DE102014102419A1

DE102014102419A1 - Systeme und Verfahren zum Aufrechterhalten einer im Wesentlichen stabilen Kraftmaschinenleerlaufdrehzahl nach einem Rangierschalten

Info

Publication number: DE102014102419A1
Application number: DE102014102419.2A
Authority: DE
Inventors: Junhong Dai; Wenbo Wang; Krishnendu Kar; Leon Cribbins
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2013-03-08
Filing date: 2014-02-25
Publication date: 2014-09-11
Anticipated expiration: 2034-02-26
Also published as: US9090244B2; CN104033255B; US20140257651A1; DE102014102419B4; CN104033255A

Abstract

Ein Verfahren zum Aufrechterhalten einer im Wesentlichen stabilen Kraftmaschinendrehzahl nach einem Rangierschalten eines Automatikgetriebes umfasst das Identifizieren eines Moments, in dem eine Last vom Automatikgetriebe auf eine Kraftmaschine über einen Drehmomentwandler während des Rangierschaltens aufgebracht wird, auf der Basis einer ersten Turbinenraddrehzahländerung in Bezug auf eine Referenzkraftmaschinendrehzahländerung und einer zweiten Turbinenraddrehzahländerung in Bezug auf eine tatsächliche Kraftmaschinendrehzahländerung. Das Verfahren umfasst ferner das Erzeugen eines Mitkopplungsdrehmomentbefehls auf der Basis einer Turbinenraddrehzahlabnahme nach dem Identifizieren des Moments, in dem die Last vom Automatikgetriebe auf die Kraftmaschine aufgebracht wird, und das Steuern der Kraftmaschine auf der Basis des Mitkopplungsdrehmomentbefehls, um eine im Wesentlichen stabile Kraftmaschinendrehzahl nach dem Rangierschalten aufrechtzuerhalten.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf Verfahren und Systeme zum Steuern eines Antriebsstrangsystems, um eine im Wesentlichen stabile Kraftmaschinenleerlaufdrehzahl nach einem Rangierschalten eines Automatikgetriebes aufrechtzuerhalten.
HINTERGRUND
Ein Kraftfahrzeug-Antriebsstrang kann ein Automatikgetriebe, eine Brennkraftmaschine und einen hydraulischen Drehmomentwandler, der zwischen die Brennkraftmaschine und das Automatikgetriebe gekoppelt ist, umfassen. Der hydraulische Drehmomentwandler umfasst ein Gehäuse, ein Turbinenrad und ein Pumpenrad oder eine Pumpe. Das Gehäuse ist an das Schwungrad der Kraftmaschine geschraubt. Das Gehäuse dreht sich mit derselben Drehzahl wie die Kraftmaschine. Die Pumpe umfasst Rippen, die am Gehäuse befestigt sind. Das Fluid wird durch die Rippen radial nach außen in Rippen am Turbinenrad gelenkt, was bewirkt, dass sich das Turbinenrad dreht. Das Turbinenrad ist mit dem Getriebe verbunden. Folglich überträgt der hydraulische Drehmomentwandler ein Kraftmaschinendrehmoment auf das Getriebe.
ZUSAMMENFASSUNG
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf Verfahren zum Aufrechterhalten einer im Wesentlichen stabilen Kraftmaschinendrehzahl nach einem Rangierschalten eines Automatikgetriebes. In einer Ausführungsform umfasst das Verfahren das Bestimmen einer ersten Turbinenraddrehzahländerung in Bezug auf eine Referenzkraftmaschinendrehzahländerung; das Bestimmen einer zweiten Turbinenraddrehzahländerung in Bezug auf eine tatsächliche Kraftmaschinendrehzahländerung; das Identifizieren eines Moments, in dem eine Last vom Automatikgetriebe auf eine Kraftmaschine über einen Drehmomentwandler während des Rangierschaltens aufgebracht wird, auf der Basis der ersten Turbinenraddrehzahl und der zweiten Turbinenraddrehzahländerung; das Erzeugen eines Mitkopplungsdrehmomentbefehls auf der Basis einer Turbinenraddrehzahlabnahme nach dem Identifizieren des Moments, in dem die Last vom Automatikgetriebe auf die Kraftmaschine aufgebracht wird; und das Steuern der Kraftmaschine auf der Basis des Mitkopplungsdrehmomentbefehls, um eine im Wesentlichen stabile Kraftmaschinendrehzahl nach dem Rangierschalten aufrechtzuerhalten.
In einer Ausführungsform des offenbarten Verfahrens kann die erste Turbinenraddrehzahländerung bestimmt werden durch: Bestimmen einer anfänglichen Turbinenraddrehzahl an einem Beginn des Rangierschaltens; Bestimmen einer anfänglichen Referenzkraftmaschinendrehzahl am Beginn des Rangierschaltens; Überwachen einer aktuellen Turbinenraddrehzahl; und Bestimmen einer aktuellen Referenzkraftmaschinendrehzahl. Außerdem umfasst der Schritt des Bestimmens der ersten Turbinenraddrehzahländerung ferner das Berechnen einer Differenz zwischen der anfänglichen Turbinenraddrehzahl und der aktuellen Turbinenraddrehzahl, um die Turbinenraddrehzahlabnahme zu bestimmen; das Berechnen einer Differenz zwischen der anfänglichen Referenzkraftmaschinendrehzahl und der aktuellen Referenzkraftmaschinendrehzahl, um die Referenzkraftmaschinendrehzahländerung zu bestimmen; und das Berechnen einer Differenz zwischen der Turbinenraddrehzahlabnahme und der Referenzkraftmaschinendrehzahländerung.
In einer Ausführungsform kann das Verfahren ferner das Bestimmen einer tatsächlichen anfänglichen Kraftmaschinendrehzahl am Beginn des Rangierschaltens und das Bestimmen einer tatsächlichen aktuellen Kraftmaschinendrehzahl umfassen. Die zweite Turbinenraddrehzahländerung kann bestimmt werden durch: Berechnen einer Differenz zwischen der tatsächlichen anfänglichen Kraftmaschinendrehzahl und der tatsächlichen aktuellen Kraftmaschinendrehzahl, um eine tatsächliche Kraftmaschinendrehzahländerung zu bestimmen; und Berechnen einer Differenz zwischen der Turbinenraddrehzahlabnahme und der tatsächlichen Kraftmaschinendrehzahländerung.
In einer Ausführungsform kann das Verfahren ferner das Bestimmen, ob ein Gangwählhebel, der wirksam mit dem Automatikgetriebe gekoppelt ist, von einer Nicht-Antriebs-Getriebeposition in eine Antriebsgetriebeposition geschaltet hat, umfassen. Die anfängliche Turbinenraddrehzahl kann nur dann bestimmt werden, wenn der Gangwählhebel von der Nicht-Antriebs-Getriebeposition in die Antriebsgetriebeposition geschaltet hat. Das Verfahren kann ferner das Überwachen einer Getriebefluidtemperatur umfassen.
In einer Ausführungsform kann das Verfahren ferner das Bestimmen, ob die erste Turbinenraddrehzahländerung größer als oder gleich einem ersten Kalibrierungswert ist, umfassen. Der erste Kalibrierungswert ist eine Funktion der Getriebefluidtemperatur.
In einer Ausführungsform kann das Verfahren ferner das Bestimmen, ob die zweite Turbinenraddrehzahländerung größer als oder gleich einem zweiten Kalibrierungswert ist, umfassen. Der zweite Kalibrierungswert ist eine Funktion der Getriebefluidtemperatur und einer Differenz zwischen der tatsächlichen anfänglichen Kraftmaschinendrehzahl und der anfänglichen Turbinenraddrehzahl.
In einer Ausführungsform dieses Verfahrens kann die Kraftmaschine auf der Basis des Mitkopplungsdrehmomentbefehls gesteuert werden, wenn die erste Turbinenraddrehzahländerung größer als oder gleich dem ersten Kalibrierungswert ist und die zweite Turbinenraddrehzahländerung größer als oder gleich dem zweiten Kalibrierungswert ist. Die Kraftmaschine kann durch Erhöhen eines Kraftmaschinen-Mitkopplungsdrehmoments proportional zur Turbinenraddrehzahlabnahme gesteuert werden.
Das offenbarte Verfahren kann ferner das Bestimmen, ob die aktuelle Turbinenraddrehzahl auf einen dritten Kalibrierungswert verringert wird, nach dem Erhöhen des Kraftmaschinen-Mitkopplungsdrehmoments umfassen. Der dritte Kalibrierungswert ist eine Funktion der Getriebefluidtemperatur. Die Kraftmaschine kann auf der Basis des Mitkopplungsdrehmomentbefehls durch Erhöhen des Kraftmaschinendrehmoments, bis die aktuelle Turbinenraddrehzahl gleich oder geringer als der dritte Kalibrierungswert ist, gesteuert werden. Die Kraftmaschine kann durch Verringern des Kraftmaschinen-Mitkopplungsdrehmoments, nachdem ein Fahrzeug, das die Kraftmaschine umfasst, sich zu bewegen beginnt, gesteuert werden. Das Kraftmaschinen-Mitkopplungsdrehmoment kann vollständig entfernt werden, nachdem sich das Fahrzeug mit einer Fahrzeuggeschwindigkeit bewegt, die gleich oder größer als ein kalibrierbarer Fahrzeuggeschwindigkeitswert ist.
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auch auf Antriebsstrangsysteme. In einer Ausführungsform umfasst das Antriebsstrangsystem eine Kraftmaschine, ein Automatikgetriebe und einen Drehmomentwandler mit einem Turbinenrad. Der Drehmomentwandler ist zwischen das Automatikgetriebe und die Kraftmaschine gekoppelt. Das Antriebsstrangsystem umfasst ferner einen Systemcontroller, der mit der Kraftmaschine wirksam gekoppelt ist. Der Systemcontroller ist dazu konfiguriert, einen Moment, in dem eine Last vom Automatikgetriebe auf eine Kraftmaschine über einen Drehmomentwandler nach einem Rangierschalten aufgebracht wird, auf der Basis einer ersten Turbinenraddrehzahländerung in Bezug auf eine Referenzkraftmaschinendrehzahländerung und einer zweiten Turbinenraddrehzahländerung in Bezug auf eine tatsächliche Kraftmaschinendrehzahländerung zu identifizieren; einen Mitkopplungsdrehmomentbefehl auf der Basis einer Turbinenraddrehzahlabnahme nach dem Identifizieren des Moments, in dem die Last vom Automatikgetriebe auf die Kraftmaschine aufgebracht wird, zu erzeugen; und ein Kraftmaschinenausgangsdrehmoment der Kraftmaschine gemäß dem Mitkopplungsdrehmomentbefehl einzustellen, um eine im Wesentlichen stabile Kraftmaschinendrehzahl nach einem Rangierschalten aufrechtzuerhalten.
In einer Ausführungsform umfasst das Antriebsstrangsystem ferner einen Kraftmaschinenaktuator, der auf den Mitkopplungsdrehmomentbefehl anspricht, um das Kraftmaschinenausgangsdrehmoment einzustellen. Das Automatikgetriebe kann dazu konfiguriert sein, zwischen einem Nicht-Antriebs-Getriebezustand und einem Antriebsgetriebezustand zu schalten, so dass das Rangierschalten stattfindet, wenn das Automatikgetriebe vom Nicht-Antriebs-Getriebezustand in den Antriebsgetriebezustand schaltet. Das Antriebsstrangsystem kann ferner einen Gangwählhebel umfassen, der wirksam mit dem Automatikgetriebe gekoppelt ist. Der Gangwählhebel ist dazu konfiguriert, eine Eingabe von einem Fahrer zu empfangen, um das Automatikgetriebe zwischen dem Nicht-Antriebs-Getriebezustand und dem Antriebsgetriebezustand zu schalten. Das Antriebsstrangsystem kann ferner einen Turbinenraddrehzahlsensor umfassen, der in elektronischer Kommunikation mit dem Systemcontroller angeordnet ist. Der Turbinenraddrehzahlsensor ist dazu konfiguriert, eine Turbinenraddrehzahl des Turbinenrades zu messen und ein Turbinenraddrehzahlsignal zum Systemcontroller zu senden.
Die obigen Merkmale und Vorteile und weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung sind aus der folgenden ausführlichen Beschreibung von einigen der besten Arten und anderen Ausführungsformen zur Ausführung der Erfindung, wie in den beigefügten Ansprüchen definiert, in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen leicht ersichtlich.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine graphische Darstellung, die ein schlecht kompensiertes Rangierschalten darstellt;
2 ist ein schematisches Blockdiagramm eines Fahrzeugs mit einem Antriebsstrangsystem;
3 ist ein Ablaufplan, der ein Verfahren zum Steuern des Antriebsstrangsystems von 2 darstellt; und
4 ist eine graphische Darstellung, die ein kompensiertes Rangierschalten darstellt, wenn das Antriebsstrangsystem von 2 gemäß dem in 3 dargestellten Verfahren gesteuert wird.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
1 stellt ein schlecht kompensiertes Rangierschalten dar. Insbesondere sind die Kraftmaschinenleerlaufdrehzahl 10, die Turbinenraddrehzahl 12 und die Kraftmaschinenleerlaufdrehzahl-Kompensation 14 sowie ihre jeweiligen Zeitabläufe gezeigt. Der Start des Rangierschaltens findet bei 20 statt und endet bei 22. Eine Zeitverzögerung, die durch den Pfeil 26 angegeben ist, findet statt, während das Getriebe die Getriebeeingangskupplung anwendet. Wie zu erkennen ist, nimmt die Last des Getriebes an der Kraftmaschine schnell zu, wie bei 30 zu sehen, was verursacht, dass die Kraftmaschinendrehzahl absinkt, wie bei 32 zu sehen ist.
Ein Kraftmaschinensteuermodul (ECM) steuert die Brennkraftmaschine und modifiziert die Kraftmaschinenleerlaufdrehzahl. Das ECM modifiziert die Kraftmaschinenleerlaufdrehzahl unter Verwendung von Leerlaufluftsteuerung (IAC), elektronische Drosselklappensteuerung (ETC) oder anderen ähnlichen Funktionen. Das ECM empfängt typischerweise die folgenden Steuereingaben: Fahrpedalposition, Kraftmaschinendrehzahl, Turbinenraddrehzahl, Getriebefluidtemperatur, Getriebegangwählhebelposition und Fahrzeuggeschwindigkeit.
Automatikgetriebe umfassen typischerweise einen Gangwählhebel zum Auswählen von Nicht-Antriebs-Getriebepositionen, wie z. B. Park- oder Neutralstellung, und Antriebsgetriebepositionen, wie z. B. Rückwärtsgang oder Vorwärtsgang. Ein Rangierschalten findet statt, wenn der Fahrer das Automatikgetriebe von einer Nicht-Antriebs-Getriebeposition oder einem Nicht-Antriebs-Getriebezustand in eine Antriebsgetriebeposition oder einen Antriebsgetriebezustand schaltet. Wenn das Rangierschalten stattfindet, kann die Last an der Kraftmaschine signifikant zunehmen, wenn das Getriebe die Fähigkeit hat, ein Drehmoment zwischen der Kraftmaschine und den angetriebenen Rädern zu übertragen. In einer Antriebsgetriebeposition (z. B. Rückwärtsgang oder Vorwärtsgang) wird eine Drehmomentlast des Getriebes und der angetriebenen Fahrzeugräder über den Drehmomentwandler auf die Kraftmaschine aufgebracht. Folglich nimmt die Drehmomentlast an der Kraftmaschine während des Rangierschaltens zu. Die Drehmomenterhöhung tritt nicht sofort auf. Vielmehr besteht eine Zeitverzögerung, während das Getriebe eine Getriebeeingangskupplung einrückt. Die Zeitverzögerung ist eine Funktion des Getriebetyps, des Pumpendrucks, der Öltemperatur und anderer Faktoren. Außerdem kann die anfängliche Last, die durch das Getriebe dargestellt wird, größer sein als die stationäre Last. Mit anderen Worten, mehr Kraft ist erforderlich, um anfänglich das Getriebefluid im Getriebe zu scheren und zu drehen als die Getriebedrehung aufrechtzuerhalten. Während des Rangierschaltens können die Amplitude der Getriebelast und ihr Zeitablauf stark variieren. Infolge dieser Variation kann das Aufrechterhalten einer im Wesentlichen stabilen Kraftmaschinenleerlaufdrehzahl während des Rangierschaltens anspruchsvoll sein.
Herkömmliche Verfahren zum Kompensieren der Kraftmaschinenleerlaufdrehzahl während des Rangierschaltens können Rückkopplungsregelungssysteme umfassen, die die Kraftmaschinendrehzahlabsenkung detektieren und anschließend das Kraftmaschinenausgangsdrehmoment erhöhen, um die Kraftmaschinendrehzahl wiederherzustellen. Andere Verfahren verhindern eine Leerlaufregelung, bis die Getriebelast vorhanden ist, oder verwenden eine kalibrierte Zeitsteuerung, um der erhöhten Lastanforderung zuvorzukommen. Reglungssysteme erfordern, dass eine Kraftmaschinendrehzahlabsenkung auftritt. Die kalibrierte Zeitsteuerung ist für Getriebekupplungs-Einrückvariationen anfällig und kann immer noch eine Kraftmaschinendrehzahlabsenkung oder ein Kraftmaschinendrehzahlaufbrausen verursachen. Daher ist es erwünscht, ein Mitkopplungssteuersystem und ein Mitkopplungssteuerverfahren zum Kompensieren der Kraftmaschinenleerlaufdrehzahl nach einem Rangierschalten, bevor eine Kraftmaschinendrehzahlabsenkung auftritt, zu entwickeln.
2 zeigt schematisch ein Fahrzeug 8 mit einem Antriebsstrangsystem 11, das dazu konfiguriert ist, das Fahrzeug 8 anzutreiben. Das Antriebsstrangsystem 11 umfasst eine Kraftmaschine 48 und einen oder mehrere Kraftmaschinenaktuatoren 46, die dazu konfiguriert sind, mit der Kraftmaschine 48 zusammenzuwirken, um den Betrieb der Kraftmaschine 48 zu steuern. Die Kraftmaschinenaktuatoren 46 können beispielsweise Drosselklappen, Zündkerzen, Kraftstoffeinspritzsysteme und andere Komponenten und Systeme, die reguliert werden können, um den Betrieb der Kraftmaschine 48 zu steuern, umfassen, sind jedoch nicht darauf begrenzt.
Das Antriebsstrangsystem 11 umfasst ferner ein Automatikgetriebe 34, das mechanisch mit der Kraftmaschine 48 gekoppelt ist. An sich ist die Kraftmaschine 48 dazu konfiguriert, Leistung zum Automatikgetriebe 34 zuzuführen. Das Automatikgetriebe 34 weist einen oder mehrere Nicht-Antriebs-Getriebezustände, wie z. B. Park- oder Neutralstellung, und einen oder mehrere Antriebsgetriebezustände, wie z. B. Rückwärtsgang oder Fahrstellung, auf. Das Fahrzeug 8 umfasst ferner einen Getriebegangwählhebel 52, der in elektromechanischer Verbindung mit dem Automatikgetriebe 34 angeordnet ist. Der Getriebegangwählhebel 52 kann eine Eingabe oder Anforderung von einem Fahrzeugfahrer empfangen. Der Fahrzeugfahrer kann beispielsweise den Getriebegangwählhebel 52 durch Bewegen desselben von einer der Nicht-Antriebs-Getriebepositionen, wie z. B. Park- oder Neutralstellung, in eine der Antriebsgetriebepositionen, wie z. B. Rückwärtsgang oder Fahrstellung, betätigen. Sobald er die Position ändert, kann der Getriebegangwählhebel 52 ein Gangwählhebel-Positionssignal erzeugen, das die Gangwählhebelposition angibt, und das Gangwählhebel-Positionssignal zum Automatikgetriebe 34 senden. In Ansprechen auf das Gangwählhebelsignal schaltet das Automatikgetriebe 34 die erforderlichen Gänge zwischen einer der Nicht-Antriebs-Getriebepositionen und einer der Antriebsgetriebepositionen. Der Systemcontroller 42 kann in elektronischer Kommunikation mit dem Getriebegangwählhebel 52 angeordnet sein. An sich kann der Systemcontroller 42 eine Fahrzeugfahreranforderung für den Übergang von einer Nicht-Antriebs-Getriebeposition in eine Antriebsgetriebeposition erfassen.
Das Antriebsstrangsystem 11 umfasst ferner einen hydraulischen Drehmomentwandler 44, der mechanisch zwischen die Kraftmaschine 48 und das Automatikgetriebe 34 gekoppelt ist. Die Kraftmaschine 48 umfasst eine Kraftmaschinenausgangswelle 16, die mechanisch mit dem Drehmomentwandler 44 gekoppelt ist. Während des Betriebs der Kraftmaschine 48 kann sich die Kraftmaschinenausgangswelle 16 mit einer variablen oder konstanten Kraftmaschinendrehgeschwindigkeit drehen. In der vorliegenden Offenbarung kann die Kraftmaschinendrehgeschwindigkeit auch als Kraftmaschinendrehzahl bezeichnet werden. Das Antriebsstrangsystem 11 umfasst einen Kraftmaschinendrehzahlsensor 18, der dazu konfiguriert ist, die Kraftmaschinendrehzahl der Kraftmaschinenausgangswelle 16 zu messen und ein Kraftmaschinendrehzahlsignal zu erzeugen, das die Kraftmaschinendrehzahl angibt.
Der Drehmomentwandler 44 umfasst ein Pumpenrad oder eine Pumpe 24, die mechanisch mit der Kraftmaschinenausgangswelle 16 der Kraftmaschine 48 gekoppelt ist, und ein Turbinenrad 50, das mechanisch mit dem Automatikgetriebe 34 gekoppelt ist. Der Drehmomentwandler 44 umfasst eine Wandlerausgangswelle 40, die mit dem Turbinenrad 50 mechanisch gekoppelt ist. Die Wandlerausgangswelle 40 ist wiederum mit dem Automatikgetriebe 34 mechanisch gekoppelt. Während des Betriebs des Antriebsstrangsystems 11 dreht sich die Wandlerausgangswelle 40 mit einer konstanten oder variablen Turbinenraddrehgeschwindigkeit. In der vorliegenden Offenbarung kann die Turbinenraddrehgeschwindigkeit auch als Turbinenradrehzahl bezeichnet werden. Das Antriebsstrangsystem 11 umfasst ferner einen Turbinenraddrehzahlsensor 28, der dazu konfiguriert ist, die Turbinenraddrehzahl zu messen und ein Turbinenraddrehzahlsignal zu erzeugen, das die Turbinenraddrehzahl angibt. Die Turbinenraddrehzahl kann gleich oder im Wesentlichen ähnlich zur Getriebeeingangsdrehzahl sein.
Das Automatikgetriebe 34 enthält Getriebefluid wie z. B. ein Getriebeöl und umfasst einen Getriebefluid-Temperatursensor 33, der dazu konfiguriert ist, die Temperatur des Getriebefluids zu messen. Der Getriebefluid-Temperatursensor 33 kann ein Getriebefluid-Temperatursignal erzeugen, das die Getriebefluidtemperatur angibt. Überdies umfasst das Automatikgetriebe 34 eine Getriebeausgangswelle 58. Das Antriebsstrangsystem 11 umfasst ferner einen Endantrieb 38, der mit der Getriebeausgangswelle 58 mechanisch gekoppelt ist. Der Endantrieb 38 verteilt die Kraftmaschinenleistung auf die Fahrzeugräder (nicht dargestellt), um das Fahrzeug 8 anzutreiben.
Das Antriebsstrangsystem 11 umfasst ferner einen Systemcontroller 42, der dazu konfiguriert ist, den Betrieb von einer oder mehreren Komponenten des Antriebsstrangsystems 11 zu steuern, wie z. B. die Kraftmaschine 48. Der Systemcontroller 42 kann ein Antriebsstrang-Steuermodul (PCM) umfassen und kann die Funktion eines Kraftmaschinencontrollers und eines Getriebecontrollers durchführen; diese zwei Steuerfunktionen können jedoch durch eine einzelne Vorrichtung oder mehrere kommunikativ verbundene Vorrichtungen durchgeführt werden. Steuermodul, Modul, Controller, Steuereinheit, Prozessor und ähnliche Begriffe bedeuten irgendeine geeignete oder verschiedene Kombinationen von einer oder mehreren von anwendungsspezifischen integrierten Schaltung(en) (ASIC), einer oder mehreren elektronischen Schaltungen, einer oder mehreren Zentraleinheiten (vorzugsweise Mikroprozessor(en)) und eines zugehörigen Speichers und einer Ablage (Festwert-, programmierbarer Festwert-, Direktzugriffsspeicher, Festplatte usw.), die ein oder mehrere Software- oder Firmwareprogramme ausführen, einer oder mehreren kombinatorischen Logikschaltungen, Eingabe/Ausgabe-Schaltung(en) und Eingabe/Ausgabe-Vorrichtungen, einer geeigneten Signalaufbereitungs- und Pufferschaltungsanordnung, und andere geeignete Komponenten, um die beschriebene Funktionalität bereitzustellen. Der Controller 42 weist einen Satz von Steueralgorithmen auf, einschließlich residenter Softwareprogrammbefehle und Kalibrierungen, die im Speicher gespeichert sind und ausgeführt werden, um die gewünschten Funktionen bereitzustellen. Die Algorithmen werden vorzugsweise während vorgegebener Schleifenzyklen ausgeführt. Algorithmen werden ausgeführt, wie z. B. durch eine Zentraleinheit, und sind betriebsfähig, um Eingaben von Erfassungsvorrichtungen und anderen vernetzten Steuermodulen zu überwachen, und Steuer- und Diagnoseroutinen auszuführen, um den Betrieb von Aktuatoren wie z. B. der Kraftmaschinenaktuatoren 46 zu steuern. Schleifenzyklen können in regelmäßigen Intervallen, beispielsweise alle 3,125, 6,25, 12,5, 25 und 100 Millisekunden, während des laufenden Kraftmaschinen- und Fahrzeugbetriebs ausgeführt werden. Alternativ können Algorithmen in Ansprechen auf das Auftreten eines Ereignisses ausgeführt werden.
In der dargestellten Ausführungsform erzeugt der Systemcontroller 42 ein Ausgangssignal und sendet einen Mitkopplungsdrehmomentbefehl zu den Kraftmaschinenaktuatoren 46. In Ansprechen darauf regulieren die Kraftmaschinenaktuatoren 46 die Kraftmaschine 48, um das Kraftmaschinenausgangsdrehmoment einzustellen, wodurch die Kraftmaschinendrehzahl gesteuert wird. Daher kann die Kraftmaschine 48 auf der Basis des Mitkopplungsdrehmomentbefehls gesteuert werden, der vom Systemcontroller 42 empfangen wird.
Die Zeitsteuerung und die Amplitude des Mitkopplungsdrehmomentbefehls können auf der durch den Getriebefluid-Temperatursensor 33 gemessenen Getriebefluidtemperatur, der durch den Kraftmaschinendrehzahlsensor 18 gemessenen Kraftmaschinendrehzahl, der durch den Turbinenraddrehzahlsensor 28 gemessenen Turbinenraddrehzahl und dem durch den Gangwählhebel 52 erzeugten Gangwählhebel-Positionssignal basieren. Folglich ist der Systemcontroller 42 dazu konfiguriert, Eingangssignale vom Getriebefluid-Temperatursensor 33, vom Turbinenraddrehzahlsensor 28, vom Kraftmaschinendrehzahlsensor 18 und vom Gangwählhebel 52 zu empfangen. Um diese Eingangssignale zu empfangen, ist der Systemcontroller 42 in elektronischer Kommunikation mit dem Getriebefluid-Temperatursensor 33, dem Turbinenraddrehzahlsensor 28, dem Kraftmaschinendrehzahlsensor 18 und dem Gangwählhebel 52 über irgendeinen geeigneten Bus oder irgendein geeignetes Netz wie z. B. ein lokales Netz (LAN) angeordnet. Das LAN ermöglicht daher eine elektronische Kommunikation zwischen dem Systemcontroller 42 und anderen Komponenten des Antriebsstrangsystems 11. Der Getriebefluid-Temperatursensor 33 kann beispielsweise das Getriebefluid-Temperatursignal zum Systemcontroller 42 senden, der Kraftmaschinendrehzahlsensor 18 kann das Kraftmaschinendrehzahlsignal zum Systemcontroller 42 senden und der Turbinenraddrehzahlsensor 28 kann das Turbinenraddrehzahlsignal zum Systemcontroller 42 senden. Der Systemcontroller 42 kann ein nichtflüchtiges computerlesbares Medium und Programmbefehle, die auf dem nichtflüchtigen computerlesbaren Medium gespeichert sind, umfassen, die wenn sie ausgeführt werden, bewirken, dass ein oder mehrere Prozessoren irgendeines der in der vorliegenden Offenbarung beschriebenen Verfahren durchführt.
3 stellt ein Verfahren zum Steuern des Antriebsstrangsystems 11 dar, während 4 eine graphische Darstellung des Betriebs des Antriebsstrangsystems 11 ist, wenn der Systemcontroller 42 (2) das in 3 dargestellte Verfahren ausführt. Das in 3 dargestellte Verfahren umfasst einen Satz von Programmbefehlen oder Schritten, die auf einem oder mehreren computerlesbaren Medien gespeichert sind. Der Systemcontroller 42 umfasst das computerlesbare Medium, das diese Programmbefehle speichert. Der Systemcontroller 42 umfasst auch einen oder mehrere Prozessoren, die dazu konfiguriert sind, die Programmbefehle auszuführen, die auf dem computerlesbaren Medium gespeichert sind. Insbesondere kann dieses Verfahren genau in Echtzeit den Moment bestimmen, in dem die Getriebelast auf die Kraftmaschine 48 nach einem Rangierschalten aufgebracht wird. Wie vorstehend erörtert, variieren während des Rangierschaltens die Amplitude der Getriebelast und ihr Zeitablauf stark. Infolge dieser Variation kann das Aufrechterhalten einer im Wesentlichen stabilen Kraftmaschinenleerlaufdrehzahl während des Rangierschaltens anspruchsvoll sein. Das in 3 dargestellte Verfahren bestimmt jedoch genau den Moment, in dem die Getriebelast auf die Kraftmaschine 48 über den Drehmomentwandler 44 unmittelbar nach einem Rangierschalten aufgebracht wird, und reguliert die Kraftmaschine 48 dementsprechend, um die Kraftmaschinendrehzahl im Wesentlichen stabil zu halten. Insbesondere identifiziert das dargestellte Verfahren, wenn das Getriebe ein Drehmoment auf die Kraftmaschine übertragen kann, nachdem sich die Gangwählhebelposition von einer Park- oder Neutralstellung in die Fahrstellung oder den Rückwärtsgang ändert. Mit anderen Worten, das Verfahren identifiziert ein Getriebelastereignis während eines Rangierschaltens. Das Getriebelastereignis tritt auf, wenn die Differenz zwischen der Turbinenraddrehzahl und der Kraftmaschinendrehzahl über einen vorbestimmten Schwellenwert hinaus zunimmt. Dieser Zeitpunkt des Getriebelastereignisses ist wichtig, da er den genauen Zeitpunkt darstellt, zu dem die Kraftmaschinelastzunahme beginnt. Wenn das Kraftmaschinenausgangsdrehmoment vor diesem Zeitpunkt erhöht wird, kann sich ein Kraftmaschinendrehzahlaufbrausen ergeben. Wenn dagegen das Kraftmaschinenausgangsdrehmoment nicht korrekt nach diesem Zeitpunkt erhöht wird, kann eine Kraftmaschinendrehzahlabsenkung auftreten. Durch genaues Detektieren des Getriebelastereignisses kann eine Erhöhung des Ausgangsdrehmoments der Kraftmaschine angewendet werden, so dass weder ein Kraftmaschinendrehzahlaufbrausen noch eine Kraftmaschinendrehzahlabsenkung auftritt. Mit anderen Worten, durch Erzeugen eines entgegenwirkenden Kraftmaschinenausgangsdrehmoments in Ansprechen auf die Turbinenraddrehzahlabnahme kann die Erhöhung der Getriebedrehmomentlast kompensiert werden, bevor sie über den Drehmomentwandler und zur Kraftmaschine übertragen wird, wodurch die Kraftmaschinendrehzahl verringert wird.
Mit Bezug auf 3 und 4 beginnt das Verfahren zum Steuern des in 3 dargestellten Antriebsstrangsystems 11 mit Schritt 100. Dann bestimmt in Schritt 102 der Systemcontroller 42, ob sich der Gangwählhebel 52 in der Park- oder Neutralstellung befindet. Mit anderen Worten, der Systemcontroller 42 bestimmt, ob sich der Gangwählhebel 52 (2) in einer Nicht-Antriebs-Getriebeposition wie z. B. Park- oder Neutralstellung oder einer Antriebsgetriebeposition wie z. B. Fahrstellung oder Rückwärtsgang befindet. Wenn sich der Gangwählhebel 52 in einer der Nicht-Antriebs-Getriebepositionen (z. B. Park- oder Neutralstellung) befindet, kehrt das Verfahren zum Beginn in Schritt 100 zurück. Der Fahrzeugfahrer kann den Gangwählhebel 52 (2) von einer Nicht-Antriebs-Getriebeposition in eine Antriebsgetriebeposition bewegen (d. h. Rangierschaltereignis). Der Rangierschaltpunkt 51 in 4 stellt das Auftreten eines Rangierschaltereignisses dar. Wenn der Gangwählhebel 52 (2) von der Park- oder Neutralstellung (d. h. einer Nicht-Antriebs-Getriebeposition) in die Fahrstellung oder den Rückwärtsgang (d. h. eine Antriebsgetriebeposition) schaltet, empfängt der Systemcontroller 42 eine anfängliche Turbinenraddrehzahl Nt0 und eine anfängliche Kraftmaschinendrehzahl N0 in Schritt 104 und zeichnet sie auf. Die anfängliche Turbinenraddrehzahl Nt0 und die anfängliche Kraftmaschinendrehzahl N0 werden am Beginn des Rangierschaltens (d. h. am Rangierschaltpunkt 51) durch den Turbinenraddrehzahlsensor 28 bzw. den Kraftmaschinendrehzahlsensor 18 (2) gemessen. Mit anderen Worten, der Systemcontroller 42 speichert die anfängliche Turbinenraddrehzahl Nt0 und die anfängliche Kraftmaschinendrehzahl N0 in einem geeigneten Speicher. Außerdem liest der Systemcontroller 42 in Schritt 104 eine anfängliche vorbestimmte Referenzkraftmaschinendrehzahl Nr0 und zeichnet sie auf. Die anfängliche Referenzkraftmaschinendrehzahl Nr0 kann von einer Nachschlagetabelle erhalten werden und kann von einem herkömmlichen Prüfstandtest der Kraftmaschine 48 empirisch abgeleitet werden. Es wird in Erwägung gezogen, dass die anfängliche Referenzkraftmaschinendrehzahl Nr0 eine Zielkraftmaschinendrehzahl am Beginn des Rangierschaltens sein kann.
In Schritt 106 liest der Systemcontroller 42 die aktuelle Turbinenraddrehzahl Nt, die aktuelle Kraftmaschinendrehzahl N, die aktuelle Referenzkraftmaschinendrehzahl Nr und die Getriebefluidtemperatur T und zeichnet sie auf. Mit anderen Worten, der Systemcontroller 42 überwacht die aktuelle Turbinenraddrehzahl Nt, die aktuelle Kraftmaschinendrehzahl N, die aktuelle Referenzkraftmaschinendrehzahl Nr und die Getriebefluidtemperatur T. In 4 stellt die Kraftmaschinendrehzahllinie 10 die aktuelle Kraftmaschinendrehzahl N dar und die Turbinenraddrehzahllinie 12 stellt die Getriebeeingangsdrehzahl oder die aktuelle Turbinenraddrehzahl Nt dar. Die aktuelle Turbinenraddrehzahl Nt wird durch den Turbinenraddrehzahlsensor 28 gemessen. Die aktuelle Kraftmaschinendrehzahl N wird durch den Kraftmaschinendrehzahlsensor 18 gemessen. Die Getriebefluidtemperatur wird durch den Getriebefluid-Temperatursensor 33 gemessen. Die aktuelle Referenzkraftmaschinendrehzahl Nr kann von einer Nachschlagetabelle erhalten werden und kann von einem herkömmlichen Prüfstandtest der Kraftmaschine 48 empirisch abgeleitet werden. Dieselbe Nachschlagetabelle kann die aktuelle Referenzkraftmaschinendrehzahl Nr und die anfängliche Referenzkraftmaschinendrehzahl Nr0 enthalten. Die aktuelle Referenzkraftmaschinendrehzahl Nr und die anfängliche Referenzkraftmaschinendrehzahl Nr0 können in einem vorab gespeicherten Tabellenformat, das durch die Zeit während des Rangierschaltens indiziert ist, bereitgestellt werden.
In Schritt 108 verarbeitet der Systemcontroller 42 die vom Turbinenraddrehzahlsensor 28, vom Kraftmaschinendrehzahlsensor 18 und von der Nachschlagetabelle mit der anfänglichen Referenzkraftmaschinendrehzahl Nr0 und der aktuellen Referenzkraftmaschinendrehzahl Nr empfangenen Eingangssignale, um die folgenden Berechnungen durchzuführen: Δn1 = (Nt0 – Nt) – (Nr0 – Nr); und Δn2 = (Nt0 – Nt) – (N0 – N) wobei Nt0 die anfängliche Turbinenraddrehzahl ist;
N0 die anfängliche tatsächliche Kraftmaschinendrehzahl ist;
Nr0 die anfängliche Referenzkraftmaschinendrehzahl ist;
Nr die aktuelle Referenzkraftmaschinendrehzahl ist;
Nt die aktuelle Turbinenraddrehzahl ist; und
N die aktuelle Kraftmaschinendrehzahl ist.
Mit anderen Worten, in Schritt 108 bestimmt der Systemcontroller 42 eine Turbinenraddrehzahländerung in Bezug auf eine Referenzkraftmaschinendrehzahländerung, Δn1, und eine Turbinenraddrehzahländerung in Bezug auf eine tatsächliche Kraftmaschinendrehzahländerung, Δn2. Um die Turbinenraddrehzahländerung in Bezug auf die Referenzkraftmaschinendrehzahländerung, Δn1, zu bestimmen, kann der Systemcontroller 42 zuerst die Turbinenraddrehzahländerung bestimmen. Dabei berechnet der Systemcontroller 42 die Differenz zwischen der anfänglichen Turbinenraddrehzahl Nt0 am Beginn des Rangierschaltens (d. h. am Rangierschaltpunkt 51) und der aktuellen Turbinenraddrehzahl Nt, um die Turbinenraddrehzahländerung (Nt0 – Nt) zu bestimmen. Die Turbinenraddrehzahländerung kann auch als Turbinenraddrehzahlabnahme bezeichnet werden. Dann berechnet der Systemcontroller 42 die Differenz zwischen der anfänglichen Referenzkraftmaschinendrehzahl Nr0 am Beginn des Rangierschaltens (d. h. am Rangierschaltpunkt 51) und der aktuellen Referenzkraftmaschinendrehzahl Nr, um die Referenzkraftmaschinendrehzahländerung (Nr0 – Nr) zu bestimmen. Als nächstes bestimmt der Systemcontroller 42 die Turbinenraddrehzahländerung in Bezug auf die Referenzkraftmaschinendrehzahländerung, Δn1, durch Berechnen der Differenz zwischen der Turbinenrad-Kraftmaschinendrehzahl-Änderung (Nt0 – Nt) und der Referenzkraftmaschinendrehzahländerung (Nr0 – Nr). In der vorliegenden Offenbarung kann die Turbinenraddrehzahländerung in Bezug auf die Referenzkraftmaschinendrehzahländerung, Δn1, auch als erste Turbinenraddrehzahländerung in Bezug auf die Referenzkraftmaschinendrehzahländerung oder einfach als erste Turbinenraddrehzahländerung bezeichnet werden.
Um die Turbinenraddrehzahländerung in Bezug auf die tatsächliche Kraftmaschinendrehzahländerung, Δn2, zu bestimmen, kann der Systemcontroller 42 zuerst die Turbinenraddrehzahländerung bestimmen, die auch als Turbinenraddrehzahlabnahme bezeichnet wird. Dabei berechnet der Systemcontroller 42 die Differenz zwischen der anfänglichen Turbinenraddrehzahl Nt0 am Beginn des Rangierschaltens (d. h. am Rangierschaltpunkt 51) und der aktuellen Turbinenraddrehzahl Nt, um die Turbinenraddrehzahländerung (Nt0 – Nt) zu bestimmen. Dann berechnet der Systemcontroller 42 die Differenz zwischen der tatsächlichen anfänglichen Kraftmaschinendrehzahl N0 am Beginn des Rangierschaltens (d. h. auf der Rangierschaltlinie 51) und der tatsächlichen aktuellen Kraftmaschinendrehzahl N, um die tatsächliche Kraftmaschinendrehzahländerung (N0 – N) zu bestimmen. Als nächstes bestimmt der Systemcontroller 42 die Turbinenraddrehzahländerung in Bezug auf die tatsächliche Kraftmaschinendrehzahländerung, Δn2, durch Berechnen der Differenz zwischen der Turbinenrad-Kraftmaschinendrehzahl-Änderung (Nt0 – Nt) und der tatsächlichen Kraftmaschinendrehzahländerung (N0 – N). Die Turbinenraddrehzahländerung in Bezug auf die tatsächliche Kraftmaschinendrehzahländerung, Δn2, kann als zweite Turbinenraddrehzahländerung in Bezug auf die tatsächliche Kraftmaschinendrehzahländerung oder einfach als zweite Turbinenraddrehzahländerung bezeichnet werden.
In Schritt 110 bestimmt der Systemcontroller 42, ob die Turbinenraddrehzahländerung in Bezug auf die Referenzkraftmaschinendrehzahländerung, Δn1, größer als oder gleich einem ersten Kalibrierungswert K1(T) ist. Der erste Kalibrierungswert K1(T) kann in einer Nachschlagetabelle gespeichert sein und ist eine Funktion oder abhängig von der Getriebefluidtemperatur T. Der erste Kalibrierungswert K1(T) kann durch Testen des Fahrzeugs 8 unter verschiedenen Getriebefluidtemperaturen bestimmt werden. Wenn die Turbinenraddrehzahländerung in Bezug auf die Referenzkraftmaschinendrehzahländerung, Δn1, nicht größer als oder gleich einem ersten Kalibrierungswert K1(T) ist, kehrt das Verfahren zu Schritt 106 zurück und der Systemcontroller 42 liest weiterhin die aktuelle Turbinenraddrehzahl Nt, die aktuelle Kraftmaschinendrehzahl N, die aktuelle Referenzkraftmaschinendrehzahl Nrt und die Getriebefluidtemperatur T in Schritt 106 und zeichnet sie auf. Wenn jedoch die Turbinenraddrehzahländerung in Bezug auf die Referenzkraftmaschinendrehzahländerung, Δn1, größer als oder gleich einem ersten Kalibrierungswert K1(T) ist, bestimmt der Systemcontroller 42, ob die Turbinenraddrehzahländerung in Bezug auf die tatsächliche Kraftmaschinendrehzahländerung, Δn2, größer als oder gleich einem zweiten Kalibrierungswert K2(T, N0 – Nt0) ist, in Schritt 112.
Wie vorstehend beschrieben, bestimmt der Systemcontroller 42 in Schritt 112, ob die Turbinenraddrehzahländerung in Bezug auf die tatsächliche Kraftmaschinendrehzahländerung, Δn2, größer als oder gleich dem zweiten Kalibrierungswert K2(T, N0 – Nt0) ist. Der zweite Kalibrierungswert K2(T, N0 – Nt0) kann in einer Nachschlagetabelle gespeichert sein und ist eine Funktion oder abhängig von der Getriebefluidtemperatur T und der Differenz zwischen der anfänglichen Kraftmaschinendrehzahl N0 und der anfänglichen Turbinenraddrehzahl Nt0. Der zweite Kalibrierungswert K2(T, N0 – Nt0) kann für die Bezugnahme in einem vorab gespeicherten Tabellenformat vorgesehen sein, das durch die Getriebefluidtemperatur T und die Differenz zwischen der anfänglichen Kraftmaschinendrehzahl N0 und der anfänglichen Turbinenraddrehzahl Nt0 indiziert ist. Überdies kann der zweite Kalibrierungswert K2(T, N0 – Nt0) durch Testen des Fahrzeugs 8 unter verschiedenen Getriebefluidtemperaturen bestimmt werden.
Wenn die Turbinenraddrehzahländerung in Bezug auf die tatsächliche Kraftmaschinendrehzahländerung, Δn2, nicht größer als oder gleich dem zweiten Kalibrierungswert K2(T, N0 – Nt0) ist, dann liest der Systemcontroller 42 weiterhin die aktuelle Turbinenraddrehzahl Nt, die aktuelle Kraftmaschinendrehzahl N, die aktuelle Referenzkraftmaschinendrehzahl Nr und die Getriebefluidtemperatur T in Schritt 106 und zeichnet sie auf. Wenn andererseits die Turbinenraddrehzahländerung in Bezug auf die tatsächliche Kraftmaschinendrehzahländerung, Δn2, größer als oder gleich dem zweiten Kalibrierungswert K2(T, N0 – Nt0) ist, tritt das Getriebelastereignis auf und der Systemcontroller 42 erzeugt einen ersten Mitkopplungsdrehmomentbefehl, der eine Anwendung und Erhöhung eines Mitkopplungsdrehmoments für die Kraftmaschine 48 angibt. Insbesondere erzeugt und sendet der Systemcontroller 42 den ersten Mitkopplungsdrehmomentbefehl zu den Kraftmaschinenaktuatoren 46. In Ansprechen darauf betätigen die Kraftmaschinenaktautoren 46 zum Einstellen des Kraftmaschinenausgangsdrehmoments der Kraftmaschine 48 gemäß dem Mitkopplungsbefehl. Die erforderliche Erhöhung des Kraftmaschinenausgangsdrehmoments kann beispielsweise durch zuerst Erhöhen der Einlassluft-Durchflussrate und dann Verändern des Zündfunkenzeitpunkts erzeugt werden. Der erste Mitkopplungsdrehmomentbefehl stellt das Mitkopplungsdrehmoment dar, das erforderlich ist, um während des Rangierschaltens die auf die Kraftmaschine 48 aufgebrachte Getriebelast zu kompensieren und dadurch die Kraftmaschinendrehzahl N im Wesentlichen stabil zu halten. Typischerweise gilt, je kälter das Getriebefluid ist, desto größer ist die Variation des Zeitpunkts des Getriebelastereignisses sowie der Amplitude des Mitkopplungsdrehmoments.
In Schritt 114 wird das Mitkopplungsdrehmoment in zunehmender Weise auf die Kraftmaschine 48 aufgebracht. Mit anderen Worten, der Systemcontroller 42 steuert die Kraftmaschine 48 über die Kraftmaschinenaktuatoren 46, um das Kraftmaschinendrehmoment proportional zur Turbinenraddrehzahlabnahme (d. h. Turbinenraddrehzahländerung) zu erhöhen, um die Kraftmaschinenleerlaufdrehzahl während des Rangierschaltens im Wesentlichen stabil zu halten. Die Erhöhung des Mitkopplungsdrehmoments ist zur Turbinenraddrehzahlabnahme proportional. Das Getriebelastereignis ist durch den Getriebelastereignispunkt 53 in 4 dargestellt. Die Erhöhung des Mitkopplungsdrehmoments ist zur Turbinenraddrehzahlabnahme zwischen dem Getriebelastereignis am Lastereignispunkt 53 und dem Punkt 54 proportional. Zusammengefasst steuert der Systemcontroller 42 die Kraftmaschine 48, um eine im Wesentlichen stabile Kraftmaschinenleerlaufdrehzahl während des Rangierschaltens aufrechtzuerhalten, durch Verändern des Kraftmaschinenausgangsdrehmoments auf der Basis des Mitkopplungsbefehls. Die Linie 15 in 4 stellt den Mitkopplungsdrehmomentbefehl (auch als Getriebelastkompensation bekannt) dar.
Das zunehmende Mitkopplungsdrehmoment wird auf die Kraftmaschine 48 (2) aufgebracht, bis die aktuelle Turbinenraddrehzahl gleich oder geringer als ein dritter Kalibrierungswert K3(T) ist. In Schritt 116 bestimmt der Systemcontroller 42 folglich, ob die aktuelle Turbinenraddrehzahl gleich oder geringer als der dritte Kalibrierungswert K3(T) ist. Der dritte Kalibrierungswert K3(T) kann in einer Nachschlagetabelle gespeichert sein und ist eine Funktion oder abhängig von der Getriebefluidtemperatur T. Insbesondere kann der dritte Kalibrierungswert K3(T) in einem vorab gespeicherten Tabellenformat vorgesehen sein, das durch die Getriebefluidtemperatur T indiziert ist, und kann durch Testen des Fahrzeugs 8 unter verschiedenen Getriebefluidtemperaturen bestimmt werden.
Sobald die Turbinenraddrehzahl Nt gleich oder geringer als der dritte Kalibrierungswert K3(T) ist, erreicht das Mitkopplungsdrehmoment seinen maximalen vorbestimmten Wert, wie in 4 durch einen Punkt 54 des vollständig angewendeten Drehmoments dargestellt ist. Mit anderen Worten, der Systemcontroller 42 steuert die Kraftmaschine 48 über die Kraftmaschinenaktuatoren 46, um das gewünschte Mitkopplungsdrehmoment zu erzeugen. Im Anschluss an diesen Zeitpunkt folgt das Mitkopplungsdrehmoment einem kalibrierten Wert in Schritt 118. Dieser kalibrierte Wert ist eine Funktion oder abhängig von der Kraftmaschinendrehzahl, der Getriebefluidtemperatur und der Getriebegangposition.
Während das Mitkopplungsdrehmoment vollständig auf die Kraftmaschine 48 aufgebracht wird, nimmt die Turbinenraddrehzahl Nt ab, wie in 4 gezeigt. Überdies stoppt das Turbinenrad schließlich die Drehung. Danach kann der Fahrzeugfahrer entweder das Bremspedal lösen, um das Fahrzeug vorwärts oder rückwärts bewegen, oder den Getriebegang von einem Antriebszustand in einen Nicht-Antriebs-Zustand schalten. Bei beiden Vorgängen beginnt die Turbinenraddrehzahl erneut die Drehung durch die Pumpe des Drehmomentwandlers angetrieben. Beim ersten Vorgang, wenn der Fahrzeugfahrer das Bremspedal des Fahrzeugs 8 (2) loslässt, beginnt die Turbinenraddrehzahl Nt am Punkt 56 in 4 zuzunehmen, wenn sich das Fahrzeug 8 vorwärts oder rückwärts bewegt. Wenn die Turbinenraddrehzahl Nt zunimmt, kann schließlich das Kraftmaschinenmitkopplungsdrehmoment nicht die Getriebelast, die auf die Kraftmaschine 48 aufgebracht wird, kompensieren müssen. Beim zweiten Vorgang schaltet der Fahrzeugfahrer den Getriebegang von einem Antriebszustand in einem Nicht-Antriebs-Zustand, die Turbinenraddrehzahl Nt beginnt am Punkt 56 in 4 zuzunehmen, das Kraftmaschinenmitkopplungsdrehmoment wird entfernt; ansonsten kann ein Kraftmaschinendrehzahlaufbrausen auftreten.
Nachdem sich das Fahrzeug aufgrund des Lösens des Bremspedals vorwärts oder rückwärts bewegt, bestimmt der Systemcontroller 42, ob das auf die Kraftmaschine 48 aufgebrachte Mitkopplungsdrehmoment allmählich entfernt werden soll, in Schritt 120. Insbesondere wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit keinen kalibrierbaren Fahrzeuggeschwindigkeitswert erreicht hat, folgt das Mitkopplungsdrehmoment weiterhin dem kalibrierten Wert in Schritt 118. Wenn andererseits die Fahrzeuggeschwindigkeit gleich oder größer als der kalibrierbare Fahrzeuggeschwindigkeitswert ist, dann wird das Mitkopplungsdrehmoment in Schritt 122 allmählich entfernt, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit zunimmt. Schließlich wird das Mitkopplungsdrehmoment vollständig entfernt, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit einen weiteren kalibrierbaren Fahrzeuggeschwindigkeitswert erreicht. In 4 beginnt das Mitkopplungsdrehmoment am Mitkopplungsdrehmoment-Abnahmepunkt 59 abzunehmen. Nachdem das Mitkopplungsdrehmoment vollständig entfernt wurde, endet das Verfahren in Schritt 124. An diesem Punkt wird die Kraftmaschine 48 nicht durch den Mitkopplungsdrehmomentbefehl gesteuert.
Unter Verwendung des vorstehend beschriebenen Verfahrens sind weniger Kalibrierungsanstrengungen im Vergleich zu herkömmlichen Verfahren zum Kompensieren einer Getriebelast erforderlich. Außerdem kann das vorstehend beschriebene Verfahren das Getriebelastereignis in Echtzeit detektieren, wodurch das Auftreten von Kraftmaschinendrehzahlabsenkungen oder Kraftmaschinendrehzahlaufbrausen nach einem Rangierschalten verhindert wird.
Die ausführliche Beschreibung und die Zeichnungen oder Figuren unterstützen und beschreiben die Erfindung, aber der Schutzbereich der Erfindung ist nur durch die Ansprüche definiert. Obwohl einige der besten Arten und andere Ausführungsformen zur Ausführung der beanspruchten Erfindung im Einzelnen beschrieben wurden, existieren verschiedene alternative Konstruktionen und Ausführungsformen zur Ausführung der in den beigefügten Ansprüchen definierten Erfindung.

Claims

Verfahren zum Aufrechterhalten einer im Wesentlichen stabilen Kraftmaschinendrehzahl nach einem Rangierschalten eines Automatikgetriebes, das umfasst: Bestimmen einer ersten Turbinenraddrehzahländerung in Bezug auf eine Referenzkraftmaschinendrehzahländerung; Bestimmen einer zweiten Turbinenraddrehzahländerung in Bezug auf eine tatsächliche Kraftmaschinendrehzahländerung; Identifizieren eines Moments, in dem eine Last vom Automatikgetriebe auf eine Kraftmaschine über einen Drehmomentwandler während des Rangierschaltens aufgebracht wird, auf der Basis der ersten Turbinenraddrehzahländerung und der zweiten Turbinenraddrehzahländerung; Erzeugen eines Mitkopplungsdrehmomentbefehls auf der Basis einer Turbinenraddrehzahlabnahme nach dem Identifizieren des Moments, in dem die Last vom Automatikgetriebe auf die Kraftmaschine aufgebracht wird; und Steuern der Kraftmaschine auf der Basis des Mitkopplungsdrehmomentbefehls, um eine im Wesentlichen stabile Kraftmaschinendrehzahl nach dem Rangierschalten aufrechtzuerhalten.
Verfahren nach Anspruch 1, das ferner umfasst: Bestimmen einer anfänglichen Turbinenraddrehzahl an einem Beginn des Rangierschaltens; Bestimmen einer anfänglichen Referenzkraftmaschinendrehzahl am Beginn des Rangierschaltens; Überwachen einer aktuellen Turbinenraddrehzahl; und Bestimmen einer aktuellen Referenzkraftmaschinendrehzahl.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Bestimmen der ersten Turbinenraddrehzahländerung umfasst: Berechnen einer Differenz zwischen der anfänglichen Turbinenraddrehzahl und der aktuellen Turbinenraddrehzahl, um die Turbinenraddrehzahlabnahme zu bestimmen; Berechnen einer Differenz zwischen der anfänglichen Referenzkraftmaschinendrehzahl und der aktuellen Referenzkraftmaschinendrehzahl, um die Referenzkraftmaschinendrehzahländerung zu bestimmen; und Berechnen einer Differenz zwischen der Turbinenraddrehzahlabnahme und der Referenzkraftmaschinendrehzahländerung.
Verfahren nach Anspruch 3, das ferner umfasst: Bestimmen einer tatsächlichen anfänglichen Kraftmaschinendrehzahl am Beginn des Rangierschaltens; und Bestimmen einer tatsächlichen aktuellen Kraftmaschinendrehzahl.
Verfahren nach Anspruch 4, wobei das Bestimmen der zweiten Turbinenraddrehzahländerung umfasst: Berechnen einer Differenz zwischen der tatsächlichen anfänglichen Kraftmaschinendrehzahl und der tatsächlichen aktuellen Kraftmaschinendrehzahl, um die tatsächliche Kraftmaschinendrehzahländerung zu bestimmen; und Berechnen einer Differenz zwischen der Turbinenraddrehzahlabnahme und der tatsächlichen Kraftmaschinendrehzahländerung.
Verfahren nach Anspruch 5, das ferner das Bestimmen, ob ein Gangwählhebel, der mit dem Automatikgetriebe wirksam gekoppelt ist, von einer Nicht-Antriebs-Getriebeposition in eine Antriebsgetriebeposition geschaltet hat, umfasst.
Verfahren nach Anspruch 6, wobei das Bestimmen der anfänglichen Turbinenraddrehzahl nur dann durchgeführt wird, wenn der Gangwählhebel von der Nicht-Antriebs-Getriebeposition in die Antriebsgetriebeposition geschaltet hat.
Verfahren nach Anspruch 1, das ferner das Überwachen einer Getriebefluidtemperatur umfasst.
Verfahren nach Anspruch 8, das ferner das Bestimmen, ob die erste Turbinenraddrehzahländerung größer als oder gleich einem ersten Kalibrierungswert ist, umfasst, wobei der erste Kalibrierungswert eine Funktion der Getriebefluidtemperatur ist.
Verfahren nach Anspruch 9, das ferner das Bestimmen, ob die zweite Turbinenraddrehzahländerung größer als oder gleich einem zweiten Kalibrierungswert ist, umfasst, wobei der zweite Kalibrierungswert eine Funktion der Getriebefluidtemperatur und einer Differenz zwischen der tatsächlichen anfänglichen Kraftmaschinendrehzahl und der anfänglichen Turbinenraddrehzahl ist.