DE102014105284A1

DE102014105284A1 - Verfahren und System zum Kompensieren von Getriebedrehmoment

Info

Publication number: DE102014105284A1
Application number: DE201410105284
Authority: DE
Inventors: Marcus Harvey
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2013-04-29
Filing date: 2014-04-14
Publication date: 2014-10-30
Also published as: RU147021U1; CN104121106B; GB2513564A; CN104121106A; GB2513564B; GB201307656D0

Abstract

Die vorliegende Offenbarung betrifft ein Verfahren zum Kompensieren von Getriebeschleppmoment während Motorleerlaufs, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: Empfangen von Kupplungsstellungsinformationen (10); Empfangen von Getriebeöltemperaturinformationen (20); Berechnen von Getriebeschleppmoment auf der Basis der Kupplungsstellungsinformationen und der Getriebeöltemperaturinformationen (30); Einstellen einer auf einen Motor wirkenden berechneten Drehmomentlast unter Einbeziehung des Getriebeschleppmoments (40); und Bereitstellen eines Signals zur Erhöhung der Motordrehmomentausgabe an den Motor, um bei Kupplungsstellungswechsel eine Motorleerlaufdrehzahl im Wesentlichen aufrechtzuerhalten (50). Die vorliegende Offenbarung betrifft ferner ein System (100) zum Kompensieren von Getriebeschleppmoment während des Motorleerlaufs, wobei das System Folgendes umfasst: eine elektronische Steuereinheit (110); einen Kupplungsstellungssensor (120); und ein Mittel zum Bestimmen von Getriebeöltemperatur (130), wobei die elektronische Steuereinheit dazu konfiguriert ist, auf der Basis von durch den Kupplungsstellungssensor gelieferten Kupplungsstellungsinformationen und durch das Mittel zum Bestimmen von Getriebeöltemperatur gelieferten Getriebeöltemperaturinformationen Getriebeschleppmoment zu berechnen; wobei die elektronische Steuereinheit ferner dazu konfiguriert ist, die berechnete Drehmomentlast auf den Motor unter Einbeziehung des Getriebeschleppmoments einzustellen; und dem Motor ein Signal zur Erhöhung der Motordrehmomentausgabe zu liefern, um beim Kupplungsstellungswechsel eine Motorleerlaufdrehzahl aufrechtzuerhalten.

Description

Die vorliegende Offenbarung betrifft ein Verfahren und ein System zum Kompensieren von Getriebedrehmoment.
Hintergrund
Es wird oft empfohlen, dass ein Fahrer eines Fahrzeugs während des Starts eines Motors bei einem Handschaltgetriebe auskuppelt, beispielweise beim Start eines Motors unter kalten Bedingungen. Tatsächlich ist es bei einigen Fahrzeugen nicht möglich, den Motor zu starten, ohne das Kupplungspedal zu drücken. Wenn die Kupplung daraufhin mit dem Getriebe in einem Neutralstellungszustand freigegeben wird, kann es jedoch zu einer erheblichen Reduzierung der Motorleerlaufdrehzahl, d.h. der Drehzahl einer Motorausgangswelle vor dem Einrücken des Getriebes kommen, insbesondere wenn das Getriebeöl sehr kalt ist.
Solch eine Reduzierung der Motorleerlaufdrehzahl kann vom Fahrer wahrgenommen werden und unter gewissen Umständen zum Abwürgen des Motors führen. Die Reduzierung der Motordrehzahl ist daher unerwünscht.
Die vorliegende Offenbarung strebt eine Lösung dieses Problems an.
Darstellung der Erfindung
Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Offenbarung wird ein Verfahren zum Kompensieren von Getriebeschleppmoment während des Motorleerlaufs bereitgestellt, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: Empfangen von Kupplungsstellungsinformationen; Empfangen von Getriebeöltemperaturinformationen; Berechnen von Getriebeschleppmoment auf der Basis der Kupplungsstellungsinformationen und der Getriebeöltemperaturinformationen; Einstellen einer auf einen Motor wirkenden berechneten Drehmomentlast unter Einbeziehung des Getriebeschleppmoments; und Bereitstellen eines Signals zur Erhöhung der Motordrehmomentausgabe an den Motor, um bei Kupplungsstellungswechsel eine Motorleerlaufdrehzahl im Wesentlichen aufrechtzuerhalten.
Das Verfahren kann ferner im Wesentlichen Aufrechterhalten der Motorleerlaufdrehzahl bei Freigabe der Kupplung mit dem Getriebe in einer Neutralstellung umfassen. Die Motorleerlaufdrehzahl kann während der Kupplungsfreigabe im Wesentlichen aufrechterhalten werden. Mit anderen Worten kann die Motorleerlaufdrehzahl in Echtzeit aufrechterhalten werden.
Das Verfahren kann ferner Bereitstellen eines der Kupplung zugeordneten Sensors und Erfassen der Kupplungsstellung mit dem Sensor umfassen. Das Verfahren kann ferner Bereitstellen eines dem Kupplungspedal zugeordneten Sensors und Erfassen der Kupplungspedalstellung mit dem Sensor umfassen.
Das Verfahren kann ferner Bereitstellen eines Sensors zum Bestimmen der Getriebeöltemperatur umfassen. Der Sensor kann zum Messen der Getriebeöltemperatur konfiguriert sein. Der Sensor kann zum Messen einer Temperatur eines Kühlmittels, z. B. eines Kühlmittels zum Kühlen des Motors und/oder des Getriebeöls, konfiguriert sein. Das Verfahren kann ferner Bestimmen der Getriebeöltemperatur auf der Basis der Kühlmitteltemperatur umfassen.
Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Offenbarung wird ein System zum Kompensieren von Getriebeschleppmoment während Motorleerlaufs bereitgestellt, wobei das System Folgendes umfasst: eine elektronische Steuereinheit; einen Kupplungsstellungssensor und ein Mittel zum Bestimmen von Getriebeöltemperatur, wobei die elektronische Steuereinheit dazu konfiguriert ist, auf der Basis von durch den Kupplungsstellungssensor gelieferten Kupplungsstellungsinformationen und durch das Mittel zum Bestimmen von Getriebeöltemperatur gelieferten Getriebeöltemperaturinformationen Getriebeschleppmoment zu berechnen; wobei die elektronische Steuereinheit dazu konfiguriert ist, die berechnete Drehmomentlast auf den Motor unter Einbeziehung des Getriebeschleppmoments einzustellen und dem Motor ein Signal zur Erhöhung der Motordrehmomentausgabe zu liefern, um beim Kupplungsstellungswechsel eine Motorleerlaufdrehzahl aufrechtzuerhalten.
Die elektronische Steuereinheit kann ferner dazu konfiguriert sein, die Motorleerlaufdrehzahl bei Freigabe der Kupplung mit dem Getriebe in einer Neutralstellung im Wesentlichen aufrechtzuerhalten.
Der Kupplungsstellungssensor kann ein einer Kupplung zugeordneter Sensor sein. Beispielsweise kann der Sensor zum Bestimmen des Grads, zu dem die Kupplung eingerückt worden ist, die Stellung der Kupplungsplatten detektieren. Als ein weiteres Beispiel kann der Kupplungsstellungssensor einem Hydraulikzylinder zugeordnet sein, der mit der Kupplung selbst wirkgekoppelt ist. Zusätzlich oder als Alternative dazu kann der Kupplungsstellungssensor ein einem Kupplungspedal zugeordneter Sensor sein.
Beispielsweise kann der Sensor zum Bestimmen des Grads, zu dem die Kupplung eingerückt worden ist, die Stellung des Kupplungspedals detektieren. Als ein weiteres Beispiel kann der Kupplungsstellungssensor einem Hydraulikzylinder zugeordnet sein, der mit dem Kupplungspedal wirkgekoppelt ist.
Das Mittel zum Bestimmen von Getriebeöltemperatur kann einen Sensor umfassen. Der Sensor kann zum Messen von Getriebeöltemperatur konfiguriert sein. Der Sensor kann zum Messen einer Kühlmitteltemperatur, z. B. eines Kühlmittels zum Kühlen des Motors und/oder des Getriebeöls, konfiguriert sein. Das Mittel zum Bestimmen von Getriebeöltemperatur kann ferner ein Mittel zum Bestimmen der Getriebeöltemperatur auf der Basis der Kühlmitteltemperatur umfassen.
Ein Motor und/oder Fahrzeug kann die oben erwähnten Systeme umfassen. Das Fahrzeug kann den oben erwähnten Motor umfassen und kann zusätzlich einen weiteren Motor umfassen. Beispielsweise kann das Fahrzeug ein Hybridfahrzeug mit zwei verschiedenen Motortypen, z. B. einem Verbrennungsmotor und einem Elektromotor, sein.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Für ein besseres Verständnis der vorliegenden Offenbarung und zur Verdeutlichung ihrer Ausführung wird nun beispielhaft auf die beiliegenden Zeichnungen Bezug genommen. Es zeigen:
1 ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zum Kompensieren von Getriebeschleppmoment während Motorleerlaufs gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt;
2 ein Flussdiagramm, das die Berechnung des Drehmomentverlusts des Antriebsstrangs gemäß der vorliegenden Offenbarung darstellt; und
3 eine schematische Darstellung eines Systems zum Kompensieren von Getriebeschleppmoment während Motorleerlaufs gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
Ausführliche Beschreibung
Mit Bezug auf 1 betrifft die vorliegende Offenbarung ein Verfahren zum Kompensieren von Getriebeschleppmoment während Motorleerlaufs. Insbesondere betrifft die vorliegende Offenbarung eine Situation, in der eine Kupplung aus einer ausgerückten Stellung in eine eingerückte Stellung mit einem Getriebe, z. B. Zahnradgetriebe, in Neutralstellung bewegt wird. Das Getriebeschleppmoment ist zumindest teilweise von der Kupplungsstellung und der Temperatur des Getriebeöls abhängig. Wenn beispielweise das Öl kalt ist, ist das Schleppmoment aufgrund der erhöhten Viskosität des Öls bei niedrigeren Temperaturen höher als bei heißem Öl. Dementsprechend umfasst das Verfahren: einen Schritt 10 des Empfangens von Kupplungsstellungsinformationen; einen Schritt 20 des Empfangens von Getriebeöltemperaturinformationen; und einen Schritt 30 des Berechnens von Getriebeschleppmoment auf der Basis der Kupplungsstellungsinformationen und der Getriebeöltemperaturinformationen. Wie im Folgenden detaillierter ausgeführt werden wird, umfasst das Verfahren ferner einen Schritt 40 des Einstellens einer auf einen Motor wirkenden berechneten Drehmomentlast, um das Getriebeschleppmoment mit einzuschließen; und einen Schritt 50 des Lieferns eines Signals zur Erhöhung der Motordrehmomentausgabe an den Motor, um beim Kupplungsstellungswechsel eine Motorleerlaufdrehzahl im Wesentlichen aufrechtzuerhalten.
Mit Bezug auf 2 umfasst das Verfahren Berechnen eines Getriebeschleppmoments 65 auf der Basis der Kupplungsstellung 62 und der Getriebeöltemperatur 63. Das Getriebeschleppmoment 65 kann durch Bezugnahme auf eine vorbestimmte Kenngröße, z. B. in Form einer Nachschlagetabelle 64, die Getriebeschleppmomentwerte in Abhängigkeit von der Kupplungsstellung und der Getriebeöltemperatur umfasst, bestimmt werden. Die Getriebeschleppmomentwerte können experimentell ermittelt werden. Die Kenngröße, z. B. Nachschlagetabelle, kann im Speicher gespeichert werden. Die gespeicherte Kenngröße kann einzelne Punkte umfassen, und das Verfahren kann Interpolieren zwischen diesen Punkten zum Ermitteln des Getriebeschleppmoments 65 für bestimmte Kupplungsstellungs- und Getriebeöltemperaturwerte umfassen. Die Kupplungsstellung 62 kann als Prozentsatz, wo z. B. 100% einer vollständig eingerückten Kupplung entsprechen und 0% einer vollständig ausgerückten Kupplung entspricht, ausgedrückt werden.
Das berechnete Getriebeschleppmoment 65 kann dann zu einem berechneten Motordrehmomentverlust 61 addiert werden, um einen Drehmomentgesamtverlust 66 des Antriebsstrangs bereitzustellen. Der Drehmomentverlust des Motors kann andere auf den Motor wirkende Drehmomentverluste, z. B. aufgrund einer Lichtmaschine, eines Klimakompressors, einer Wasserpumpe, einer Ölpumpe oder einer beliebigen anderen mit dem Motor in Zusammenhang stehenden Vorrichtung, einschließen. Der berechnete Motordrehmomentverlust 61 kann durch ein anderes Verfahren und System, die hier nicht beschrieben werden, ermittelt werden. Der Drehmomentgesamtverlust des Antriebsstrangs 66 kann dann von einer mit dem Motor in Zusammenhang stehenden elektronischen Steuereinheit zum Festlegen eines Ausgangsdrehmoments für den Motor, das dem Drehmomentgesamtverlust des Antriebsstrangs 66 entspricht, verwendet werden, wodurch die Motorleerlaufsolldrehzahl bereitgestellt wird.
Das oben erwähnte Verfahren kann mit dem Getriebe in einer Neutralstellung während der Freigabe der Kupplung durchgeführt werden. Somit kann die Motorleerlaufdrehzahl bei Freigabe der Kupplung aufrechterhalten werden. Mit anderen Worten kann die Motorleerlaufdrehzahl in Echtzeit aufrechterhalten werden, und eine Reduzierung der Motorleerlaufdrehzahl wird vermieden.
Mit Bezug auf 3 umfasst ein System 100 zum Kompensieren von Getriebeschleppmoment während Motorleerlaufs: eine elektronische Steuereinheit 110, z. B. ein Motorsteuergerät (MSG); einen Kupplungsstellungssensor 120; und ein Mittel zum Bestimmen von Getriebeöltemperatur 130. Die elektronische Steuereinheit 110 ist dazu konfiguriert, auf der Basis von durch den Kupplungsstellungssensor 120 gelieferten Kupplungsstellungsinformationen und durch das Mittel zum Bestimmen von Getriebeöltemperatur 130 gelieferten Getriebeöltemperaturinformationen Getriebeschleppmoment zu berechnen.
Die elektronische Steuereinheit 110 ist ferner dazu konfiguriert, die berechnete Drehmomentlast auf den Motor unter Einbeziehung des Getriebeschleppmoments einzustellen. Mit anderen Worten kann die elektronische Steuereinheit 110 dazu konfiguriert sein, die mit Bezug auf 1 und/oder 2 beschriebenen Verfahren durchzuführen. Die elektronische Steuereinheit 110 kann dem Motor ein Signal zur Erhöhung der Motordrehmomentausgabe liefern, um beim Kupplungsstellungswechsel eine Motorleerlaufdrehzahl aufrechtzuerhalten. Die elektronische Steuereinheit 110 kann ferner dazu konfiguriert sein, die Motorleerlaufdrehzahl bei Freigabe der Kupplung mit dem Getriebe in einer Neutralstellung im Wesentlichen aufrechtzuerhalten.
Der Kupplungsstellungssensor 120 kann ein einer Kupplung zugeordneter Sensor sein. Beispielsweise kann der Sensor 120 zum Bestimmen des Grads, zu dem die Kupplung eingerückt worden ist, die Stellung der Kupplungsplatten detektieren. Zusätzlich oder als Alternative dazu kann der Kupplungsstellungssensor 120 ein einem Kupplungspedal zugeordneter Sensor sein. Beispielsweise kann der Sensor 120 zum Bestimmen des Grads, zu dem die Kupplung eingerückt worden ist, die Stellung des Kupplungspedals detektieren. Im Falle einer hydraulisch gesteuerten Kupplung kann der Kupplungsstellungssensor einem Zylinder einer Kupplungsanordnung zugeordnet sein. Beispielsweise kann der Kupplungsstellungssensor einem Hydraulikzylinder zugeordnet sein, der mit dem Kupplungspedal und/oder der Kupplung selbst wirkgekoppelt ist. In allen der oben angeführten Beispiele kann der Kupplungsstellungssensor einen Stellungssensor, z. B. einen Sensor, der die Stellung einer bestimmten Komponente erfasst, und/oder einen Wegsensor, z. B. einen Sensor, der das Ausmaß des von einer bestimmten Komponente zurückgelegten Wegs erfasst, umfassen.
Das Mittel zum Bestimmen von Getriebeöltemperatur 130 kann einen Sensor, z. B. einen Temperatursensor, umfassen. Der Sensor kann dazu konfiguriert sein, die Getriebeöltemperatur direkt zu messen. Alternativ dazu kann der Sensor zum Messen einer Temperatur eines Kühlmittels, z. B. eines Kühlmittels zum Kühlen des Motors und/oder des Getriebeöls, konfiguriert sein. Dementsprechend kann das System 100 ferner ein Mittel zum Bestimmen der Getriebeöltemperatur auf der Basis der Kühlmitteltemperatur umfassen. Die elektronische Steuereinheit 110 oder das Mittel zum Bestimmen von Getriebeöltemperatur 130 können das Mittel zum Bestimmen der Getriebeöltemperatur auf der Basis der Kühlmitteltemperatur umfassen.
Die oben beschriebenen Verfahren und Systeme können eine ausgeglichenere Motorleerlaufdrehzahl bereitstellen, insbesondere, wenn sich das Getriebe in der Neutralstellung befindet und die Kupplung eingerückt ist. Es versteht sich, dass durch die Einbeziehung des Getriebeschleppmoments bei der Berechnung des Drehmomentgesamtverlusts des Antriebsstrangs ein präziseres Modell des auf den Motor wirkenden Drehmomentverlusts bereitgestellt wird und die elektronische Steuereinheit die Motorleerlaufdrehzahl als Folge davon besser aufrechterhalten kann.

Claims

Verfahren zum Kompensieren von Getriebeschleppmoment während Motorleerlaufs, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: Empfangen von Kupplungsstellungsinformationen; Empfangen von Getriebeöltemperaturinformationen; Berechnen von Getriebeschleppmoment auf der Basis der Kupplungsstellungsinformationen und der Getriebeöltemperaturinformationen; Einstellen einer auf einen Motor wirkenden berechneten Drehmomentlast unter Einbeziehung des Getriebeschleppmoments; und Bereitstellen eines Signals zur Erhöhung der Motordrehmomentausgabe an den Motor, um bei Kupplungsstellungswechsel eine Motorleerlaufdrehzahl im Wesentlichen aufrechtzuerhalten.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Verfahren ferner Folgendes umfasst: im Wesentlichen Aufrechterhalten der Motorleerlaufdrehzahl bei Freigabe der Kupplung mit dem Getriebe in einer Neutralstellung.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Verfahren ferner Folgendes umfasst: Bereitstellen eines der Kupplung zugeordneten Sensors; und Erfassen der Kupplungsstellung mit dem Sensor.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Verfahren ferner Folgendes umfasst: Bereitstellen eines dem Kupplungspedal zugeordneten Sensors; und Erfassen der Kupplungspedalstellung mit dem Sensor.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Verfahren ferner Folgendes umfasst: Bereitstellen eines Sensors zum Bestimmen der Getriebeöltemperatur.
Verfahren nach Anspruch 5, wobei der Sensor zum Messen der Getriebeöltemperatur konfiguriert ist.
Verfahren nach Anspruch 5, wobei der Sensor zum Messen einer Temperatur eines Kühlmittels konfiguriert ist und das Verfahren ferner Bestimmen der Getriebeöltemperatur auf der Basis der Kühlmitteltemperatur umfasst.
System zum Kompensieren von Getriebeschleppmoment während des Motorleerlaufs, wobei das System Folgendes umfasst: eine elektronische Steuereinheit; einen Kupplungsstellungssensor; und ein Mittel zum Bestimmen von Getriebeöltemperatur, wobei die elektronische Steuereinheit dazu konfiguriert ist, auf der Basis von durch den Kupplungsstellungssensor gelieferten Kupplungsstellungsinformationen und durch das Mittel zum Bestimmen von Getriebeöltemperatur gelieferten Getriebeöltemperaturinformationen Getriebeschleppmoment zu berechnen; wobei die elektronische Steuereinheit ferner dazu konfiguriert ist, die berechnete Drehmomentlast auf den Motor unter Einbeziehung des Getriebeschleppmoments einzustellen; und dem Motor ein Signal zur Erhöhung der Motordrehmomentausgabe zu liefern, um beim Kupplungsstellungswechsel eine Motorleerlaufdrehzahl aufrechtzuerhalten.
System nach Anspruch 8, wobei die elektronische Steuereinheit ferner dazu konfiguriert ist, die Motorleerlaufdrehzahl bei Freigabe der Kupplung mit dem Getriebe in einer Neutralstellung im Wesentlichen aufrechtzuerhalten.
System nach Anspruch 8 oder 9, wobei der Kupplungsstellungssensor ein einer Kupplung zugeordneter Sensor ist.
System nach Anspruch 8 oder 9, wobei der Kupplungsstellungssensor ein einem Kupplungspedal zugeordneter Sensor ist.
System nach einem der Ansprüche 8 bis 11, wobei das Mittel zum Bestimmen von Getriebeöltemperatur einen Sensor umfasst.
System nach Anspruch 12, wobei der Sensor zum Messen der Getriebeöltemperatur konfiguriert ist.
System nach Anspruch 12, wobei der Sensor zum Messen einer Temperatur eines Kühlmittels konfiguriert ist und das Mittel zum Bestimmen von Getriebeöltemperatur ferner ein Mittel zum Bestimmen der Getriebeöltemperatur auf der Basis der Kühlmitteltemperatur umfasst.
Motoranordnung, die das System nach einem der Ansprüche 8 bis 14 umfasst.
Fahrzeug, das das System nach einem der Ansprüche 8 bis 14 umfasst.
Verfahren im Wesentlichen wie hierin mit Bezug auf die 1 bis 3 beschrieben und darin gezeigt.
System, Motoranordnung oder Fahrzeug im Wesentlichen wie hierin mit Bezug auf die 1 bis 3 beschrieben und darin gezeigt.