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Diese Offenbarung betrifft ein Verfahren und System zum Steuern eines Trocken-Doppelkupplungsgetriebes eines Fahrzeugs.
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Ein Doppelkupplungsgetriebe (DCT) wendet zwei Reibkupplungen zum Schalten zwischen seinen Vorwärtsübersetzungsverhältnissen an. Im Betrieb bewerkstelligt das DCT derartige Schaltvorgänge durch abwechselnde Einrückung zwischen den beiden Reibkupplungen. In einem Trocken-DCT (dDCT) zirkulieren keine Flüssigkeiten, wie etwa Kühl- und Schmierflüssigkeiten, durch die Reibkupplungen.
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Die
DE 10 2010 034 422 A1 offenbart ein Verfahren zur Steuerung einer manuell betätigbaren Kupplung, die über eine Steuerungsstrategie für Clutch by Wire durch eine elektronisches Stellglied betätigt wird. Die Betätigung der Kupplung erfolgt fahrsituationsabhängig, indem eine Pedalwertkennlinie abhängig von der Fahrsituation abgeändert wird.
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Die
DE 101 33 695 A1 betrifft ein Doppelkupplungsgetriebe, das eine oder zwei Elektromaschinen aufweist, und ein Verfahren zum Betrieb dieses Getriebes. Die zumindest eine Elektromaschine wird z.B. zur Synchronisation beim Schalten oder als Antrieb im Kriechmodus eingesetzt. Die Anforderung eines Anfahrens der Kriechmodus wird aus der Stellung der Gas- und Bremspedals ermittelt. Unter Berücksichtigung welcher Parameter der Kupplungsgreifpunkt ermittelt wird, ist nicht offenbart.
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Aus der
US 2009 / 0 156 356 A1 ist ein Verfahren zum Steuern der Kupplung eines Trocken-Doppelkupplungsgetriebes für ein Fahrzeug bekannt, welches dazu dient, bei sich ändernden Fahrzeugbetriebsbedingungen und Betriebsparametern das Schalten geschmeidig zu gestalten. Das Fahrzeug umfasst eine Kraftmaschine, um Drehmoment zur Verfügung zu stellen, ein Kraftmaschinen-Steuerungsmodul, ein Bremspedal, ein Gaspedal, das Doppelkupplungsgetriebe und ein Getriebesteuerungsmodul. Das Doppelkupplungsgetriebe weist eine erste und zweite Eingangskupplung und einen ersten und zweiten Zahnradsatz auf, die über die jeweilige erste und zweite Eingangskupplung selektiv mit der Kraftmaschine verbindbar sind. Für das Verfahren werden die Beschleunigung der Getriebeabtriebswelle und die Trägheit des Fahrzeugs berücksichtigt, um ein Sollkupplungsdrehmoment festzulegen.
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Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein alternatives Verfahren zum Steuern eines Trocken-Doppelkupplungsgetriebes und eine alternative Trocken-Doppelkupplungsgetriebe-Baugruppe zur Verfügung zu stellen.
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Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zum Steuern eines Trocken-Doppelkupplungsgetriebes nach Anspruch 1 und eine Trocken-Doppelkupplungsgetriebe-Baugruppe nach Anspruch 10 gelöst.
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Weitere vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Die vorliegende Offenbarung betrifft ein System und Verfahren zum Steuern eines dDCT eines Fahrzeugs, das eine Kraftmaschine und eine Betätigungseinrichtung zum Beschleunigen der Kraftmaschine, wie etwa ein Gaspedal, aufweist. Das vorliegend offenbarte Verfahren und System kann verwendet werden, um einen Kontaktpunkt einer Eingangskupplung des dDCT auf der Basis von einer Differenz zwischen einem befohlenen Kupplungsdrehmoment und einem berechneten Kupplungsdrehmoment kontinuierlich einzustellen, um die Zeit zu minimieren, die es dauert, damit ein Fahrzeug kriecht, nachdem eine Bremsenbetätigungseinrichtung, wie etwa ein Bremspedal, gelöst wird. Der Ausdruck „Kontaktpunkt“ bedeutet eine Kupplungsposition, in der die Kupplung ausreichend Drehmoment von der Kraftmaschine überträgt, um das Fahrzeug zu bewegen, wenn die Bremsenbetätigungseinrichtung und die Gasbetätigungseinrichtung nicht niedergedrückt sind. Der Ausdruck „Kriechen“ bedeutet eine Bewegung des Fahrzeugs, nachdem die Bremsenbetätigungseinrichtung gelöst worden ist, aber bevor die Gasbetätigungseinrichtung betätigt wird.
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Das vorliegend offenbarte Verfahren kann verwendet werden, um das dDCT eines Fahrzeugs zu steuern. Das Fahrzeug umfasst ein beschleunigbare Kraftmaschine, die ausgestaltet ist, um Drehmoment und Trägheit an dem Fahrzeug zur Verfügung zu stellen, und ein Kraftmaschinen-Steuerungsmodul (ECM), eine Bremsenbetätigungseinrichtung, eine Gasbetätigungseinrichtung, das dDCT und ein Getriebesteuerungsmodul (TCM). Das TCM steht mit dem dDCT und dem ECM in Verbindung. Ferner weist das TCM eine aufgezeichnete Drehmoment-zu-Position-Tabelle (TTP-Tabelle) auf. Das dDCT weist eine erste und zweite Eingangskupplung und einen ersten und zweiten Zahnradsatz auf, die über die jeweilige erste und zweite Eingangskupplung selektiv mit der Kraftmaschine verbunden sind. In einer Ausführungsform umfasst das Verfahren die folgenden Schritte: (a) Detektieren, wann die Bremsenbetätigungseinrichtung gelöst wird; (b) Empfangen eines Ist-Drehmomentwerts der Kraftmaschine von dem ECM; (c) Ermitteln einer Trägheit und einer Beschleunigung der Kraftmaschine; (d) Berechnen, über das TCM, eines Kupplungsdrehmoments für die erste Eingangskupplung als eine Funktion des Ist-Drehmomentwerts der Kraftmaschine, der Trägheit und der Beschleunigung; (e) Ermitteln, über das TCM, eines befohlenen Kupplungsdrehmoments, das ausreicht, um das Fahrzeug zu bewegen, ohne die Gasbetätigungseinrichtung zu betätigen, nachdem die Bremsenbetätigungseinrichtung gelöst worden ist; (f) Vergleichen, über das TCM, des berechneten Kupplungsdrehmoments mit dem befohlenen Kupplungsdrehmoment, um eine berechnete Kupplungsdrehmomentdifferenz zwischen dem berechneten Kupplungsdrehmoment und dem befohlenen Kupplungsdrehmoment zu ermitteln; (g) Modifizieren, über das TCM, der aufgezeichneten TTP-Tabelle auf der Basis von der berechneten Kupplungsdrehmomentdifferenz, um einen modifizierten Kontaktpunkt zu ermitteln; und (h) Übertragen, über das TCM, eines modifizierten Kupplungskontaktpunktsignals an die erste Eingangskupplung, um dadurch der ersten Eingangskupplung zu befehlen, sich zu dem modifizierten Kupplungskontaktpunkt zu bewegen.
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Die vorliegende Offenbarung betrifft auch (dDCT)Baugruppen für Fahrzeuge. Wie es oben festgestellt wurde, umfasst das Fahrzeug eine Bremsenbetätigungseinrichtung oder funktional ähnliche Einrichtung zum Handbetrieb, eine Gasbetätigungseinrichtung oder funktional ähnliche Einrichtung zum Handbetrieb, einen Bremsenbetätigungseinrichtungs-Positionssensor, der ausgestaltet, um eine Position der Bremsenbetätigungseinrichtung zu detektieren, und eine Kraftmaschine mit einem Kraftmaschinen-Steuerungsmodul (ECM), die ausgestaltet ist, um Drehmoment und Trägheit an dem Fahrzeug zur Verfügung zu stellen. In einer Ausführungsform umfasst die dDCT-Baugruppe eine erste Eingangskupplung, eine zweite Eingangskupplung, einen ersten Zahnradsatz, der über die erste Eingangskupplung selektiv mit der Kraftmaschine verbunden ist, einen zweiten Zahnradsatz, der über die zweite Eingangskupplung selektiv mit der Kraftmaschine verbunden ist, und ein Getriebesteuerungsmodul (TCM) in Verbindung mit dem ECM. Das TCM weist eine aufgezeichnete Drehmoment-zu-Position-Tabelle (TTP-Tabelle) auf und ist ausgestaltet, um die folgenden Funktionen durchzuführen: (a) Empfangen eines Bremsenbetätigungseinrichtungs-Lösesignals von dem Bremsenbetätigungseinrichtungs-Positionssensor, um zu detektieren, ob die Bremsenbetätigungseinrichtung gelöst worden ist; (b) Empfangen eines Ist-Drehmomentwerts der Kraftmaschine von dem ECM; (c) Ermitteln einer Trägheit und einer Beschleunigung der Kraftmaschine; (d) Ermitteln, über das TCM, eines befohlenen Kupplungsdrehmoments, das ausreicht, um das Fahrzeug zu bewegen, ohne die Gasbetätigungseinrichtung zu betätigen, nachdem die Bremsenbetätigungseinrichtung gelöst worden ist; (e) Berechnen eines Kupplungsdrehmoments für die erste Eingangskupplung als eine Funktion des Ist-Drehmomentwerts der Kraftmaschine, der Trägheit und der Beschleunigung; (f) Vergleichen des berechneten Kupplungsdrehmoments mit einem befohlenen Kupplungsdrehmoment, das von dem TCM geliefert wird, um eine Kupplungsdrehmomentdifferenz zwischen dem berechneten Kupplungsdrehmoment und dem befohlenen Kupplungsdrehmoment zu ermitteln; (g) Modifizieren der aufgezeichneten TTP-Tabelle auf der Basis von der berechneten Kupplungsdrehmomentdifferenz, um einen modifizierten Kontaktpunkt zu ermitteln; und (h) Übertragen eines modifizierten Kupplungskontaktpunktsignals an die erste Eingangskupplung, um dadurch der ersten Eingangskupplung zu befehlen, sich zu dem modifizierten Kupplungskontaktpunkt zu bewegen.
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Die vorliegende Offenbarung betrifft auch Fahrzeuge, wie etwa PKW oder LKW. In einer Ausführungsform umfasst das Fahrzeug eine Kraftmaschine und ein Kraftmaschinen-Steuerungsmodul (ECM) in Verbindung mit der Kraftmaschine. Das Fahrzeug umfasst ferner ein Trocken-Doppelkupplungsgetriebe (dDCT). Das dDCT umfasst eine erste und zweite Eingangskupplung, einen ersten und zweiten Zahnradsatz, die über die jeweilige erste und zweite Eingangskupplung selektiv mit der Kraftmaschine verbunden sind, und ein Getriebesteuerungsmodul (TCM) in Verbindung mit dem dDCT und dem ECM. Das TCM weist eine aufgezeichnete Drehmoment-zu-Position-Tabelle (TTP-Tabelle) auf. Das TCM ist ausgestaltet, um die folgenden Funktionen durchzuführen: (a) Empfangen eines Ist-Drehmomentwerts der Kraftmaschine von dem ECM; (b) Ermitteln einer Trägheit und einer Beschleunigung der Kraftmaschine; (c) Berechnen eines Kupplungsdrehmoments für die erste Eingangskupplung als eine Funktion des Ist-Drehmomentwerts der Kraftmaschine, der Trägheit, und der Beschleunigung; (d) Ermitteln, über das TCM, eines befohlenen Kupplungsdrehmoments, das ausreicht, um das Fahrzeug zu bewegen, ohne die Gasbetätigungseinrichtung zu betätigen, nachdem die Bremsenbetätigungseinrichtung gelöst worden ist; (e) Vergleichen des berechneten Kupplungsdrehmoments mit dem befohlenen Kupplungsdrehmoment, um eine Kupplungsdrehmomentdifferenz zwischen dem berechneten Kupplungsdrehmoment und dem befohlenen Kupplungsdrehmoment zu ermitteln; (f) Modifizieren der aufgezeichneten TTP-Tabelle auf der Basis von der berechneten Kupplungsdrehmomentdifferenz, um einen modifizierten Kontaktpunkt zu ermitteln; und (g) Übertragen eines modifizierten Kupplungskontaktpunktsignals an die erste Eingangskupplung, um dadurch der ersten Eingangskupplung zu befehlen, sich zu dem modifizierten Kupplungskontaktpunkt zu bewegen.
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Die Erfindung wird im Folgenden beispielhaft anhand der Zeichnungen beschrieben:
- 1 ist eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs, das ein Doppelkupplungsgetriebe (DCT) mit einer Kupplungsposition aufweist, die während des Kriechens des Fahrzeugs unter Verwendung eines Steuerungsverfahrens gesteuert wird, wie es hierin beschrieben ist;
- 2 ist ein Satz von Zeitdiagrammen, die die sich ändernden Amplituden von verschiedenen Fahrzeugleistungsvermögenswerten beschreiben, wobei die Zeit auf der horizontalen Achse aufgetragen ist und die Amplitude auf der vertikalen Achse aufgetragen ist;
- 3 ist ein Beispiel-Drehmoment-zu-Position-Modell, das mit dem Fahrzeug von 1 verwendbar ist, wobei das befohlene Kupplungsdrehmoment auf der vertikalen Achse aufgetragen ist und die Kupplungsposition und die Kupplungstemperatur auf der horizontalen Achse aufgetragen sind; und
- 4 ist ein Flussdiagramm, das eine Ausführungsform eines Fahrzeugkriech-Steuerungsverfahrens für das in 1 gezeigte Fahrzeug oder für jedes andere Fahrzeug, das eine dDCT als Teil seines Antriebsstrangs aufweist, beschreibt.
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Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen, in denen gleiche Bezugszeichen überall in den verschiedenen Figuren auf gleiche Komponenten verweisen, ist in 1 ein Fahrzeug 10 schematisch gezeigt. Das Fahrzeug 10 umfasst eine Brennkraftmaschine 12 und eine Trocken-Doppelkupplungsgetriebe-(DCT)-Baugruppe 51, die mit der Kraftmaschine (E) 12 funktional gekoppelt ist. Das dDCT umfasst zwei unabhängig betriebene Eingangskupplungen, d.h. die jeweilige erste und zweite Eingangskupplung C1 und C2, und zeichnet sich durch ein Fehlen einer Kühl- oder Schmierflüssigkeitsumwälzung zu der ersten und zweiten Eingangskupplung C1 und C2 aus. Die Drehzahl der Kraftmaschine 12 spricht auf eine empfangene Gasanforderung (Pfeil Th%) an, z.B. eine Kraft oder ein Prozentsatz eines Weges einer Gasbetätigungseinrichtung 11, wie etwa eines Gaspedals, einer Handbetätigungseinrichtung oder einer anderen geeigneten Einrichtung, die ein relatives Niveau von angefordertem Drehmoment der Kraftmaschine angibt. Eine derartige Kraft / ein derartiger Weg kann über einen Sensor (nicht gezeigt) detektiert werden. In Ansprechen auf den Empfang der Gasanforderung (Pfeil Th%) erzeugt die Kraftmaschine 12 Eingangsdrehmoment (Pfeil TI) in die dDCT-Baugruppe 51 und liefert das Eingangsdrehmoment (Pfeil TI) an die dDCT-Baugruppe 51 über ein drehbares Antriebselement 15.
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Das Fahrzeug 10 umfasst ferner eine Bremsenbetätigungseinrichtung 40 und einen Bremsenbetätigungseinrichtungs-Positionssensor 42, der mit der Bremsenbetätigungseinrichtung 40 gekoppelt ist. Die Bremsenbetätigungseinrichtung 40 ist mit den Bremsen (nicht gezeigt) des Fahrzeugs 10 gekoppelt und kann ein Bremspedal, eine Handbetätigungseinrichtung oder irgendeine andere geeignete Einrichtung sein. Während des Betriebs des Fahrzeugs 10 kann ein Bediener die Bremsenbetätigungseinrichtung 40 niederdrücken, um die Bremsen des Fahrzeugs 10 zu betätigen, wodurch die Geschwindigkeit des Fahrzeugs 10 vermindern. Die Bremsenbetätigungseinrichtung 40 kann gelöst werden, um die Geschwindigkeit des Fahrzeugs 10 zu erhöhen. Der Bremsenbetätigungseinrichtungs-Positionssensor 42 kann die Position der Bremsenbetätigungseinrichtung 40 detektieren und ein Bremsenbetätigungseinrichtungs-Positionssignal 44 an das ECM 30 senden. Das Bremsenbetätigungseinrichtungs-Positionssignal 44 gibt die Position der Bremsenbetätigungseinrichtung 40 an. In Ansprechen auf das Bremsenbetätigungseinrichtungs-Positionssignal 44 kann das ECM 30 ermitteln oder detektieren, ob die Bremsenbetätigungseinrichtung 40 betätigt oder gelöst ist. Zum Beispiel kann der Bremsenbetätigungseinrichtungs-Positionssensor 42 in Ansprechen auf ein Lösen der Bremsenbetätigungseinrichtung 40 ein Bremsenbetätigungseinrichtungs-Positionssignal 44 senden. Somit kann der Bremsenbetätigungseinrichtungs-Positionssensor 42 mit dem ECM 30 kommunizieren. Obwohl es in den Zeichnungen nicht gezeigt ist, ist in Betracht zu ziehen, dass der Bremsenbetätigungseinrichtungs-Positionssensor 42 in direkter elektronischer Verbindung mit dem TCM 20 stehen kann. Dementsprechend kann das TCM 20 das Bremsenbetätigungseinrichtungs-Positionssignal 44 direkt von dem Bremsenbetätigungseinrichtungs-Positionssensor 42 empfangen. In jedem Fall kann das TCM 20 das Bremsenbetätigungseinrichtungs-Positionssignal 44 direkt von dem Bremsenbetätigungseinrichtungs-Positionssensor 42 oder indirekt über das ECM 30 empfangen. Somit kann das TCM 20 detektieren oder ermitteln, ob die Bremsenbetätigungseinrichtung 40 betätigt oder gelöst ist.
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Wie es oben besprochen wurde, umfasst das Fahrzeug 10 eine DCT-Baugruppe 51. Die DCT Baugruppe 51 umfasst wiederum ein dDCT 14 und das TCM 20. Das dDCT 14 ist ein automatisiertes, handschaltähnliches Getriebe, das einen Getriebekasten 13 mit zwei unabhängig betriebenen Eingangskupplungen, d.h. der jeweiligen ersten und zweiten Eingangskupplung C1 und C2, die in 1 gezeigt sind, aufweist. Obgleich zur Vereinfachung der Darstellung aus 1 weggelassen, kann jede Eingangskupplung C1 und C2 eine Mittelplatte umfassen, die eine beliebige Anzahl von Reibscheiben, Reibplatten oder andere geeignete Reibmaterialien enthält. In dem dDCT 14 kann das Fluid (Pfeil F) nur zu dem Getriebekasten 13 umgewälzt werden. Statt des dDCT 14 kann das Fahrzeug 10 ein Nass-DCT umfassen. In einem Nass-DCT kann das Fluid (Pfeil F) durch eine maschinengetriebene Fluidpumpe 31 zu den Eingangskupplungen C1, C2 umgewälzt werden. Somit kann statt des dDCT 14 das Fahrzeug 10 ein Nass-DCT oder irgendein anderes geeignetes Getriebe umfassen. Zugehörige elektronische und hydraulische Kupplungssteuerungseinrichtungen (nicht gezeigt) steuern letztendlich den Schaltbetrieb und das Anfahren des Fahrzeugs in Ansprechen auf Anweisungen von verschiedenen Bord-Controllern, wie es nachstehend im Detail erläutert wird. In der vorliegenden Offenbarung kann das TCM 20 auch als ein System zum Steuern der dDCT-Baugruppe 51, des dDCT 14 oder beider bezeichnet werden.
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In dem Beispiel-dDCT 14 von 1 können innerhalb eines jeden der Zahnradsätze 24, 124 zusätzliche Kupplungen, z. B. hydraulische, kolbenbetätigte, rotierende oder bremsende Kupplungen wie notwendig eingerückt oder ausgerückt werden, um den gewünschten Gangzustand herzustellen. Der Rückwärtsgangzustand kann über die erste Eingangskupplung C1 gesteuert werden. Unter Verwendung dieser Art von Zahnradanordnung kann das dDCT 14 schnell durch seinen verfügbaren Bereich von Gängen geschaltet werden, ohne den Leistungsfluss von der Kraftmaschine 12 vollständig zu unterbrechen.
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Die Controller des in 1 gezeigten Fahrzeugs 10 umfassen zumindest ein Getriebesteuerungsmodul (TCM) 20 und ein Kraftmaschinen-Steuerungsmodul (ECM) 30. Wie im Folgenden unter Bezugnahme auf die 2-4 ausgeführt, arbeitet das TCM 20 in Verbindung mit dem ECM 30 während des Kriechens des Fahrzeugs 10, um dadurch eine kraftmaschinenbeschleunigungsbasierte Positionsregelung beliebiger Aktoren der bestimmten Eingangskupplung, z. B. der Kupplungskolben, festzulegen. Für ein Trocken-DCT kann der vorliegende Getriebesteuerungsansatz dazu beitragen, sich auf die fundamentalen Schwankungen zu richten, um die Kriechqualität zu verbessern. Obwohl solche Schwankung in der Regel häufiger in einem Trocken-DCT aufgrund der fehlenden Kühlung an der Reibungsgrenzflächen der Eingangskupplungen vorherrscht, kann das Kriechen eines Fahrzeugs mit einem Nass-DCT ebenfalls von der vorliegenden Getriebesteuerung profitieren.
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In dem Beispielfahrzeug 10 von 1 umfasst das dDCT 14 auch eine Ausgangswelle 21, die mit einem Satz Antriebsräder (nicht gezeigt) verbunden ist. Die Ausgangswelle 21 überträgt schließlich Ausgangsdrehmoment (Pfeil TO) auf die Antriebsräder, um das Fahrzeug 10 anzutreiben. Das dDCT 14 kann eine erste Welle 25, die mit der ersten Eingangskupplung C1 verbunden ist, eine zweite Welle 27, die mit der zweiten Eingangskupplung C2 verbunden ist, und jeweilige gerade und ungerade Zahnradsätze 24, 124 (GSO, GSE) umfassen, die innerhalb des Getriebekastens 13 angeordnet sind, die beide über Umwälzen eines Getriebefluids aus einem Sumpf 35 über eine kraftmaschinengetriebene Hauptpumpe 31, z. B. über eine Pumpenwelle 37, oder alternativ über eine Hilfspumpe (nicht gezeigt), gekühlt und geschmiert werden können.
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Innerhalb des dDCT 14 ist die erste Welle 25 mit nur den ungeraden Zahnradsätzen 24 (GSO) verbunden und treibt diese an. Die zweite Welle 27 ist mit nur den geraden Zahnradsätzen 124 (GSE), die einen Rückwärtsgang-Zahnradsatz einschließen, verbunden und treibt diese an. Das dDCT 14 umfasst ferner obere und untere Hauptwellen 17 bzw. 19, die mit Achsantriebs-(F/D)-Zahnradsätzen 34, 134 verbunden sind. Die Achsantriebs-Zahnradsätze 34 und 134 sind wiederum mit der Ausgangswelle 21 des dDCT 14 verbunden und sind ausgestaltet, um jede erforderliche Achsgetriebeuntersetzung bereitzustellen.
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Mit Bezug auf die Controller des Fahrzeugs 10 können das TCM 20 und das ECM 30 als auf einem Mikroprozessor beruhende Einrichtungen ausgestaltet sein, die Bauteile aufweisen, wie etwa Prozessoren 22, 32, greifbaren, nicht vorübergehenden Speicher 23, 33, der Nurlesespeicher (ROM), Direktzugriffsspeicher (RAM), elektrisch löschbaren programmierbaren Nur-Lese-Speicher (EEPROM), Flash-Speicher usw. umfasst, aber nicht notwendigerweise darauf begrenzt ist, und eine Schaltung, die einen Hochgeschwindigkeitstaktgeber, Analog-Digital-(A/D)-Schaltung, Digital-Analog-(D/A)-Schaltung, einen digitalen Signalprozessor oder DSP, Transceiver 26, 36 und die notwendigen Eingabe/Ausgabe-(E/A)-Einrichtungen und andere Signalaufbereitungs- und/oder Pufferschaltung umfasst, aber nicht darauf begrenzt ist.
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Das TCM 20 und ECM 30 sind programmiert, um die erforderlichen Schritte des Getriebesteuerungsverfahrens 100 auszuführen, von dem ein Beispiel in 4 dargestellt ist, wobei das TCM 20 insbesondere eine Positionsregelung auf Proportional-, Integral-, Differenzial-(PID)-Basis über den Betrieb einer bestimmten Eingangskupplung C1 und C2 während der gesamten Dauer eines Kriechens des Fahrzeugs 10 bietet. Als Teil des vorliegenden Getriebesteuerungsverfahrens kann das ECM 30 verschiedene Steuerungswerte erzeugen, die eine Drehzahlanforderung der Kraftmaschine zur Steuerung der Kraftmaschine 12 und ein Trägheitsdrehmoment der Kraftmaschine (Pfeil Iα) einschließen, wobei das letztere an das TCM 20 übertragen wird zur Verwendung bei der Berechnung von dem TCM 20 davon, was nachstehend als ein berechnetes Kupplungsdrehmoment bezeichnet wird. Schließlich verwendet das TCM 20 das Trägheitsdrehmoment der Kraftmaschine (Pfeil Iα) als ein Rückführungswert beim Aufrechterhalten einer Positionssteuerung über die Eingangskupplung C1 oder C2 und gibt ein Positionssteuerungssignal (Pfeil PX) an die bestimmte Eingangskupplung C1 oder C2 aus, um dadurch die Position der bestimmten Eingangskupplung C1 oder C2 in der nachstehend beschriebenen Weise zu steuern.
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Unter Bezugnahme auf 2 ist ein Satz von Linienzügen 50 gezeigt, um verschiedene Leistungsvermögenscharakteristiken des Fahrzeugs 10 von 1 während eines Kriechens zu beschreiben. In jedem der Linienzüge ist die Signalamplitude (A) auf der vertikalen Achse aufgetragen und die Zeit (t) ist auf der horizontalen Achse aufgetragen. Zu Zeitpunkt t0 drückt der Fahrer die Bremsenbetätigungseinrichtung 40 nieder, und das TCM 20 kann ein Basis-Kupplungsbefehlssignal an die vorgesehene Eingangskupplung (z.B. die erste Eingangskupplung C1 oder die zweite Eingangskupplung C2) senden. Insbesondere sendet das TCM 20 zu Zeitpunkt t0, wenn die Bremsenbetätigungseinrichtung 40 zumindest teilweise niedergedrückt ist, ein Greifpunkt-Positionssignal an die bestimmte Eingangskupplung C1 oder C2, um dadurch der vorgesehenen Eingangskupplung C1 oder C2 zu befehlen, ihre Greifpunktposition Pk einzunehmen. In der Greifpunktposition Pk beginnt die bestimmte Eingangskupplung C1 oder C2, Drehmoment von der Kraftmaschine 12 zu übertragen. Somit ist die Greifpunktposition Pk als die Kupplungsposition definiert, in der die bestimmte Eingangskupplung C1 oder C2 beginnt, Drehmoment von der Kraftmaschine 12 zu übertragen.
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Zu oder in der Nähe von Zeitpunkt t1 löst der Fahrer die Bremsenbetätigungseinrichtung 40 und der Bremsenbetätigungseinrichtungs-Positionssensor 42 sendet das Bremsenbetätigungseinrichtungs-Positionssignal 44 an das ECM 30, welches anzeigt, dass die Bremsenbetätigungseinrichtung 40 gelöst worden ist. Zu Zeitpunkt t2 wird der Kriechmodus des dDCT-Getriebes 14 aktiviert. Um dies zu tun, kann das TCM 20 ein Kriechmodus-Aktivierungssignal (Linienzug 49) an das dDCT 14 senden. In dem Kriechmodus lässt das dDCT 14 zu, dass sich das Fahrzeug 10 bewegen kann. In 2 ist das Kriechmodussignal (Linienzug 49) als ein Stufensignal dargestellt.
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Ein anderer der in 2 gezeigten Linienzüge 50 ist das befohlene Kupplungsdrehmoment (Linienzug Tc), das zu Beginn eines Kriechens des Fahrzeugs schnell ansteigt und dann beginnt, zu etwa Zeitpunkt t4, wenn das TCM 20 notwendige Einstellungen vornimmt, zur Ruhe zu kommen. Das befohlene Kupplungsdrehmoment (Linienzug Tc), das als ein Kalibrierungswert von dem TCM 20, geliefert werden kann, z.B. aus einer Nachschlagetabelle oder aus einem Drehmomentmodell, das in Speicher 23 aufgezeichnet ist, extrahiert werden kann, kann von dem Drehmoment der Kraftmaschine abweichen. In einer Ausführungsform kann das befohlene Kupplungsdrehmoment (Linienzug Tc) gleich einem Ausgangsdrehmoment der Kraftmaschine sein. So wie es hierin verwendet wird, bezieht sich das „Befehlskupplungsdrehmoment“ auf das Kupplungsdrehmoment, das notwendig ist, um das Fahrzeug 10 kriechen zu lassen, nachdem die Bremsenbetätigungseinrichtung 40 gelöst worden ist, aber bevor die Gasbetätigungseinrichtung 11 betätigt worden ist.
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2 veranschaulicht auch ein berechnetes Kupplungsdrehmoment (Tcc), das die Summe aus dem Ist-Drehmoment der Kraftmaschine und dem Produkt aus der Trägheit (I) der Kraftmaschine und der Beschleunigung (α) der Kraftmaschine 12 sein kann. Die berechnete Kupplungsdrehmomentdifferenz (Δ) zwischen dem befohlenen Kupplungsdrehmoment (Linienzug Tc) und dem berechneten Befehlskupplungsdrehmoment (Linienzug Tcc) wird von dem TCM 20 verwendet, um zu ermitteln, wann genau ein Kupplungspositionssignal zu erhöhen oder zu verringern ist und um wie viel, mit dem Basis-Kupplungspositionssignal als Linienzug Px und dem modifizierten Kupplungspositionssignal als Linienzug Pf. Mit anderen Worten überwacht das TCM 20 das berichtete Drehmoment der Kraftmaschine und das Trägheitsdrehmoment (Iα) der Kraftmaschine, um zu ermitteln, wie viel Last während des Kriechens des Fahrzeugs auf die Eingangskupplung C1 oder C2 des dDCT 14 wirkt, und stellt dann das Positionssignal (Linienzug Px) wie über die Zeit notwendig ein.
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Unter fortgesetzter Bezugnahme auf 2 wird das Basis-Kupplungspositionssignal (Linienzug Px) von dem TCM 20 von 1 erzeugt und an die Eingangskupplung C1 oder C2 von 1, die verwendet wird, um das Kriechen des Fahrzeugs zu steuern, übertragen. So wie es hierin verwendet wird, ist ein „erhöhtes“ Kupplungspositionssignal jedes Positionssignal oder jeder Positionsbefehl, das bzw. der zu einer Bewegung eines Kupplungsbetätigungskolbens oder anderen Aktors in einer Betätigungsrichtung der Eingangskupplung C1 oder C2 führt, und ist somit ein Signal, das zu einer Zunahme des Kupplungsdrehmoments führt. Ebenso führt ein „verringertes“ Kupplungspositionssignal zu einer Bewegung eines Kupplungsbetätigungskolbens oder anderen Aktors in der Löserichtung, und ist somit ein Signal, das zu einem verringerten Kupplungsdrehmoment führt. Die vorgesehene Eingangskupplung C1 oder C2 erreicht ihren Basis-Kontaktpunkt Pt etwa zu Zeitpunkt t3. So wie es hierin verwendet wird, bezieht sich Kontaktpunkt auf eine Kupplungsposition, in der die Kupplung ausreichend Drehmoment überträgt, um das Fahrzeug 10 zu bewegen, wenn die Bremsenbetätigungseinrichtung 40 und die Gasbetätigungseinrichtung 11 nicht gedrückt sind. Mit anderen Worten ist der Kontaktpunkt eine Kupplungsposition, in der die Kupplung ausreichend Drehmoment überträgt, um das Fahrzeug 10 zu bewegen, wenn die Bremsenbetätigungseinrichtung 40 nicht betätigt ist und die Kraftmaschine 12 bei Leerlauf-Drehzahlen der Kraftmaschine arbeitet. Der Basis-Kontaktpunkt Pt kann aus einer aufgezeichneten Drehmoment-zu-Position-Tabelle (TTP-Tabelle) 60 erhalten werden, die in 4 gezeigt ist.
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In einer Beispielsteuerungsaktion, bei der ein berechnetes Kupplungsdrehmoment (Linienzug Tcc) größer ist als das befohlene Kupplungsdrehmoment (Linienzug Tc) von dem TCM 20, kann das Kupplungspositionssignal (Linienzug Px) zu Zeitpunkt t5 nach oben modifiziert werden, um Linienzug Pf (d.h. das modifizierte Kupplungspositionssignal) zu bilden. Eine Einstellung des Basis-Kupplungspositionssignal (Linienzug Px) kann zu einer automatischen Modifikation einer aufgezeichneten Drehmoment-zu-Position-Tabelle (TTP-Tabelle) 60 führen, von der ein Beispiel in 3 gezeigt ist.
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Unter Bezugnahme auf 3 wird ein in Speicher 23 des TCM 20 (1) aufgezeichnetes TTP-Modell von dem TCM 20 verwendet, um zu ermitteln, wie viel Drehmoment (T) genau für eine gegebene Kupplungsposition (P) zu befehlen ist, und umgekehrt. Die TTP-Tabelle 60 kann einen oder mehrere TTP-Linienzüge 62a, 62b und 62c für unterschiedliche Kupplungstemperaturbereiche (Temp) umfassen. Jeder TTP-Linienzug 62a, 62b und 62c umfasst jeweilige kalibrierte Kontaktpunkte 63a, 63b, 63c. Die kalibrierten Kontaktpunkt-Punkte 63a, 63b, 63c können einem einzigen kalibrierten Kontaktpunkt-Drehmoment Tb und jeweiligen Kontaktpunkt-Kupplungspositionen Pa,Pb oder Pc in jedem TTP-Linienzug 62a, 62b, 63c entsprechen. Somit, als Teil einer möglichen Steuerungsaktion, kann das TCM 20 die TTP-Tabelle 60 über die Zeit, z.B. in jeder Richtung, modifizieren oder anpassen, wie etwa in der Richtung des Pfeils 65, um einen angepassten TTP-Linienzug 64 zu bilden, der zur Verwendung bei dem nächsten Kriechereignis aufgezeichnet werden kann. So wie es hierin verwendet wird, bedeutet der Ausdruck „Kriechereignis“ eine Bewegung des Fahrzeugs 10, nachdem die Bremsenbetätigungseinrichtung 40 gelöst worden ist, aber bevor die Gasbetätigungseinrichtung 11 betätigt wird. Somit bezieht sich der Ausdruck „nächstes Kriechereignis“ auf ein Kriechereignis, das nach einem anderen Kriechereignis auftritt.
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Unter Bezugnahme auf 4 beginnt ein Beispielverfahren 100 zum Steuern des in 1 gezeigten dDCT 14 bei Schritt 102, wobei das ECM 30 von 1 ein Bremsenbetätigungseinrichtungs-Positionssignal 44 empfängt, das anzeigt, dass ein Fahrer des Fahrzeugs 10 die Bremsenbetätigungseinrichtung 40 mit einer ausreichenden Kraft niedergedrückt hat, um das Fahrzeug 10 zu stoppen. In Schritt 102 sendet das TCM 20 ein Greifpunkt-Positionssignal an die vorgesehene Eingangskupplung (z.B. die erste Eingangskupplung C1 oder die zweite Eingangskupplung C2), um der vorgesehenen Eingangskupplung C1 oder C1 zu befehlen, sich in die Greifpunktposition Pk (2) zu bewegen. Wie oben besprochen, ist die Greifpunktposition Pk die Kupplungsposition, in der die bestimmte Eingangskupplung C1 oder C2 beginnt, Drehmoment zu übertragen.
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Das Verfahren 100 schreitet zu Schritt 104 fort, bei dem das ECM 30 oder TCM 20 ermittelt oder detektiert, ob die Bremsenbetätigungseinrichtung 40 gelöst worden ist. Dabei empfängt das ECM 30 oder das TCM 20 ein Bremsenbetätigungseinrichtungs-Positionssignal 44 von dem Bremsenbetätigungseinrichtungs-Positionssensor 42 in Ansprechen auf ein Lösen der Bremsenbetätigungseinrichtung 40 und detektiert dadurch ein Lösen der Bremsenbetätigungseinrichtung. Wenn die Bremsenbetätigungseinrichtung 40 nicht gelöst worden ist, dann kehrt das Verfahren 100 zu Schritt 102 zurück.
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Wenn das TCM 20 oder ECM 30 detektiert, dass die Bremsenbetätigungseinrichtung 40 gelöst worden ist (d.h. nicht gedrückt ist), fährt das Verfahren 100 mit Schritt 106 fort. Bei Schritt 106 sendet das TCM 20 ein Offset-Kupplungspositionssignal an die bestimmte Eingangskupplung C1 oder C2, um ihre Kupplungsposition schnell zu erhöhen, bis die vorgesehene Eingangskupplung C1 oder C2 eine Offset-Kupplungsposition Po erreicht (siehe Zeitpunkt t2 in 2), um eine Kriechverzögerung zu minimieren. Die Offset-Kupplungsposition Po kann ein Basis-Kontaktpunkt (Pt) minus ein Kalibrierungs-Offset-Wert sein. Die bestimmte Eingangskupplung kann die erste Eingangskupplung C1 oder die zweite Eingangskupplung C2 sein. Somit kann das TCM 20 bei Schritt 106 das Offset-Kupplungspositionssignal an die erste Eingangskupplung C1 oder die zweite Eingangskupplung C2 übertragen.
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Sobald die bestimmte Eingangskupplung C1 oder C2 die Offset-Kupplungsposition Po erreicht, fährt das Verfahren 100 mit Schritt 108 fort. Bei Schritt 108 wird der Kriechmodus des Getriebes aktiviert. Dazu sendet das TCM 20 ein Kriechmodus-Aktivierungssignal 49 an das dDCT 14. In dem Kriechmodus lässt das dDCT 14 zu, dass sich das Fahrzeug 10 bei Leerlauf-Drehzahlen den Fahrzeugs bewegen kann.
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Anschließend fährt das Verfahren 100 mit Schritt 110 fort. Schritt 110 beinhaltet ein Berechnen eines Kupplungsdrehmoments (Tcc), in diesem Beispiel über eine Summe aus dem Ist-Drehmoment der Kraftmaschine und dem Produkt aus der Tträgheit (I) der Kraftmaschine und der Beschleunigung (α) der Kraftmaschine 12.
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Die Trägheit (I) kann ein kalibrierter Wert sein, der in Speicher 23 des TCM 20 aufgezeichnet ist. Die Beschleunigung (α) kann unter Verwendung irgendeines geeigneten Ansatzes ermittelt werden, z.B. durch Berechnung der Änderungsrate eines gemessenen Signals der Drehzahl der Kraftmaschine oder durch direkte Messung. Das Ist-Drehmoment der Kraftmaschine kann in einer besonderen Ausführungsform von einem Drehmomentmodell, das in Speicher 33 des ECM 30 aufgezeichnet ist, ermittelt werden. So ist für jeden gegebenen Drehzahlpunkt das Drehmoment, das von der Kraftmaschine 12 ausgegeben wird, bekannt und wird dem TCM 20, etwa über einen Controller Area Network (CAN)-Bus, berichtet. Das berechnete Kupplungsdrehmoment (Tcc) wird aufgezeichnet, und das Verfahren 100 schreitet zu Schritt 112 fort.
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Bei Schritt 112 wird das befohlene Kupplungsdrehmoment (Linienzug Tc) für ein Soll-Ausgangskriechdrehmoment ermittelt. Das Basis-Kupplungsdrehmoment (Linienzug Tc) kann ein kalibrierter Wert sein, der in Speicher 23 des TCM 20 aufgezeichnet ist. Das Verfahren 100 schreitet dann zu Schritt 114 fort. Mit anderen Worten beinhaltet Schritt 112 ein Ermitteln, über das TCM 20, des befohlenen Kupplungsdrehmoments (Linienzug Tc), das ausreicht, um das Fahrzeug 10 zu bewegen, ohne die Gasbetätigungseinrichtung 11 zu betätigen, nachdem die Bremsenbetätigungseinrichtung 40 gelöst worden ist, wobei das befohlene Kupplungsdrehmoment (Linienzug Tc) ein kalibrierter Wert ist, der in Speicher 23 des TCM 20 aufgezeichnet ist.
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Bei Schritt 114 vergleicht das TCM 20 das befohlene Kupplungsdrehmoment (Linienzug Tc) mit dem berechneten Befehlskupplungsdrehmoment (Linienzug Tcc). Genauer ermittelt das TCM 20 die Differenz zwischen dem befohlenen Kupplungsdrehmoment (Linienzug Tc) und dem berechneten Befehlskupplungsdrehmoment (Linienzug Tcc), um die in 2 gezeigte berechnete Kupplungsdrehmomentdifferenz Δ zu ermitteln. Das Verfahren 100 fährt dann mit Schritt 116 fort.
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Bei Schritt 116 ermittelt das TCM 20, ob die berechnete Kupplungsdrehmomentdifferenz Δ gleich oder kleiner als ein kalibrierter Differenzwert ist. Der kalibrierte Differenzwert kann von dem TCM 20 beschafft werden und kann etwa Null betragen. Wenn die berechnete Differenz nicht gleich oder kleiner als der kalibrierte Differenzwert ist, ist keine Einstellung an dem Basis-Kupplungspositionssignal (Linienzug Px von 2) erforderlich, und das Verfahren 100 wiederholt Schritt 110. Die Schritte 110-116 können in einer Schleife fortfahren, bis eine Austrittsbedingung ein Schalten in eine stationäre Steuerung signalisiert, das in der Regel den Abschluss des Kriechens anzeigt. Die Austrittsbedingungen können unter anderem eine erneutes Betätigen der Bremsenbetätigungseinrichtung 40, einen Übergang des dDCT 14 in Schlupfen, ein Anfahren oder eine missbräuchliche Steuerung umfassen. Wenn die berechnete Kupplungsdrehmomentdifferenz Δ gleich oder kleiner als ein kalibrierter Differenzwert ist, schreitet das Verfahren 100 zu Schritt 118 fort.
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Schritt 118 beinhaltet das Anpassen oder Modifizieren der TTP-Tabelle 60 von 3 auf der Basis von der berechneten Kupplungsdrehmomentdifferenz Δ. Somit kann der Betrag der Einstellung der TTP-Tabelle 60 proportional zu der berechneten Kupplungsdrehmomentdifferenz Δ sein. Darüber hinaus kann der Betrag der Einstellung durch Totbänder oder andere geeignete Grenzen begrenzt werden, um Übereinstellung des TTP-Modells zu vermeiden. Zum Beispiel kann die Kupplungsposition in einem möglichen Ansatz um nicht mehr als 0,5 mm in jeder Regelschleife zunehmen. Die modifizierte TTP-Tabelle 60 wird in dem TCM 20 aufgezeichnet. Die modifizierte, aufgezeichnete TTP-Tabelle 60 enthält nun einen modifizierten Kupplungskontaktpunkt 63m (3), der dem Kontaktpunkt-Drehmoment Tb bei einer spezifischen Kupplungstemperatur entspricht. Das Verfahren 100 schreitet dann zu Schritt 120 fort.
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Bei Schritt 120 überträgt das TCM 20 ein modifiziertes Kupplungskontaktpunktsignal an die bestimmte Eingangskupplung C1 oder C2, um dadurch der bestimmten Eingangskupplung C1 oder C2 zu befehlen, sich zu dem modifizierten Kupplungskontaktpunkt zu bewegen, der aus der modifizierten, aufgezeichneten TTP-Tabelle 60 extrahiert wird. Mit anderen Worten stellt das TCM 20 das Basis-Kupplungspositionssignal (Linienzug Px von 2) nach oben ein, wodurch das Kupplungspositionssignal (nun Linienzug Pf) um einen kalibrierten Betrag derart erhöht wird, dass ein ausreichendes Getriebeausgangsdrehmoment aufgebracht wird, um das Fahrzeug 10 kriechen zu lassen. Kriechen bezieht sich auf eine Bewegung des Fahrzeugs 10, wenn die Bremsenbetätigungseinrichtung 40 und die Gasbetätigungseinrichtung 11 nicht gedrückt sind. Der Einstellungsbetrag des Basis-Kupplungspositionssignals (Linienzug Px) kann proportional zu der berechneten Kupplungsdrehmomentdifferenz Δ sein. Das Verfahren 100 kehrt nach der Einstellung des Positionssignals (Linienzug Px von 3) zu Schritt 104 zurück. Das Verfahren 100 kann durchgeführt werden, ohne Drehmomentsensoren zu verwenden.
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Unter Verwendung des vorstehend aufgeführten Verfahrens 100 kann das TCM 20 von 1 das berichtete Drehmoment der Kraftmaschine, die Drehmomentlast des Getriebes und eine Positionsregelung anwenden, um den Kupplungskontaktpunkt zu detektieren. An dem Kupplungskontaktpunkt liefern die Kraftmaschine und die Kupplung ausreichend Ausgangsdrehmoment an den Endantrieb, um das Fahrzeug 10 kriechen zu lassen. Der Kontaktpunkt kann mit anderen Parametern ausgebildet und verwendet werden, um ein Anfahren des Fahrzeugs und Schaltereignisse zu steuern.
