Typen von Getrieben.
Das Getriebe 120 kann ein Kupplungspaket 201 umfassen, das zwei Kupplungen umfasst: eine erste Kupplung 202 und eine zweite Kupplung 204. Die erste Kupplung 202 ist mit einer ersten Eingangswelle 206 verbunden, und die zweite Kupplung 204 ist mit einer zweiten Eingangswelle 208 verbunden. Die erste und zweite Eingangswelle 206 und 208 können in einer eingebetteten Orientierung implementiert sein. Genauer kann eine von der ersten und zweiten Eingangswelle 206 und 208 innerhalb der anderen von der ersten und zweiten Eingangswelle 206 und 208 angeordnet sein. Lediglich beispielhaft kann die erste Eingangswelle 206 innerhalb der zweiten Eingangswelle 208 angeordnet sein, wie es in 2 gezeigt ist.
Im Allgemeinen ist eine von der ersten und zweiten Kupplung 202 und 204 eingerückt, um Drehmoment zwischen der Kraftmaschine 102 und dem Getriebe 120 zu einem gegebenen Zeitpunkt zu übertragen. Eine erste und zweite Rückstellfeder (nicht gezeigt) spannen die erste und zweite Kupplung 202 bzw. 204 in Richtung Ausrückung vor. Wenn die erste Kupplung 202 eingerückt ist, wird Drehmoment über die erste Eingangswelle 206 auf einen ungeraden Zahnradsatz 210 übertragen. Drehmoment wird über die zweite Eingangswelle 208 auf einen geraden Zahnradsatz 212 übertragen, wenn die zweite Kupplung 204 eingerückt ist.
Ein Kupplungsaktormodul 213 kann die erste und zweite Kupplung 202 und 204 auf der Basis von Signalen von dem TCM 130 steuern. Lediglich beispielhaft kann das Kupplungsaktormodul 213 Drücke von Fluid, die auf die erste und zweite Kupplung 202 und 204 aufgebracht werden, steuern, um die Einrückung, die Ausrückung und den Schlupf der ersten und zweiten Kupplung 202 und 204 zu steuern.
Der ungerade Zahnradsatz 210 ist mit der ersten Eingangswelle 206 verbunden und rotiert mit dieser. Der gerade Zahnradsatz 212 ist mit der zweiten Eingangswelle 208 verbunden und rotiert mit dieser. Der ungerade Zahnradsatz 210 umfasst Paare von Eingangszahnrädern und Ausgangszahnrädern (wobei jedes Paar als ein Zahnradsatz bezeichnet wird), die ungeradzahlige Übersetzungsverhältnisse bereitstellen.
Lediglich beispielhaft kann der ungerade Zahnradsatz 210 Zahnradsätze 214, 216 und 218 umfassen, wenn das Getriebe 120 in der Lage ist, sechs Übersetzungsverhältnisse bereitzustellen (d.h. ein Sechsganggetriebe ist). Die Zahnradsätze 214, 216 und 218 entsprechen einem ersten Übersetzungsverhältnis, einem dritten Übersetzungsverhältnis bzw. einem fünften Übersetzungsverhältnis. Die Zahlenkennzeichnung, die einem gegebenen Übersetzungsverhältnis hinzugefügt ist (z.B. erstes - sechstes) kann zunehmen, wenn das Übersetzungsverhältnis, das es liefert, zunimmt. Obgleich das Beispiel von sechs Gängen vorgesehen ist, kann das Getriebe 120 eine größere oder kleinere Zahl von Übersetzungsverhältnissen umfassen.
Der gerade Zahnradsatz 212 umfasst Paare von Eingangszahnrädem und Ausgangszahnrädern (wobei jedes Paar als ein Zahnradsatz bezeichnet wird), die geradzahlige Übersetzungsverhältnisse bereitstellen. Lediglich beispielhaft kann der gerade Zahnradsatz 212 Zahnradsätze 220, 222 und 224 umfassen, wenn das Getriebe 120 in der Lage ist, sechs Übersetzungsverhältnisse bereitzustellen. Die Zahnradsätze 220, 222 und 224 entsprechen jeweils einem zweiten Übersetzungsverhältnis, einem vierten Übersetzungsverhältnis bzw. einem sechsten Übersetzungsverhältnis. Es kann auch ein Rückwärtszahnradsatz 226 mit dem geraden Zahnradsatz 212 vorgesehen sein.
Wie oben festgestellt, umfassen die Zahnradsätze 214 - 226 jeweils ein Eingangszahnrad und ein Ausgangszahnrad. Die Eingangszahnräder der Zahnradsätze 214 - 218 sind mit der ersten Eingangswelle 206 gekoppelt und rotieren mit dieser. Die Eingangszahnräder der Zahnradsätze 220 - 226 sind mit der zweiten Eingangswelle 208 gekoppelt und rotieren mit dieser. Die Eingangs- und Ausgangszahnräder der Zahnradsätze 214-226 kämmen, und eine Drehung des Eingangszahnrads von einem Zahnradsatz bewirkt eine Drehung des Ausgangszahnrads des Zahnrad satzes.
Die erste und zweite Kupplung 202 und 204 steuern, ob Drehmoment auf den ungeraden Zahnradsatz 210 bzw. auf den geraden Zahnradsatz 212 übertragen wird. Synchroneinrichtungen 240, 242, 244 und 246 gleiten entlang der Getriebeausgangswelle 122 und koppeln die Ausgangszahnräder der Zahnradsätze 214 - 224 mechanisch mit der Getriebeausgangswelle 122. Ein Zahnradaktormodul 248 kann Stellungen und Bewegung der Synchroneinrichtungen 240 - 246 auf der Basis von Signalen von dem TCM 130 steuern. Das TCM 130 steuert die erste und zweite Kupplung 202 und 204 und die Synchroneinrichtungen 240 - 246, um das Übersetzungsverhältnis des Getriebes 120 zu steuern.
Ein erstes gezahntes Rad 260 ist mit der Kurbelwelle 112 gekoppelt und rotiert mit dieser. Das erste gezahnte Rad 260 umfasst eine vorbestimmte Zahl von annähernd gleich beabstandeten Zähnen. Man kann sagen, dass die Zähne annähernd gleich beabstandet sind, um Fertigungstoleranzen zuzulassen. Ein Kurbelwellenstellungssensor 262 überwacht eine Drehung des ersten gezahnten Rades 260 und erzeugt ein Kurbelwellenstellungssignal 264 auf der Basis der Drehung der Kurbelwelle 112. Genauer kann der Kurbelwellenstellungssensor 262 jedes Mal dann einen vorbestimmten Puls in dem Kurbelwellenstellungssignal 264 erzeugen, wenn ein Zahn des ersten gezahnten Rades 260 an dem Kurbelwellenstellungssensor 262 vorbeitritt. Lediglich beispielhaft kann der Kurbelwellenstellungssensor 262 einen Sensor mit variablem magnetischem Widerstand (VR), einen Hall-Effekt-Sensor oder irgendeinen anderen geeigneten Typ von Stellungssensor umfassen.
Das ECM 116 ermittelt eine Stellung der Kurbelwelle 112 (Kurbelwellenstellung) auf der Basis des Kurbelwellenstellungssignals 264. Das ECM 116 kann auch eine Drehzahl der Kraftmaschine auf der Basis der Stellung der Kurbelwelle 112 ermitteln und kann eine Beschleunigung der Kraftmaschine auf der Basis der Drehzahl der Kraftmaschine ermitteln.
Ein zweites gezahntes Rad 266 ist mit der ersten Eingangswelle 206 gekoppelt und rotiert mit dieser. Das zweite gezahnte Rad 266 umfasst eine vorbestimmte Zahl von annähernd gleich beabstandeten Zähnen. Ein erster Getriebeeingangswellensensor (TIS-Sensor) 268 überwacht eine Drehung des zweiten gezahnten Rades 266 und erzeugt ein erstes TIS-Stellungssignal 270 auf der Basis der Drehung der ersten Eingangswelle 206. Genauer kann der erste TIS-Sensor 268 jedes Mal dann einen vorbestimmten Puls in dem ersten TIS-Stellungssignal 270 erzeugen, wenn ein Zahn des zweiten gezahnten Rades 266 an dem ersten TIS-Sensor 268 vorbeitritt. Lediglich beispielhaft kann der erste TIS-Sensor 268 einen VR-Sensor, einen Hall-Effekt-Sensor oder irgendeinen anderen geeigneten Typ von Stellungssensor umfassen. Bei verschiedenen Implementierungen kann das zweite gezahnte Rad 266 weggelassen werden, und der erste TIS-Sensor 268 kann das erste TIS-Stellungssignal 270 auf der Basis einer Drehung von einem der Eingangszahnräder des ungeraden Zahnradsatzes 210 erzeugen.
Ein drittes gezahntes Rad 272 ist mit der zweiten Eingangswelle 208 gekoppelt und rotiert mit dieser. Das dritte gezahnte Rad 272 umfasst eine vorbestimmte Zahl von annähernd gleich beabstandeten Zähnen. Ein zweiter TIS-Sensor 274 überwacht eine Drehung des dritten gezahnten Rades 272 und erzeugt ein zweites TIS-Stellungssignal 276 auf der Basis der Drehung der zweiten Eingangswelle 208. Genauer kann der zweite TIS-Sensor 274 jedes Mal dann einen vorbestimmten Puls in dem zweiten TIS-Stellungssignal 276 erzeugen, wenn ein Zahn des dritten gezahnten Rades 272 an dem zweiten TIS-Sensor 274 vorbeitritt. Lediglich beispielhaft kann der zweite TIS-Sensor 274 einen VR-Sensor, einen Hall-Effekt-Sensor oder einen anderen geeigneten Typ von Stellungssensor umfassen. Bei verschiedenen Implementierungen kann das dritte gezahnte Rad 272 weggelassen werden, und der zweite TIS-Sensor 274 kann das zweite TIS-Stellungssignal 276 auf der Basis einer Drehung von einem der Eingangszahnräder des geraden Zahnradsatzes 212 erzeugen.
Ein viertes gezahntes Rad 278 ist mit der Getriebeausgangswelle 122 gekoppelt und rotiert mit dieser. Das vierte gezahnte Rad 278 umfasst eine vorbestimmte Zahl von annähernd gleich beabstandeten Zähnen. Ein Getriebeausgangswellen-sensor (TOS-Sensor) 280 überwacht eine Drehung des vierten gezahnten Rades 278 und erzeugt ein TOS-Stellungssignal 282 auf der Basis der Drehung der Getriebeausgangswelle 122. Genauer kann der TOS-Sensor 280 jedes Mal dann einen vorbestimmten Puls in dem zweiten TOS-Stellungssignal 282 erzeugen, wenn ein Zahn des vierten gezahnten Rades 278 an dem TOS-Sensor 280 vorbeitritt. Lediglich beispielhaft kann der TOS-Sensor 280 einen VR-Sensor, einen Hall-Effekt-Sensor oder einen anderen geeigneten Typ von Stellungssensor umfassen.
Das Fahrzeug kann einen oder mehrere Radsensoren, wie etwa Radsensor 284, umfassen. Der Radsensor 284 erzeugt ein Radsignal auf der Basis einer Drehung eines Rades. Eine Stellung des Rades und eine Drehzahl des Rades können auf der Basis des Radsignals ermittelt werden.
Ein Kupplungsschlupfmodul 290 (siehe auch 3) kann auf der Basis des zugehörigen TIS-Stellungssignals während des vorbestimmten Zeitraums einen ersten Betrag an Drehung einer Eingangswelle des Getriebes 120 ermitteln, der während eines vorbestimmten Zeitraums erfahren wird. Das Kupplungsschlupfmodul 290 kann auch auf der Basis des zweiten TIS-Stellungssignals 276 während des vorbestimmten Zeitraums einen zweiten Betrag an Drehung der zweiten Eingangswelle 208, der während der vorbestimmten Periode erfahren wird, ermitteln.
Wenn kein Gangschalten auftritt und die eingerückte von der ersten und zweiten Kupplung 202 und 204, die der Eingangswelle zugeordnet ist, nicht schlupft, sollte eine Differenz zwischen dem ersten und zweiten Betrag (für das Übersetzungsverhältnis zwischen den zwei Wellen eingestellt) relativ konstant bleiben. Das Kupplungsschlupfmodul 290 ermittelt deshalb auf der Basis der Differenz, ob die eingerückte von der ersten und zweiten Kupplung 202 und 204 schlupft. Das Kupplungsschlupfmodul 290 kann auf der Basis der Differenz auch einen Betrag an Schlupfen von der eingerückten von der ersten und zweiten Kupplung 202 und 204 messen.
Nun unter Bezugnahme auf 3 ist ein Funktionsblockdiagramm eines beispielhaften Kupplungssteuerungssystems dargestellt. Ein Aktualisierungsmodul 304 erzeugt jedes Mal dann ein Aktualisierungssignal 308, wenn ein vorbestimmter Zeitraum verstreicht. Lediglich beispielhaft kann der vorbestimmte Zeitraum annähernd 25 Millisekunden (ms) oder einen anderen geeigneten Zeitraum betragen.
Ein erstes Zeitstempelmodul 312 empfängt das erste TIS-Stellungssignal 270 und erzeugt jedes Mal dann einen Zeitstempel, wenn ein Puls in dem ersten TIS-Stellungssignal 270 detektiert wird. Wenn das Aktualisierungssignal 308 erzeugt wird, ermittelt ein erstes Winkeldrehungsmodul 316 eine Winkeldrehung der ersten Eingangswelle 206. Die Winkeldrehung der ersten Eingangswelle 206 wird als eine erste TIS-Drehung 320 bezeichnet und kann einem Betrag an Winkeldrehung (zum Beispiel in Grad) der ersten Eingangswelle 206 während des vorbestimmten Zeitraums vor der Erzeugung des Aktualisierungssignals 308 entsprechen. Das erste Winkeldrehungsmodul 316 ermittelt die erste TIS-Drehung 320 auf der Basis der Zeitstempel, die von dem ersten Zeitstempelmodul 312 während des vorbestimmten Zeitraums vor der Erzeugung des Aktualisierungssignals 308 erzeugt werden.
Ein zweites Zeitstempelmodul 324 empfängt das zweite TIS-Stellungssignal 276 und erzeugt jedes Mal dann einen Zeitstempel, wenn ein Puls in dem zweiten TIS-Stellungssignal 276 detektiert wird. Wenn das Aktualisierungssignal 308 erzeugt wird, ermittelt ein zweites Winkeldrehungsmodul 328 eine Winkeldrehung der zweiten Eingangswelle 208. Die Winkeldrehung der zweiten Eingangswelle 208 wird als eine zweite TIS-Drehung 332 bezeichnet und kann einem Betrag an Winkeldrehung (z.B. in Grad) der zweiten Eingangswelle 208 während des vorbestimmten Zeitraums vor der Erzeugung des Aktualisierungssignals 308 entsprechen. Das zweite Winkeldrehungsmodul 328 ermittelt die zweite TIS-Drehung 332 auf der Basis der Zeitstempel, die von dem zweiten Zeitstempelmodul 324 während des vorbestimmten Zeitraums vor der Erzeugung des Aktualisierungssignals 308 erzeugt werden.
Ein drittes Zeitstempelmodul 336 empfängt das TOS-Stellungssignal 282 und erzeugt jedes Mal dann einen Zeitstempel, wenn ein Puls in dem TOS-Stellungssignal 282 detektiert wird. Wenn das Aktualisierungssignal 308 erzeugt wird, ermittelt ein drittes Winkeldrehungsmodul 340 eine Winkeldrehung der Getriebeausgangswelle 122. Die Winkeldrehung der Getriebeausgangswelle 122 wird als eine TOS-Drehung 344 bezeichnet und kann einem Betrag an Winkeldrehung (z.B. in Grad) der Getriebeausgangswelle 122 während des vorbestimmten Zeitraums vor der Erzeugung des Aktualisierungssignals 308 entsprechen. Das dritte Winkeldrehungsmodul 340 ermittelt die TOS-Drehung 344 auf der Basis der Zeitstempel, die von dem dritten Zeitstempelmodul 336 während des vorbestimmten Zeitraums vor der Erzeugung des Aktualisierungssignals 308 erzeugt werden.
Ein Wahlmodul 348 kann eine von der ersten und zweiten TIS-Drehung 320 und 332 wählen und eine gewählte TIS-Drehung 352 gleich der gewählten von der ersten TIS-Drehung 320 setzen. Das Wahlmodul 348 kann die erste TIS-Drehung 320 oder die zweite TIS-Drehung 332 auf der Basis davon wählen, welche von der ersten und zweiten Kupplung 202 und 204 eingerückt ist. Wenn zum Beispiel die erste Kupplung 202 eingerückt ist, kann das Wahlmodul 348 die erste TIS-Drehung 320 wählen. Das Wahlmodul 348 kann die zweite TIS-Drehung 332 wählen, wenn die zweite Kupplung 204 eingerückt ist. Ein Kupplungssteuerungsmodul 356 kann ein Kupplungssignal 360 erzeugen, das angibt, welche von der ersten und zweiten Kupplung 202 und 204 eingerückt ist.
Ein Differenzmodul 364 ermittelt eine Drehdifferenz 368 auf der Basis der gewählten TIS-Drehung 352, der TOS-Drehung 344 und des vorliegenden Übersetzungsverhältnisses des Getriebes 120. Lediglich beispielhaft kann das Differenzmodul 364 die Drehdifferenz 368 unter Verwendung der folgenden Gleichung festlegen: $ϕ = TIS - (r_{gr} * TOS),$
wobei ϕ die Drehdifferenz 368 ist, TIS die gewählte TIS-Drehung 352 ist, r_gr das vorliegende Übersetzungsverhältnis des Getriebes 120 ist und TOS die TOS-Drehung 344 ist. Während die Drehdifferenz 368 derart besprochen wird, dass sie auf der Basis der TIS-Drehung, der TOS-Drehung und des Übersetzungsverhältnisses des Getriebes 120 ermittelt wird, können Drehungsbeträge von einer oder mehreren anderen Wellen und das Verhältnis zwischen den beiden Wellen verwendet werden, wie etwa die Kurbelwellendrehung und die TIS-Drehung, oder irgendeine andere geeignete Kombination von Wellen. Die obige Gleichung kann allgemeiner umgeschrieben werden wie folgt: $ϕ = Welle 1 - (Verhältnis * Welle2),$
wobei Φ die Drehdifferenz 368 ist, Welle1 die Drehung einer ersten Welle ist, die während eines vorbestimmten Zeitraums erfahren wird, Welle2 die Drehung einer zweiten Welle ist, die während des vorbestimmten Zeitraums erfahren wird, und Verhältnis das Verhältnis zwischen der ersten und zweiten Welle ist. Bei Hybridfahrzeugen kann eine Drehung der Ausgangswelle von einem oder mehreren Elektromotoren gemessen (z.B. unter Verwendung eines Resolvers und eines Encoders) und verwendet werden.
Wenn die eine von der ersten und zweiten Kupplung 202 und 204, die eingerückt ist, nicht schlupft, und kein Gangschalten erfolgt, sollte die Drehdifferenz 368 annähernd konstant bleiben. Wenn kein Gangschalten erfolgt, kann eine Änderung der Drehdifferenz 368 daher angeben, dass die eine von der ersten und zweiten Kupplung 202 und 204, die eingerückt ist, schlupft. Die Änderung der Drehdifferenz 368 kann auch einem Betrag entsprechen, mit welchem die eine von der ersten und zweiten Kupplung 202 und 204, die eingerückt ist, schlupft.
Ein Änderungsmodul 372 ermittelt eine Änderung 376 der Drehdifferenz 368 auf der Basis der Drehdifferenz 368 und eines vorhergehenden (z.B. letzten) Werts der Drehdifferenz 368. Zum Beispiel ermittelt das Änderungsmodul 372 die Änderung 376 auf der Basis einer Differenz zwischen der Drehdifferenz 368 und dem vorhergehenden Wert der Drehdifferenz 368.
Ein Schlupfmodul 380 gibt auf der Basis der Änderung 376 an, ob die eingerückte von der ersten und zweiten Kupplung 202 und 204 schlupft. Zum Beispiel kann das Schlupfmodul 380 angeben, dass die eingerückte von der ersten und zweiten Kupplung 202 und 204 nicht schlupft, wenn die Änderung 376 innerhalb eines vorbestimmten Bereichs um null herum liegt. Das Schlupfmodul 380 kann angeben, dass die eingerückte von der ersten und zweiten Kupplung 202 und 204 schlupft, wenn die Änderung 376 größer als eine obere Grenze des vorbestimmten Bereichs oder kleiner als eine untere Grenze des vorbestimmten Bereichs ist. Lediglich beispielhaft kann der vorbestimmte Bereich von annähernd -1,7 Grad bis +1,7 Grad oder in einem anderen geeigneten Bereich liegen. Bei verschiedenen Implementierungen kann ein Absolutwert der Änderung 376 verwendet werden, und das Schlupfmodul 380 kann angeben, dass Schlupf auftritt, wenn der Absolutwert der Änderung 376 größer als die obere Grenze des vorbestimmten Bereichs ist. Das Schlupfmodul 380 kann auch auf der Basis der Änderung 376 einen Betrag ermitteln und angeben, mit welchem die eingerückte von der ersten und zweiten Kupplung 202 und 204 schlupft.
Das Schlupfmodul 380 erzeugt ein Schlupfsignal 384, das angibt, ob die eingerückte von der ersten und zweiten Kupplung 202 und 204 schlupft. Das Schlupfmodul 380 kann zum Beispiel auch einen Betrag an Schlupf der eingerückten von der ersten und zweiten Kupplung 202 und 204 auf der Basis der Änderung 376 und einen oder mehreren vorhergehenden Werten der Änderung 376 angeben. Der Betrag an Schlupf der eingerückten von der ersten und zweiten Kupplung 202 und 204 kann einer Differenz zwischen einer Drehzahl der Kraftmaschine und der einen von der ersten und zweiten Eingangswelle 206 und 208, die der eingerückten von der ersten und zweiten Kupplung 202 und 204 zugeordnet ist, entsprechen.
Das Ermitteln, ob die eingerückte von der ersten und zweiten Kupplung 202 und 204 schlupft, auf der Basis der Änderung 376 kann genauer sein als die Ermittlung eines Auftretens von Schlupf auf anderen Wegen, wie etwa zum Beispiel auf der Basis einer Differenz zwischen einer Drehzahl der Getriebeeingangswelle und einer Drehzahl der Getriebeausgangswelle oder auf der Basis einer Differenz zwischen einer Drehzahl der Kraftmaschine und einer Drehzahl der Getriebeeingangswelle. Die erhöhte Genauigkeit der Ermittlung, ob die eingerückte von der ersten und zweiten Kupplung 202 und 204 schlupft, auf der Basis der Änderung 76 ist in 4 veranschaulicht.
Nun unter Bezugnahme auf 4 ist ein Beispielgraph der Änderung 376 der Drehdifferenz 368, eines Ausgangsdrehmoments der Kraftmaschine 404, einer Drehzahl der Getriebeeingangswelle 408, einer Drehzahl der Getriebeausgangswelle 412 und eines Drucks 416, der auf die eingerückte Kupplung aufgebracht wird, über die Zeit 420 dargestellt. Das Beispiel von 4 ist auf der Basis eines Automatikgetriebes mit einem Übersetzungsverhältnis von 1:1 (TIS zu TOS) vorgesehen. Der Drehmomentausgang der Kraftmaschine 404 ist zwischen den Zeitpunkten 424 und 428 relativ hoch. Der hohe Drehmomentausgang der Kraftmaschine 404 kann bewirken, dass die eingerückte Kupplung schlupft.
Die Änderung 376 nimmt zwischen Zeitpunkten 324 und 428 zu, was angibt, dass die eingerückte Kupplung schlupft. Obgleich die Drehzahl der Getriebeeingangswelle 408 und die Drehzahl der Getriebeausgangswelle 412 ebenfalls zwischen den Zeitpunkten 424 und 428 zunehmen, ist eine Differenz zwischen der Drehzahl der Getriebeeingangswelle 408 und der Drehzahl der Getriebeausgangswelle 412 relativ klein, selbst wenn die eingerückte Kupplung schlupft. Der kleine Wert der Differenz zwischen der Drehzahl der Getriebeeingangswelle 408 und der Drehzahl der Getriebeausgangswelle 412 kann eine Detektion eines Schlupfens der eingerückten Kupplung (auf der Basis der Differenz) schwierig und ungenau machen.
Die Änderung 376 bleibt für einen Zeitraum nach Zeitpunkt 428 relativ konstant, was angibt, dass die eingerückte Kupplung nicht schlupft. Zu Zeitpunkt 432 nimmt das Ausgangsdrehmoment der Kraftmaschine 404 zu, und die Zunahme kann bewirken, dass die eingerückte Kupplung schlupft. Die Zunahmen und Abnahmen der Änderung 376 um Zeitpunkt 432 herum geben an, dass die eingerückte Kupplung schlupft. Wieder ist die Differenz zwischen der Drehzahl der Getriebeeingangswelle 408 und der Drehzahl der Getriebeausgangswelle 412 klein, selbst während die eingerückte Kupplung schlupft.
Während das Kupplungsschlupfmodul 290 anhand eines DCT besprochen wird, können in Getrieben, die eine einzige Kupplung aufweisen (z.B. einen TCC), eines von dem ersten und zweiten Zeitstempelmodul 312 und 324, das zugehörige eine von dem ersten und zweiten Winkeldrehungsmodul 316 und 328 und das Wahlmodul 348 weggelassen werden. Bei solchen Implementierungen kann das Differenzmodul 364 die Drehdifferenz 368 auf der Basis der ermittelten einen TIS-Drehung, des Übersetzungsverhältnisses und der TOS-Drehung 344 ermitteln. Obgleich die Drehdifferenz 368 derart besprochen ist, dass sie auf der Basis der TIS-Drehung, der TOS-Drehung und des Übersetzungsverhältnisses ermittelt wird, können wieder, wie oben angemerkt, Drehbeträge von anderen Komponenten (Wellen) und das Übersetzungsverhältnis zwischen diesen Komponenten, wie etwa eine Kurbelwellendrehung und/oder Raddrehung, verwendet werden.
Wieder unter Bezugnahme auf 3 kann einer oder können mehrere Parameter des Getriebes 120 auf der Basis des Schlupfsignals 384 gesteuert werden. Zum Beispiel kann das Kupplungssteuerungsmodul 356 den Druck, der auf die eingerückte Kupplung aufgebracht wird, auf der Basis des Schlupfsignals 384 selektiv einstellen.
Das Kupplungssteuerungsmodul 356 kann einen Zieldruck, der auf die eingerückte Kupplung aufzubringen ist, ermitteln, und das Kupplungsaktormodul 213 kann den Druck von Getriebefluid, der auf die eingerückte Kupplung aufgebracht wird, auf der Basis des Zieldrucks steuern. Wenn die eingerückte Kupplung schlupft, kann das Kupplungssteuerungsmodul 356 den Zieldruck selektiv erhöhen, um das Schlupfen in Richtung oder auf null zu verringern. Wenn die eingerückte Kupplung nicht schlupft, kann das Kupplungssteuerungsmodul 356 den Zieldruck selektiv verringern, bis die eingerückte Kupplung schlupft. Das Kupplungssteuerungsmodul 356 kann den Zieldruck auf der Basis eines vorbestimmten Betrages selektiv einstellen, um den Betrag an Schlupf der eingerückten Kupplung einzustellen.
Zusätzlich oder alternativ kann ein Drucksteuerungsmodul 396 den Betrieb einer Getriebefluidpumpe 398 auf der Basis des Schlupfsignals 384 steuern, um den Druck des Getriebefluids, der auf die eingerückte Kupplung aufgebracht wird, zu steuern. Wenn die eingerückte Kupplung schlupft, kann das Drucksteuerungsmodul 396 den Ausgang der Getriebefluidpumpe 398 selektiv erhöhen, um den Druck, der auf die eingerückte Kupplung aufgebracht wird, zu erhöhen und das Schlupfen in Richtung oder auf null zu verringern. Wenn die eingerückte Kupplung nicht schlupft, kann das Drucksteuerungsmodul 396 den Ausgang der Getriebefluidpumpe 398 selektiv verringern, bis die eingerückte Kupplung schlupft. Ein Aufrechterhalten des Drucks, der auf die eingerückte Kupplung aufgebracht wird, bei oder geringfügig über dem Druck, bei dem die eingerückte Kupplung zu schlupfen beginnt, kann Drehmomentverluste, die dem Pumpen von Getriebefluid zur Aufbringung auf die eingerückte Kupplung zugeordnet ist, verringern.
Ein Lemmodul 388 kann einen Druck 392, um die Kraft der Rückstellfeder einer Kupplung zu überwinden, auf der Basis des Schlupfsignals 384 lernen. Zum Beispiel kann das Lernmodul 388 den Druck 392 gleich dem Druck festsetzen, der auf die eingerückte Kupplung aufgebracht wird, wenn die eingerückte Kupplung zu schlupfen beginnt. Das Kupplungssteuerungsmodul 356 kann den Zieldruck auf der Basis des Drucks 392 zum Beispiel während der Einrückung und/oder Ausrückung dieser Kupplung ermitteln.
Das Kupplungssteuerungsmodul 356 kann auch den Zieldruck auf der Basis einer Differenz zwischen einem Zielbetrag an Schlupf der eingerückten Kupplung und einem Betrag an Schlupf der eingerückten Kupplung, der auf der Basis der Änderung 376 ermittelt wird, ermitteln. Lediglich beispielhaft kann das Kupplungssteuerungsmodul 356 den Zieldruck auf der Basis der Differenz unter Verwendung einer Regelungsrückführung ermitteln. Eine Klauenkupplung (verzahnte Kupplung) kann eingerückt werden, wenn der Schlupf der eingerückten Kupplung auf null verringert worden ist. Es kann eine oder es können mehrere andere Betriebsparameter des Getriebes zusätzlich oder alternativ auf der Basis des Schlupfsignals 384 eingestellt werden.
Nun unter Bezugnahme auf 5 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispielverfahren zum Ermitteln, ob eine Kupplung eines Getriebes schlupft, und zum Steuern von einem oder mehreren Betriebsparametern des Getriebes dargestellt. Die Steuerung kann mit 504 beginnen, wobei das Aktualisierungsmodul 304 ein Zeitglied zurücksetzt. Bei 508 kann das Aktualisierungsmodul 304 das Zeitglied inkrementieren.
Bei 512 erzeugt das erste Zeitstempelmodul 312 Zeitstempel auf der Basis des ersten TIS-Stellungssignals 270, der zweite TIS-Sensor 274 erzeugt Zeitstempel auf der Basis des zweiten TIS-Stellungssignals 276, und das dritte Zeitstempelmodul 336 erzeugt Zeitstempel auf der Basis des TOS-Stellungssignals 282. Das Aktualisierungsmodul 304 ermittelt bei 516, ob der Wert des Zeitglieds größer als der vorbestimmte Zeitraum (z.B. 25 ms) ist. Wenn 516 wahr ist, fährt die Steuerung mit 520 fort. Wenn 516 falsch ist, kehrt die Steuerung zu 508 zurück.
Bei 520 ermittelt das erste Winkeldrehungsmodul 316 die erste TIS-Drehung 320, das zweite Winkeldrehungsmodul 328 ermittelt die zweite TIS-Drehung 332, und das dritte Winkeldrehungsmodul 340 ermittelt die TOS-Drehung 344. Das erste Winkeldrehungsmodul 316 ermittelt die erste TIS-Drehung 320 auf der Basis der Zeitstempel, die von dem ersten Zeitstempelmodul 312 während des vorbestimmten Zeitraums erzeugt werden. Das zweite Winkeldrehungsmodul 328 ermittelt die zweite TIS-Drehung 332 auf der Basis der Zeitstempel, die von dem zweiten Zeitstempelmodul 324 während des vorbestimmten Zeitraums erzeugt werden. Das dritte Winkeldrehungsmodul 340 ermittelt die TOS-Drehung 344 auf der Basis der Zeitstempel, die von dem dritten Zeitstempelmodul 336 während des vorbestimmten Zeitraums erzeugt werden. Eine beispielhafte Art und Weise der Ermittlung eines Betrages an Drehung der Welle während eines vorbestimmten Zeitraums, die von dem ersten und zweiten Winkeldrehungsmodul 316 und 328 angewandt werden kann, ist in der gemeinschaftlich übertragenen U.S. Patenanmeldung Nr. 12/892,832 , die am 28. September 2010 eingereicht wurde, (nun U.S. Patent Nr. 8,457,847 ), die hierin durch Bezugnahme in ihrer Gesamtheit mit aufgenommen ist, beschrieben.
Das Wahlmodul 348 kann bei 524 eine von der ersten TIS-Drehung 320 und der zweiten TIS-Drehung 332 als die gewählte TIS-Drehung 352 wählen. Das Wahlmodul 348 wählt eine von der ersten TIS-Drehung 320 und der zweiten TIS-Drehung 332 auf der Basis davon, welche von der ersten und zweiten Kupplung 202 und 204 eingerückt ist. Zum Beispiel wählt das Wahlmodul 348 die erste TIS-Drehung 320, wenn die erste Kupplung 202 eingerückt ist, und das Wahlmodul wählt die zweite TIS-Drehung 332, wenn die zweite Kupplung 204 eingerückt ist.
Das Differenzmodul 364 ermittelt die Drehdifferenz 368 bei 528. Das Differenzmodul 364 kann die Drehdifferenz 368 auf der Basis der gewählten TIS-Drehung 352, des Übersetzungsverhältnisses und der TOS-Drehung 344 ermitteln. Zum Beispiel kann dass Differenzmodul 364 die Drehdifferenz 368 unter Verwendung der folgenden Gleichung festlegen: $ϕ = TIS - (r_{gr} * TOS),$
wobei ϕ die Drehdifferenz 368 ist, TIS die gewählte TIS-Drehung 352 ist, r_gr das vorliegende Übersetzungsverhältnis des Getriebes 120 ist und TOS die TOS-Drehung 344 ist. Obgleich wieder die Drehdifferenz 368 derart besprochen wird, dass sie auf der Basis der TIS-Drehung, der TOS-Drehung und des Übersetzungsverhältnisses des Getriebes 120 ermittelt wird, können Drehbeträge von einer oder mehreren anderen Wellen und das Verhältnis zwischen den zwei Wellen zum Beispiel unter Verwendung der folgenden Gleichung verwendet werden: $ϕ = Welle 1 - (Verhältnis * Welle2),$
wobei ϕ die Drehdifferenz 368 ist, Welle1 die Drehung der ersten Welle ist, die während eines vorbestimmten Zeitraums erfahren wird, Welle2 die Drehung einer zweiten Welle ist, die während des vorbestimmten Zeitraums erfahren wird, und Verhältnis das Verhältnis zwischen der ersten und zweiten Welle ist. In Hybridfahrzeugen kann eine Drehung der Ausgangswelle von einem oder mehreren Elektromotoren (z.B. unter Verwendung eines Resolvers und eines Encoders) gemessen und verwendet werden.
Bei 532 ermittelt das Änderungsmodul 372 die Änderung 376 der Drehdifferenz 368 auf der Basis einer Differenz zwischen der Drehdifferenz 368 und dem vorhergehenden Wert der Drehdifferenz 368. Bei 536 kann das Schlupfmodul 380 ermitteln, ob die Änderung 376 innerhalb des vorbestimmten Bereichs liegt. Wenn 536 wahr ist, gibt das Schlupfmodul 380 bei 540 an, dass die eingerückte Kupplung nicht schlupft, und die Steuerung kann enden. Wenn 536 falsch ist, kann das Schlupfmodul 30 bei 544 angeben, dass die eingerückte Kupplung schlupft. Es können bei 544 ein oder mehrere Getriebebetriebsparameter eingestellt werden, wenn die eingerückte Kupplung schlupft. Lediglich beispielhaft kann das Kupplungssteuerungsmodul 356 den Zieldruck selektiv einstellen, um den Druck, der auf die eingerückte Kupplung aufgebracht wird, einzustellen, wenn die eingerückte Kupplung schlupft. Zusätzlich oder alternativ kann das Drucksteuerungsmodul 396 den Ausgang der Getriebefluidpumpe 298 erhöhen, wenn die eingerückte Kupplung schlupft. Obgleich die Steuerung derart gezeigt und besprochen wird, dass sie endet, kann 5 für einen Steuerungskreis veranschaulichend sein, und die Steuerung zu 504 zurückkehren.
Die vorstehende Beschreibung ist lediglich beispielhafter Natur und soll die Offenbarung, ihre Anwendung oder Nutzungen in keiner Weise einschränken. Die umfassenden Lehren der Offenbarung können in vielerlei Formen implementiert werden. Obgleich diese Offenbarung besondere Beispiele umfasst, sollte daher der wahre Umfang der Offenbarung nicht darauf beschränkt werden, da beim Studium der Zeichnungen, der Beschreibung und der folgenden Ansprüche andere Modifikationen ersichtlich werden. So wie er hierin verwendet wird, sollte der Ausdruck zumindest eines von A, B und C derart aufgefasst werden, dass er ein logisches (A oder B oder C) unter Verwendung eines nicht ausschließlichen logischen Oders bedeutet. Es ist zu verstehen, dass ein oder mehrere Schritte in einem Verfahren in unterschiedlicher Reihenfolge (oder gleichzeitig) ausgeführt werden können, ohne die Prinzipien der vorliegenden Offenbarung zu verändern.
Bei dieser Anmeldung, einschließlich der nachstehenden Definitionen, kann der Begriff Modul durch den Begriff Schaltung ersetzt werden. Der Begriff Modul kann sich beziehen auf, Teil sein von oder umfassen einen anwendungsspezifischen integrierten Schaltkreis (ASIC) ; eine digitale, analoge oder gemischte analoge/digitale diskrete Schaltung; eine digitale, analoge oder gemischte analoge/digitale integrierte Schaltung; einen kombinatorischen logischen Schaltkreis; ein feldprogrammierbares Gate Array (FPGA); einen Prozessor (gemeinsam genutzt, dediziert oder eine Gruppe), der Code ausführt; Speicher (gemeinsam genutzt, dediziert oder eine Gruppe), der Code speichert, der von einem Prozessor ausgeführt wird; andere geeignete Hardware-Komponenten, die die beschriebene Funktionalität bereitstellen; oder eine Kombination von einigen oder allen der Obigen, wie etwa in einem System-on-Chip.
Der Begriff Code, wie er oben verwendet wird, kann Software, Firmware und/oder Mikrocode umfassen und kann sich auf Programme, Routinen, Funktionen, Klassen und/oder Objekte beziehen. Der Begriff gemeinsam genutzter Prozessor schließt einen einzigen Prozessor mit ein, der einigen oder allen Code von mehreren Modulen ausführt. Der Begriff Gruppenprozessor schließt einen Prozessor mit ein, der in Kombination mit zusätzlichen Prozessoren einigen oder allen Code von einem oder mehreren Modulen ausführt. Der Begriff gemeinsam genutzter Speicher schließt einen einzigen Speicher mit ein, der einigen oder allen Code von mehreren Modulen speichert. Der Begriff Gruppenspeicher schließt einen Speicher mit ein, der in Kombination mit zusätzlichen Speichern einigen oder allen Code von einem oder mehreren Modulen speichert. Der Begriff Speicher kann ein Teilsatz des Begriffes von einem Computer lesbares Medium sein. Der Begriff von einem Computer lesbares Medium schließt nicht vorübergehende elektrische und elektromagnetische Signale mit ein, die sich durch ein Medium ausbreiten, und kann daher als greifbarer und nichtflüchtiger erachtet werden. Nicht einschränkende Beispiele eines nicht vorübergehenden, greifbaren, computerlesbaren Mediums umfassen nichtflüchtigen Speicher, flüchtigen Speicher, magnetischen Festspeicher und optischen Festspeicher.
Die in dieser Anmeldung beschriebenen Vorrichtungen und Verfahren können durch ein oder mehrere Computerprogramme, die von einem oder mehreren Prozessoren ausgeführt werden, teilweise oder vollständig implementiert werden. Die Computerprogramme umfassen von einem Prozessor ausführbare Anweisungen, die auf einem nicht vorübergehenden, greifbaren, computerlesbaren Medium gespeichert sind. Die Computerprogramme können auch gespeicherte Daten umfassen und/oder auf diesen beruhen.

Claims

Steuerungsverfahren für ein Fahrzeug, umfassend: Ermitteln einer ersten Winkeldrehung (320) einer ersten Komponente (206) eines Getriebes (120) während eines vorbestimmten Zeitraums auf der Basis eines ersten Signals (270), das von einem ersten Sensor (268; 274) erzeugt wird; Ermitteln einer zweiten Winkeldrehung (344) einer zweiten Komponente (122) des Getriebes (120) während des vorbestimmten Zeitraums auf der Basis eines zweiten Signals (282), das von einem zweiten Sensor (280) erzeugt wird; und selektives Angeben, dass eine Kupplung (202; 304) eines Getriebes (120) schlupft, auf der Basis der ersten Winkeldrehung (320) und der zweiten Winkeldrehung (344); wobei die erste Komponente (206) eine Getriebeeingangswelle (TIS) ist, der erste Sensor (268) ein Getriebeeingangswellen-Sensor ist, die zweite Komponente (122) eine Getriebeausgangswelle (TOS) ist, und der zweite Sensor (280) ein Getriebeausgangswellen-Sensor ist.
Steuerungsverfahren nach Anspruch 1, das ferner umfasst: Ermitteln einer Differenz (368) einer Drehung der Getriebeeingangswelle und der Getriebeausgangswelle während des vorbestimmten Zeitraums auf der Basis der ersten Winkeldrehung (320), der zweiten Winkeldrehung (344) und eines Übersetzungsverhältnisses (r_gr) des Getriebes (120); und selektives Angeben, dass die Kupplung (202) schlupft, auf der Basis der Differenz (368).
Steuerungsverfahren nach Anspruch 2, das ferner das Festlegen der Differenz (368) auf der Basis der ersten Winkeldrehung (320) minus einem Wert, der gleich einem Produkt aus der zweiten Winkeldrehung (344) und dem Übersetzungsverhältnis (r_gr) ist, umfasst.
Steuerungsverfahren nach Anspruch 2, das ferner umfasst: Ermitteln einer Änderung der Differenz (368) auf der Basis der Differenz (368) und eines vorhergehenden Werts der Differenz (368); und selektives Angeben, dass die Kupplung (202) schlupft, auf der Basis der Änderung.
Steuerungsverfahren nach Anspruch 4, das ferner das Angeben, dass die Kupplung (202) schlupft, wenn die Änderung größer oder kleiner als ein vorbestimmter Wert ist, umfasst.
Steuerungsverfahren nach Anspruch 1, das ferner umfasst: Ermitteln einer dritten Winkeldrehung (332) einer zweiten Getriebeeingangswelle (208) während des vorbestimmten Zeitraums auf der Basis eines dritten Signals (276), das von einem zweiten Getriebeeingangswellen-Sensor (274) erzeugt wird; und selektives Angeben, dass die Kupplung (202; 204) schlupft, auf der Basis der zweiten Winkeldrehung (344) und einer gewählten von der ersten Winkeldrehung (320) und der dritten Winkeldrehung (332).
Steuerungsverfahren nach Anspruch 6, das ferner das Wählen von einer von der ersten Winkeldrehung (320) und der dritten Winkeldrehung (332) auf der Basis davon, ob die Kupplung (202; 204) mit der Getriebeeingangswelle (206) oder mit der zweiten Getriebeeingangswelle (208) gekoppelt ist, umfasst.
Steuerungsverfahren nach Anspruch 1, das ferner das selektive Einstellen eines Ausgangs einer Getriebefluidpumpe (398) auf der Basis davon, ob die Kupplung (202; 204) schlupft, umfasst.
Steuerungsverfahren nach Anspruch 1, das ferner umfasst: Verringern eines Drucks, der auf die Kupplung (202; 204) aufgebracht wird, wenn die Kupplung (202; 204) nicht schlupft; und Erhöhen des Drucks, der auf die Kupplung (202; 204) aufgebracht wird, wenn die Kupplung (202; 204) schlupft.