DE102014204256A1

DE102014204256A1 - Automatische getriebeschaltsteuerung basierend auf kupplungsdrehmomentkapazitätsdetektion mittels berechneten getriebeeingangsdrehmoments

Info

Publication number: DE102014204256A1
Application number: DE102014204256.9A
Authority: DE
Inventors: Christopher John Teslak; Yuji Fujii; Seung-Hoon Lee; Bradley Dean Riedle; Michael Glenn Fodor
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2013-03-13
Filing date: 2014-03-07
Publication date: 2014-10-02
Anticipated expiration: 2034-03-08
Also published as: CN104048037B; CN104048037A; US20140277974A1; US8938340B2; DE102014204256B4

Abstract

Ein System und ein Verfahren für das Steuern eines Fahrzeugantriebsstrang mit einem Getriebe zur Verbesserung der Schaltqualität basiert auf dem Detektieren einer anfänglichen Anstiegszeit der Drehmomentkapazität einer hinzukommenden Kupplung, was auf den Beginn der Drehmomentphase hinweist. Die anfängliche Anstiegszeit wird mittels einer Berechnung des Drehmoments der Getriebeantriebswelle detektiert. Das System kann einen Fahrzeugantriebsstrang mit einem Motor, ein über einen Drehmomentwandler an den Motor gekoppeltes Getriebe und eine Steuereinheit umfassen, die dazu konfiguriert ist, die Steuerung der Drehmomentphase einzuleiten, wenn eine Differenz zwischen einem ersten Drehmoment der Getriebeantriebswelle und einem zweiten Drehmoment der Getriebeantriebswelle einen ersten vorbestimmten Schwellenparameter während eines durch eine Vorbereitungsphase, eine Drehmomentphase und eine Trägheitsphase gekennzeichneten Schaltvorgangs übersteigt.

Description

Die vorliegende Offenbarung betrifft ein Stufen-Automatikgetriebe für die Verwendung in Kraftfahrzeugen und eine Steuerungsstrategie für die Zuschaltung und die Auskupplung getriebereibmomenterzeugender Elemente während eines Übersetzungswechsels.
Ein Stufen-Automatikgetriebe im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs verwendet mehrere Reibungselemente für das automatische Getriebeübersetzungsschalten. Im Allgemeinen können diese Reibungselemente als drehmomenterzeugende Elemente beschrieben werden, obwohl sie häufiger als Kupplung oder Bremsen bezeichnet werden. Diese Reibungselemente erzeugen Wege für den Leistungsfluss von einem Verbrennungsmotor bis hin zu Fahrzeugsantriebsrädern. Während der Beschleunigung des Fahrzeugs wird das Gesamtdrehzahlverhältnis, das das Verhältnis der Drehzahl einer Antriebswelle des Getriebes zu der Drehzahl einer Abtriebswelle des Getriebes ist, reduziert, während sich die Fahrzeuggeschwindigkeit abhängig von einer gegebenen Gaspedalbetätigung erhöht und das Getriebe durch die verschiedenen Übersetzungen hochschaltet.
Im Falle einer synchronen Hochschaltung wird ein erstes drehmomenterzeugendes Element, bezeichnet als eine abgehende Kupplung (OGC), ausgekuppelt, während ein zweites drehmomenterzeugendes Element, bezeichnet als hinzukommende Kupplung (OCC), zugeschaltet wird, um ein Getriebeübersetzungsverhältnis zu senken und den Drehmomentflusspfad durch das Getriebe zu ändern. Ein typischer Hochschaltevorgang wird in eine Vorbereitungsphase, eine Drehmomentphase und eine Trägheitsphase unterteilt. Während der Vorbereitungsphase wird die OCC dazu angeregt, sich auf ihre Zuschaltung vorzubereiten, währenddessen die drehmomenthaltende Kapazität der OGC als Schritt in Richtung ihrer Auskupplung reduziert wird. Während der Drehmomentphase, die auch als Drehmomentübertragungsphase bezeichnet werden kann, wird das OGC-Drehmoment auf einen Wert von null oder ein nichtsignifikantes Niveau reduziert, um sie auf ihr Außen-Eingriffbringen vorzubereiten. Gleichzeitig wird das OCC-Drehmoment von einem nichtsignifikanten Niveau erhöht, wobei die Zuschaltung der OCC entsprechend einer herkömmlichen Hochschaltungssteuerungsstrategie eingeleitet wird. Die zeitliche Koordinierung der OCC-Zuschaltung und der OGC-Lösung führt zu einer kurzzeitigen Aktivierung zweier Drehmomentflusspfade durch das Getriebe, wodurch die Drehmomentabgabe an der Abtriebswelle des Getriebes augenblicklich abfällt. Dieser Zustand, der auch als „Drehmomentloch“ bezeichnet werden kann, tritt vor dem Lösen der OGC auf. Ein Fahrzeugpassagier kann ein „Drehmomentloch“ als unangenehme Erschütterung während des Gangwechsels erleben. Wenn die OCC ausreichend Drehmoment entwickelt, wird die OGC ausgekuppelt, was das Ende der Drehmomentphase und den Beginn der Trägheitsphase kennzeichnet. Während der Trägheitsphase wird das OCC-Drehmoment eingestellt, um ihre Schlupfdrehzahl auf null zu senken. Wenn die OCC-Schlupfdrehzahl null erreicht, ist der Schaltvorgang abgeschlossen.
Bei einer synchronen Schaltung sollte die zeitliche Koordinierung der OGC-Lösens mit der OCC-Drehmomentstufe synchronisiert werden, um ein konsistentes Schaltgefühl zu bewerkstelligen. Während eines typischen Hochschaltevorgangs muss die OCC-Drehmomentkapazität (T_OCC) in allen Betriebsbedingungen konsistent erhöht werden, um eine reibungslose Schaltqualität zu erreichen. Insbesondere ist die exakte Kenntnis einer anfänglichen Anstiegszeit (t_OCC) der T_OCC,die auf den Beginn der Drehmomentphase hinweist, wünschenswert, um andere drehmomenterzeugende Vorrichtungen, einschließlich eines Motors, Kupplungen und eines Elektromotors, während des Schaltens synchron zu steuern. Unterschiedliche Steuerzeitpunkte zwischen der OCC und anderen drehmomenterzeugenden Vorrichtungen führen zu einer inkonsistenten Schaltqualität oder einer wahrnehmbaren Erschütterung während des Schaltens. Ein hydraulischer Druckaufnehmer kann eingesetzt werden, um den OCC-Aktuatordruck zu überwachen, aber eine genaue Detektion der t_OCCbleibt eine Herausforderung unter verschiedenen Betriebsbedingungen. Somit besteht, um die Steuerung der automatischen Getriebesteuerung zu verbessern, die Notwendigkeit, die t_OCCder T_OCC unter allen Bedingungen genau zu detektieren.
Ein System und Verfahren für das Detektieren einer anfänglichen Anstiegszeit der Drehmomentkapazität einer hinzukommenden Kupplung während eines Schaltvorgangs für ein Automatikgetriebe stellen die Steuerparameter des hinzukommenden Kupplungsaktuators ein, um eine detektierbare Steigungsänderung oder eine kurze Aufwärtsänderung im Antriebswellendrehmomentprofil zu induzieren und die Steigungsänderung durch Verwendung zumindest einer Antriebswellendrehmomentberechnung zu detektieren. Der Beginn der Steigungsänderung entspricht der anfänglichen Anstiegszeit. Die Offenbarung stellt auch ein System und ein Verfahren bereit, um die Steuerparameter des Kupplungsaktuatorhubs einzustellen, um die Steigung aufeinanderfolgender Schaltvorgänge zur Verbesserung der Detektierbarkeit der anfänglichen Anstiegszeit zu erhöhen. Ausführungsformen dieser Offenbarung können in verschiedenen Schaltungssteueranwendungen eingesetzt werden, in denen die Synchronisierung der Steuerzeitgebung erwünscht ist.
In einer Ausführungsform umfasst ein Fahrzeugantriebsstrang einen Motor und ein durch einen Drehmomentwandler an den Motor gekoppeltes Getriebe, wobei das Getriebe zumindest einen Getriebesatz umfasst, der mehrfache Drehmomentflusspfade von einer Antriebswelle des Getriebes zu einer Abtriebswelle des Getriebes definiert. Der Fahrzeugantriebsstrang kann auch eine Steuereinheit umfassen, die dazu konfiguriert ist, die Steuerung der Drehmomentphase einzuleiten, wenn eine Differenz zwischen einem ersten berechneten Drehmoment der Getriebeantriebswelle und einem zweiten berechneten Drehmoment der Getriebeantriebswelle einen ersten vorbestimmten Schwellenparameter während eines durch eine Vorbereitungsphase, eine Drehmomentphase und eine Trägheitsphase charakterisierten Schaltvorgangs übersteigt.
In einer weiteren Ausführungsform umfasst ein Verfahren für das Steuern eines Fahrzeuges mit einem Getriebe den Befehl eines Getriebehochschaltevorgangs, wobei der Hochschaltevorgang von einer Vorbereitungsphase, gefolgt von einer Drehmomentphase charakterisiert ist. Das Verfahren kann auch das Einleiten der Steuerung der Drehmomentphase umfassen, wenn eine Zeitableitung des berechneten Drehmoments der Getriebeantriebswelle einen ersten vorbestimmten Schwellenparameter übersteigt oder nach einer vorbestimmten Zeit ab der Einleitung der Vorbereitungsphase. Ausführungsformen können zudem das Einleiten der Steuerung der Drehmomentphase umfassen, wenn eine Differenz zwischen einem ersten berechneten Drehmoment der Getriebeantriebswelle und einem zweiten berechneten Drehmoment der Getriebeantriebswelle einen entsprechenden Schwellenparameter übersteigt. Das Drehmoment der Getriebeantriebswelle kann basierend auf verschiedene Betriebsparameter des Fahrzeugs berechnet werden, wie etwa die Rotorgeschwindigkeit des Drehmomentwandlers, die Geschwindigkeit der Getriebeantriebswelle (oder Turbinengeschwindigkeit des Drehmomentwandlers), Drehmomentwandler-Drehmomentkapazitätsfaktor, Drehmomentwandler-Drehmomentverhältnis, Drehanzahl am Getriebeausgang, Fahrzeugbeschleunigung, Fahrzeugmasse, Achsübersetzung und Radius der Fahrzeugräder.
Ausführungsformen gemäß der vorliegenden Offenbarung bieten verschiedene Vorteile. Beispielsweise stellen verschiedene Ausführungsformen eine genauere Anzeige für die anfängliche Anstiegszeit der Drehmomentkapazität der hinzukommenden Kupplung, die auf den Beginn der Drehmomentphase hinweist, um andere drehmomenterzeugende Vorrichtungen, einschließlich eines Motors, Kupplungen und eines Elektromotors in Hybridfahrzeuganwendungen, auf synchronisierte Art während des Schaltens zu steuern. Die Verwendung einer induzierten Steigungsänderung im Eingangsdrehmomentprofil, gemäß verschiedenen Ausführungsformen, erleichtert ein robusteres Detektieren der Einleitung der Drehmomentphase eines Hochschaltevorgangs. Robusteres Detektieren der Einleitung der Drehmomentphase erleichtert die koordinierte Steuerung der Drehmomentphase einer hinzukommenden Kupplung, abgehenden Kupplung und Eingangsdrehmomentquelle(n) auf synchronisierte Art.
Die oben erwähnten Vorteile und andere Vorteile und Eigenschaften werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen, wenn in Verbindung mit den beiliegenden Figuren betrachtet, leicht ersichtlich.
1 zeigt eine schematische Darstellung eines Stufen-Automatikgetriebes, gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung, in einer Niedriggangkonfiguration;
2 zeigt eine schematische Darstellung eines Stufen-Automatikgetriebes, gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung, in einer Hochgangkonfiguration;
3 zeigt ein Schaubild eines synchronen Hochschaltevorgangs, gemäß eines Verfahrens zum Steuern des Hochschaltens für ein herkömmliches Getriebe gemäß Stand der Technik;
4 zeigt die Funktionsweise eines Hochschaltesteuerungssystem oder -verfahren gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung;
5 zeigt ein Flussdiagramm, das einem Steuersequenzvorgang eines Hochschaltesteuerungssystems oder -verfahrens gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung beschreibt;
6 zeigt die Beziehung zwischen dem Druck und dem Getriebeeingangsdrehmomentprofil gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung;
7 zeigt zwei Drehmomentprofile von Getriebeantriebswellen, gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung; und
8 zeigt ein Flussdiagramm, das eine Steuersequenzoperation eines Hochschaltesteuerungssystems oder -verfahrens gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
Wie gefordert werden hierin detaillierte Ausführungsformen des beanspruchten Gegenstandes offenbart; jedoch versteht es sich, dass die offenbarten Ausführungsformen lediglich beispielhaft sind in verschiedenen und alternativen Formen verwirklicht sein können. Die Figuren sind nicht notwendigerweise maßstabsgetreu; einige Merkmale können überspitzt oder auf ein Minimum reduziert sein, um Details bestimmter Bestandteile zu zeigen. Aus diesem Grund sollen hierin offenbarte, spezifische strukturelle und funktionelle Details nicht als einschränkend interpretiert werden, sondern lediglich als veranschaulichende Basis, um Fachleuten auf dem Gebiet der Erfindung die Anwendung von Ausführungsformen des beanspruchten Gegenstandes zu lehren.
Das Schalten eines Stufen-Automatikgetriebes wird vom Aufbringen und/oder Lösen verschiedener Reibungselemente (wie etwa Scheibenkupplungen, Bandbremsen etc.), die die Drehzahl- und Drehmomentbeziehungen durch das Ändern von Getriebekonfigurationen ändern, begleitet. Reibungselemente können hydraulisch, mechanisch oder durch andere Strategien mittels eines oder mehrerer zugeordneter Aktuatoren aktiviert werden, die in Kommunikation mit einer mikroprozessorbasierten Steuereinheit stehen, die eine bestimmte Steuerstrategie basierend auf von einem oder mehreren Sensoren erhaltenen Signalen umsetzt. Eine durchführbare Kombination von Getriebekonfigurationen bestimmt eine Gesamtanzahl von Übersetzungsstufen. Obwohl sich in modernen Automatikgetrieben verschiedene Konfigurationen von Planeten- und Vorgelegegetriebe finden, ist das grundlegende Prinzip von Schaltkinematiken ähnlich.
Während eines typischen synchronen Hochschaltevorgangs von einer niedrigeren Getriebekonfiguration zu einer höheren Getriebekonfiguration, reduzieren sich sowohl das Übersetzungsverhältnis (definiert als Drehzahl der Antriebswelle des Automatikgetriebes/Drehzahl der Abtriebswelle) als auch das Drehmomentverhältnis (definiert als Drehmoment an der Abtriebswelle des Automatikgetriebes/Drehmoment an der Antriebswelle). Während eines Hochschaltevorganges löst sich ein Reibungselement (bezeichnet als eine abgehende Kupplung (OGC)), das der niedrigen Getriebekonfiguration zugeordnet wird, während sich ein anderes Reibungselement (bezeichnet als eine hinzukommende Kupplung (OCC)), das einer höheren Getriebekonfiguration zugeordnet wird, zuschaltet.
Bezugnehmend auf 1 und 2 werden schematische Darstellungen eines Stufen-Automatikgetriebes für die Verwendung in einem Automobilantriebsstrang gezeigt. Wie unten im Detail erklärt wird, hat das Getriebe 10 eine in 1 dargestellte, beispielhafte niedrige Getriebekonfiguration und eine in 2 dargestellte, beispielhafte hohe Getriebekonfiguration.
Obwohl der in 1 und 2 gezeigte Antriebsstrang einen Drehmomentwandler an der Drehmomenteingangsseite des Getriebes 10 umfasst, können verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung auch in einem Hybridantriebsstrang eingesetzt werden, der beispielsweise einen Motor und einen Elektromotor ohne Drehmomentwandler umfasst. In einer Hybridkonfiguration wird die Motorleistung durch die vom Motor erzeugte elektrische Leistung ergänzt. Zudem kann die in 1 und 2 dargestellte, spezifische Getriebeanordnung durch andere Getriebeanordnungen, die verschiedene Drehmomentflusspfade von einer Leistungsquelle (z.B. Motor und/oder Triebwerk) zu einer Abtriebswelle herstellen, ersetzt werden.
Der in 1 und 2 gezeigte Antriebsstrang umfasst einen Verbrennungsmotor 11, der durch einen Drehmomentwandler 14 an einen einfachen Planetengetriebesatz 12 eines Getriebes mit Mehrfachübersetzung 10 gekoppelt ist. Der einfache Planetengetriebesatz 12 umfasst ein Hohlrad 15, Antriebsräder 17 und ein Sonnenrad 16. Das Drehmoment wird vom Drehmomentwandler auf das Hohlrad 15 übertragen. Das fixierte Sonnenrad 16 agiert als Reaktionselement, wobei das Drehmoment durch einen Planetenträger für die Antriebsräder 17, die das Hohlrad 15 und das Sonnenrad 16 kämmen, übertragen wird.
Ein Verbund-Planetengetriebesatz 18 umfasst ein Hohlrad 19, welches steuerbar mit einer Abtriebswelle 13 verbunden ist. Das Sonnenrad 20 agiert als Drehmomenteingangselement für den Verbund-Planetengetriebesatz 18. Ein zweites Sonnenrad 21 kämmt lange Antriebsräder 22, die im Gegenzug das Hohlrad 19 und kurze Antriebsräder 23 kämmen. Das Sonnenrad 20 kämmt auch Antriebsräder 23. Die Antriebsräder bilden eine Anordnung zusammengesetzter Antriebsräder, die auf einem Träger 24 gelagert sind, der selektiv von einer Kupplung 25 (z.B. OGC) gebremst werden kann. Das Sonnenrad 21 kann selektiv von einer Kupplung 26 (z.B. OCC) gebremst werden.
Eine Steuereinheit 120 kann verschiedene Arten computerlesbarer Speichermedien umfassen, um flüchtige und/oder permanente Speicher zu implementieren. In der repräsentativen Ausführungsform von 1 und 2 umfasst eine Steuereinheit 120 einen flüchtigen Direktzugriffspeicher (RAM) 126 und einen dauerhaften Keep-alive Memory (KAM) 128. Verschiedene andere Speicherarten (nicht gezeigt) können auch bereitgestellt werden, wie etwa Festwertspeicher (ROM). Die Steuereinheit 120 steht im Austausch mit einem oder mehreren Sensoren 122 und Aktuatoren 124. Sensoren 122 können einen Drucksensor 28 und verschiedene Drehzahlsensoren (nicht gezeigt), die auf die Rotationsgeschwindigkeit von zugeordneten Bauteilen hinweisende Signale bereitstellen, wie zum Beispiel die Drehzahl des Motors 11, Antriebswelle 29 und Abtriebswelle 13. In manchen Ausführungsformen umfassen die Sensoren 122 einen Drehmomentsensor 30, der für die Messung des Drehmoments der Antriebswelle 29 positioniert ist. Der Drehmomentsensor 30 kann von einem auf Dehnmessstreifen basierenden System, einer piezoelektrischen Wägezelle oder einem magnetoelastischen Drehmomentsensor umgesetzt werden, wie beispielsweise in U.S. Pat. Nr. 6.266.054 , 6.145.387 . 6.047.605 , 6.553.847 und 6.490.934 detaillierter beschrieben, die hierin durch Verweis aufgenommen sind. Der magnetoelastische Drehmomentsensor ermöglicht genaue Messungen des auf eine rotierende Achse ausgeübten Drehmoments, ohne den physischen Kontakt zwischen einem magnetflussabfühlenden Element und der Achse zu benötigen. Es versteht sich, dass der Drehmomentsensor anders als in 1 und 2 gezeigt angebracht werden kann, abhängig von einer kinematischen Anordnung und Sensoreinhausungsüberlegungen für ein bestimmtes Getriebesystem, um Hochschaltesteuerverfahren gemäß verschiedener Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung zu implementieren.
Die Steuereinheit 120 kann mit einer oder mehreren Drehmomentquellen oder -erzeugern, wie etwa einen Motor 11, kommunizieren und/oder diese steuern. In Hybridfahrzeuganwendungen können Drehmomentquellen auch einen Traktionsmotor (nicht gezeigt) in Kommunikation mit und/oder gesteuert von der Steuereinheit 120.
Verschiedene hierin veranschaulichte und beschriebene Steuerfunktionen können innerhalb einer einzigen Steuereinheit integriert werden oder können zwischen oder unter mehreren Sonderzwecksteuereinheiten, abhängig von der jeweiligen Anwendung und Umsetzung, aufgeteilt werden.
Die Steuereinheit 120 wird manchmal beispielsweise als Motorsteuermodul (ECM), Antriebsstrangsteuermodul (PCM) oder Fahrzeugsystemsteuereinheit (VSC) bezeichnet und umfasst im Allgemeinen einen Mikroprozessor, der im Austausch mit computerlesbaren Speichermedien, die durch RAM 126 und KAM 128 vertreten werden, steht. Das computerlesbare Speichermedium kann unter Verwendung jeder beliebigen aus einer Reihe bekannter Speichervorrichtungen implementiert werden, wie etwa PROMs (Programmable read-only memory), EPROMs (elektrische PROMs), EEPROMs (elektrisch löschbare PROMs), Flash-Speicher oder jede andere elektrische, magnetische, optische oder Kombinationsspeichervorrichtung, die Daten speichern kann, von denen manche ausführbare Anweisungen darstellen, die vom Mikroprozessor verwendet werden, um direkt oder indirekt das Automatikgetriebe 10 oder den Motor 11 zu steuern.
In einer Ausführungsform umfassen die computerlesbaren Speichermedien gespeicherte Daten, die Anweisungen, Software oder von der Steuereinheit 120 ausführbaren Code darstellen, um Hochschaltevorgänge des Automatikgetriebes 10 mittels Aktuatoren 124 zu steuern und damit eine oder mehrere Kupplungen oder Reibungselemente 25, 26 als Antwort auf Signale von einem oder mehreren Sensoren 122 zuzuschalten oder zu lösen. In einer Ausführungsform befiehlt die von den ausführbaren Anweisungen oder Software umgesetzte Kontrollstrategie einen Hochschaltevorgang des Getriebes und leitet die Steuerung der Drehmomentphase ein, wenn eine Differenz zwischen einem ersten Drehmoment der Getriebeantriebswelle und einem zweiten Drehmoment der Getriebeantriebswelle einen ersten vorbestimmten Schwellenparameter übersteigt. Das Drehmoment der Antriebswelle kann abhängig von der jeweiligen Anwendung und Umsetzung gemessen oder berechnet werden, wie unten detaillierter beschrieben.
Wie angedeutet hat das Getriebe 10 in 1 eine niedrige Getriebekonfiguration und in 2 eine hohe Getriebekonfiguration. In der niedrigen Getriebekonfiguration agiert die OGC 25 als ein Reaktionspunkt für den Verbund-Planetengetriebesatz 18. Der Drehmomentflusspfad im Antriebsstrang ist in 1 mit dicken, zielgerichtete Linien eingezeichnet. Das Drehmoment wird während des Betriebs in einem niedrigen Gang vom einfachen Planetengetriebesatz 12 auf das Sonnenrad 20 des Verbund-Planetengetriebesatzes 18 übertragen. Das Hohlrad 19 überträgt das treibende Drehmoment an die Abtriebswelle 13.
Während eines synchronen Hochschaltevorgangs von der niedrigen Getriebekonfiguration auf die hohe Getriebekonfiguration wird OGC 25 gelöst und OCC 26 zugeschaltet. Zu diesem Zeitpunkt wird das Sonnenrad 21 von der OCC 26 gebremst. Die OCC 26 funktioniert als Reaktionspunkt für den Verbund-Planetengetriebesatz 18. Während dieses Hochschaltevorgangs von einer niedrigen Getriebekonfiguration auf eine hohe Getriebekonfiguration sinken sowohl das Übersetzungsverhältnis als auch das Drehmomentverhältnis.
Zusammengefasst zeigt 1 ein Getriebe 10 in einer niedrigen Getriebekonfiguration mit einem hohen Drehmomentverhältnis. In der niedrigen Getriebekonfiguration ist die OCC 26 (d.h. die Kupplung mit dem hohen Verhältnis) gelöst und die OGC 25 (d.h. die Kupplung mit dem niedrigen Verhältnis) ist zugeschaltet. Infolgedessen wird der Träger 24 der Antriebsräder 22 des Verbund-Planetengetriebesatzes 18 fixiert, wodurch eine Drehmomentübertragung vom Sonnenrad 21 auf die Abtriebswelle 13 mit einem hohen Drehmomentverhältnis ermöglicht wird. 2 zeigt ein Getriebe 10 in einer hohen Getriebekonfiguration mit einem niedrigen Drehmomentverhältnis. Die OCC 26 ist zugeschaltet und die OGC 25 ist gelöst. Infolgedessen wird das Sonnenrad 21 fixiert, wodurch eine Drehmomentübertragung vom Sonnenrad 20 auf die Abtriebswelle 13 mit einem niedrigen Drehmomentverhältnis ermöglicht wird. Wie in 1 und 2 gezeigt ist der Motor 11 über einen Drehmomentwandler 14 mit dem Getriebe 10 verbunden. Das Getriebe 10 umfasst Getriebesätze 12, 18, die zahlreiche Drehmomentflusspfade von der Antriebswelle 29 hin zur Abtriebswelle 13 definieren. Wie unten ausführlicher beschrieben ist die Steuereinheit 120 dazu konfiguriert, die Steuerung der Drehmomentphase einzuleiten, wenn eine Differenz zwischen einem ersten Drehmoment der Getriebeantriebswelle und einem zweiten Drehmoment der Getriebeantriebswelle während eines durch eine Vorbereitungsphase, eine Drehmomentphase und eine Trägheitsphase gekennzeichneten Schaltvorganges einen ersten vorbestimmten Schwellenparamenter übersteigt.
In 3 wird ein Schaubild eines synchronen Hochschaltevorgangs von der niedrigen Getriebekonfiguration auf die hohe Getriebekonfiguration mit einer konstanten Stellung der Motor-Drosselgemäß einem herkömmlichen Hochschaltesteuerungsverfahren gezeigt. Die in 3 eingezeichneten Variablen sind charakteristisch für ein herkömmliches synchrones Hochschaltesteuerungsverfahren. Die in 3 veranschaulichte Hochschaltesteuerung gemäß Stand der Technik wird mit Bezug auf die schematischen Darstellungen eines Fahrzeugantriebsstranges gemäß den in 1 und 2 veranschaulichten Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung beschrieben.
Der synchrone Hochschaltevorgang aus 3 wird in drei Phasen unterteilt: Vorbereitungsphase 31, Drehmomentphase 32 und Trägheitsphase 33. Die Drehmomentphase 32 ist ein Zeitabschnitt, wenn die Drehmomentkapazität der OGC 25 gesteuert wird, damit sie für ihr Lösen gegen einen Wert von null sinkt. Die Vorbereitungsphase 31 ist eine Zeitspanne vor der Drehmomentphase 32. Die Trägheitsphase 33 ist ein Zeitabschnitt, wenn die OGC 25 nach der Drehmomentphase 32 zu schlupfen beginnt. Während der Vorbereitungsphase 31 wird die Drehmomentkapazität der OGC 25, wie in 34 gezeigt, reduziert, indem der auf ihren Aktuator ausgeübte hydraulische Druck 35 gesenkt wird, um sie auf ihr Lösen vorzubereiten. Die OGC 25 behält jedoch ausreichend Drehmomentkapazität, um ein Schlupfen zu diesem Zeitpunkt zu verhindern, wie in 36 gezeigt. Gleichzeitig wird der hydraulische Steuerdruck (P_OCC) der OCC 26 bei 37 erhöht, um den Aktuator der OCC 26 anzuregen, ohne eine signifikante Drehmomentkapazität anzunehmen, und sie auf ihre Zuschaltung vorzubereiten.
Die Drehmomentphase 32 beginnt mit einer Anfangs-Anstiegszeit (t_OCC) 38 wenn die Drehmomentkapazität der OCC (T_OCC) zu steigen beginnt. Während des anfänglichen Zeitanstiegs kann der OCC-Aktuator weiterhin einen Ölfilm zwischen die Kupplungsscheiben pressen, ohne einen detektierbaren Unterschied im P_OCC-Profile 39. Der Grund dafür ist, dass die OCC durch viskose Scherung zwischen den Kupplungsscheiben ein signifikantes Drehmoment entwickelt, noch bevor der Aktuator einen vollständigen Hub erfährt. Es ist bekannt, dass dieses viskose Drehmoment in Bezug auf P_OCC aufgrund einer Reihe von Faktoren, wie etwa die Reibungseigenschaften der Kupplungsscheiben und der Getriebeflüssigkeit, Temperatur, etc. in hohem Maße nichtlinear ist. Demgemäß ist es schwierig, den t_OCC basierend auf den Messungen des P_OCC genau zu detektieren. Während der Drehmomentphase 32 wird die T_OGC ohne zu schlupfen 40 weiter gesenkt, wobei der Planetengetriebesatz in der niedrigen Getriebekonfiguration verbleibt. Jedoch senkt die steigende T_OCC 41 den Netto-Kraftfluss innerhalb des Getriebesatzes. Infolge dessen sinkt das Drehmoment der Abtriebswelle (T_OS) während der Drehmomentphase signifikant ab, was das sogenannte Drehmomentloch 42 erzeugt. Ein großes Drehmomentloch kann von einem Fahrzeugpassagier als unangenehme Erschütterung beim Schalten wahrgenommen werden.
Das Ende der Drehmomentphase und damit der Beginn der Trägheitsphase findet statt, wenn die OGC beginnt bei 43 zu schlupfen (Schlupfen der OGC in der Fig. nicht gezeigt). Es wird angemerkt, dass die OGC möglicherweise schlupfen darf, bevor die T_OGC bei 43 null erreicht, wenn die auf die OGC ausgeübte Belastung ihre Drehmomenthaltekapazität T_OGC übersteigt. Während der Trägheitsphase 33 steigt die OGC-Schlupfgeschwindigkeit, während die OCC-Schlupfgeschwindigkeit gegen null sinkt 44. Die Motordrehzahl sinkt 45, während sich die Planetengetriebekonfiguration ändert. Während der Trägheitsphase 33 wird das Drehmoment der Abtriebswelle in erster Linie von der T_OCC beeinflusst. Dies führt dazu, dass sich das Drehmoment der Abtriebswelle rasch auf die Stufe 46 begibt, die der T_OCC 47 am Beginn der Trägheitsphase entspricht.
3 zeigt auch ein reduziertes Motordrehmoment (T_ENG) 48 während der Trägheitsphase. Dies geschieht aufgrund der Kürzung des Motordrehmoments durch die zeitliche Steuerung der Motorzündung gemäß einer gewöhnlichen Praxis im herkömmlichen Schaltsteuerverfahren, was der OCC erlaubt, sich ohne exzessive Drehmomentkapazität zu benötigen, sich innerhalb einer Zielzeit zuzuschalten. Wenn die OCC die Zuschaltung abgeschlossen hat oder wenn ihre Schlupfgeschwindigkeit null wird 49 endet die Trägheitsphase 33. Die Kürzung des Motordrehmoments wird entfernt 50 und das T_OS bewegt sich auf die Stufe 51, das einem bestimmten Motordrehmomentniveau 52 entspricht.
Bezugnehmend auf 4 wird ein Verfahren zum Detektieren der Anfangs-Anstiegszeit (t_OCC) der OCC-Drehmomentkapazität (T_OCC) während einer Hochschaltesteuerung von der niedrigen zur hohen Getriebekonfiguration für ein Automatikgetriebesystem gezeigt. Die Schaltsteuersequenz ist der in 3 ähnlich. Das Drehmoment der Antriebswelle (T_IN) 101, das in dieser Offenbarung gleich dem Turbinendrehmoment ist, kann mit einem Drehmomentsensor 29 für Anwendungen, die einen Drehmomentsensor umfassen, gemessen werden oder mit Hilfe der gemessenen Rotorgeschwindigkeit, gemessenen Turbinengeschwindigkeit und den Eigenschaften des Drehmomentwandlers berechnet werden. In einer Ausführungsform ist der Algorithmus für die Berechnung des Drehmoments der Antriebswelle unten in Gl. (1) beschrieben:
wobei

T_IN:: Drehmoment der Antriebswelle
ω_IMP:: Rotorgeschwindigkeit
ω_TURB:: Turbinengeschwindigkeit
K_FACTOR:: Drehmomentkapazitätsfaktor des Drehmomentwandlers
TQ_RATIO:: Drehmomentverhältnis bestimmt anhand von Drehmomentwandlereigenschaften ist

Der Drehmomentwandler wird üblicherweise durch Prüfstandtests charakterisiert und sein Drehmomentkapazitätsfaktor und sein Drehmomentverhältnis werden in einer Referenztabelle auf einem für die Steuereinheit 120 zugänglichen computerlesbaren Medium als eine Funktion von Zustandsvariablen, wie etwa ein Drehzahlverhältnis zwischen dem Rotor und der Turbine des Drehmomentwandlers 14 (d.h. Turbinengeschwindigkeit/Rotorgeschwindigkeit), gespeichert. Die Rotorgeschwindigkeit entspricht der Motordrehzahl, da der Rotor des Drehmomentwandlers 14 mit dem Motor 11 verbunden ist. Ein Turbinengeschwindigkeitssensor oder Geschwindigkeitssensor für die Antriebswelle 29 kann eingesetzt werden, um die Turbinengeschwindigkeit des Drehmomentwandlers 14 zu messen.
Das Drehmomentprofil der Antriebswelle zeigt eine Steigungsänderung 102 oder eine kurze Aufwärtsänderung nach einem Wendepunkt 103, wenn die OCC-Drehmomentkapazität zu steigen beginnt 104. Die Höhe und Breite der Bewegung 102 wird von der Steigung 105 der OCC-Drehmomentkapazität direkt beeinflusst. Verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung, wie in Fig. 5 ausführlicher beschrieben, beobachten die Rotorgeschwindigkeit, Turbinengeschwindigkeit und den Getriebebefehl und detektieren den Wendepunkt 103 in Echtzeit, um die anfängliche Anstiegszeit zu identifizieren, die den Beginn der Drehmomentphase 106 definiert. Als Antwort darauf kann die Steuereinheit 120 das OCC-Hydraulikdruckprofil und das zugeordnete OCC-Drehmomentkapazitätsprofil 105 systematisch und adaptiv einstellen, um die Detektierbarkeit des Wendepunkts 103 zu verbessern.
In 5 wird die Funktionsweise eines Systems oder eines Verfahrens zum Detektieren der anfänglichen Anstiegszeit (t_OCC) der OCC-Drehmomentkapazität (T_OCC) gemäß einer Ausführungsform dieser Offenbarung gezeigt. Wie Fachleuten auf dem Gebiet der Erfindung offenkundig sein wird, werden diese durch Flussdiagrammblöcke dargestellten Funktionen durch Software und/oder Hardware ausgeführt werden. Abhängig von der jeweiligen Verarbeitungsstrategie, wie etwa ereignisgesteuert, unterbrechungsgesteuert, etc., können die verschiedenen Funktionen in einer Reihenfolge oder Sequenz, die sich von der in der Fig. gezeigten unterscheidet, ausgeführt werden. Ähnlich dazu können ein oder mehrere Schritte oder Funktionen wiederholt durchgeführt werden, obwohl dies nicht explizit dargestellt ist. In einer Ausführungsform werden die dargestellten Funktionen hauptsächlich durch Software, Anweisungen oder auf einem computerlesbaren Speichermedium gespeicherten Code umgesetzt und von einem oder mehreren mikroprozessorbasierten Computern oder Steuereinheiten zur Steuerung des Fahrzeugbetriebs ausgeführt.
Die Steuereinheit 120 leitet einen Schaltvorgang ein und definiert den Start der Vorbereitungsphase (i = 0) in 201. Die Steuereinheit 120 erhöht den hydraulischen Druck (P_OCC) des OCC-Aktuators, um auf die Zuschaltung 202 vorzubereiten, während die OGC-Drehmomentkapazität reduziert und die Motordrehmomentreserve wie in 203 dargestellt eingestellt wird. Die Steuereinheit bestimmt dann das Getriebeeingangsdrehmoment T_IN(t_i) zum Steuerzeitschritt i oder zum Zeitpunkt t_i, wie in 204 dargestellt.
In manchen Ausführungsformen wird das Getriebeeingangsdrehmoment T_IN durch einen Drehmomentsensor 30 gemessen. Das vom Drehmomentsensor 30 bereitgestellte Antriebswellen-Drehmomentsignal kann in einer gewünschten Frequenz abgefragt werden, die so beispielsweise bis zu 1 msec hoch sein kann. In anderen Ausführungsformen wird das Antriebswellen-Drehmomentsignal, wie zuvor beschrieben, basierend auf der gemessenen Rotorgeschwindigkeit, gemessenen Turbinengeschwindigkeit und Eigenschaften des Drehmomentwandlers errechnet.
Bei 205 berechnet die Steuereinheit einen Anstieg oder eine Zeitableitung des gemessenen oder berechneten Eingangsdrehmoments (ΔT_IN/Δt)_i von T_IN(t_i), T_IN(t_i-1), T_IN(t_i-2), ..., T_IN(t_i-n), wobei ein vorgewählter Parameter n das Zeitintervall Δt = t_i – t_i-n definiert. Ein negativer Wert (i-n) bezeichnet Drehmomentberechnungen vor der Vorbereitungsphase. Dies ist ein Beispiel einer Ausführungsform dieser Offenbarung zum Detektieren der anfänglichen Anstiegszeit der OCC. Eine Reihe anderer Ansätze können zur Bestimmung der Steigungsänderung oder kurzen Aufwärtsänderung, der auf die anfängliche Anstiegszeit der OCC hinweist, verwendet werden. Die Berechnung des Antriebswellendrehmoments kann auch durch einen Getriebebefehl ausgelöst werden.
Wie zuvor mit Bezug auf 4 beschrieben zeigt das Antriebswellendrehmomentprofil T_IN einen Wendepunkt oder eine kurze Aufwärtsänderung, wenn die T_OCC zu steigen beginnt. Die Steuereinheit vergleicht die Zeitableitung des gemessenen oder berechneten Eingangsdrehmoments (ΔT_IN/Δt)_i mit einem vorbestimmten Schwellenparameter A_thres bei 206. Wenn die Zeitableitung des berechneten Eingangsdrehmoments (ΔT_IN/Δt)_igeringer ist als der vorbestimmte Schwellenparameter A_thres, geht die Steuereinheit über zu 207 und untersucht, ob die Zeit für die Vorbereitungsphase im Vergleich zu einem vorbestimmten Intervall I_max abgelaufen ist. Das bedeutet, wenn der Index i größer ist als I_max, beendet die Steuereinheit die Vorbereitungsphase 209 und leitet die Steuerung der Drehmomentphase der OCC, OGC und eine oder mehr Drehmomentquellen, wie etwa dem Motor, bei 210 ein. Andernfalls erhöht die Steuereinheit den Wert i auf i+1 und wiederholt den in 208 dargestellten Prozess. Wenn die Zeitableitung des Eingangsdrehmoments (ΔT_IN/Δt)_ibei 206 größer ist als der vorbestimmte Schwellenparameter A_thres, wird der Wendepunkt detektiert. Die Steuereinheit leitet die Steuerung der Drehmomentphase für OCC, OGC und Motor 11, wie in 210 dargestellt, ein. Die Steuereinheit bewertet, ob die Zeitableitung des Eingangsdrehmoments (ΔT_IN/Δt)_iim Vergleich mit einem vorgewählten Parameter B_thres 211 ausreichend groß ist. Wenn das der Fall ist, behält sie die OCC-Auslösesteuerparameter 212 zurück. Falls nicht, stellt sie die OCC-Hydrauliksteuerparameter 213 ein, um die anfängliche Steigung der T_OCC für eine verbesserte Detektierbarkeit des Wendepunkts für nachfolgende Schaltvorgänge zu erhöhen.
In 6 wird eine veranschaulichende Ausführungsform der Beziehung zwischen dem befohlenen Druck (P_COM), der OCC-Drehmomentkapazität (T_OCC) und Profilen des Antriebswellendrehmoments (T_IN) gemäß verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung gezeigt. Das befohlene Druckprofil P_COM 401 führt zur T_OCC 402. In einem Beispiel bleibt die T_OCC auf Nullniveau 403 wenn die Stufe des befohlenen Drucks zu steigen beginnt 404. Aufgrund des relativ langsamen Anstiegs der T_OCC 405 zeigt das Eingangsdrehmomentprofil T_IN 406 eine relative kleine Steigungsänderung nach dem Wendepunkt 407. Dies macht es schwieriger, die anfängliche Anstiegszeit (t_OCC) der T_OCC 408 basierend auf T_IN 409 konsistent zu detektieren. Die Steuerstrategie gemäß der Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung, wie in 5 gezeigt, stellt das befohlene OCC-Druckprofil (P_COM) einschließlich der Anhebephase 410, dem Hubniveau 411 und der anfänglichen Steigung 412, um die T_OCC ein wenig rascher zu erhöhen 413. Dies ergibt eine größere Veränderung der Steigung 414 des T_IN nach dem Wendepunkt 407. Jedoch, wenn das Ausmaß der Steigungsänderung weiterhin unterhalb eines gewählten Schwellenwertes B_thres liegt, wird das befohlene Druckprofil P_COM 415 angepasst, um die anfängliche Neigung der T_OCC 416 weiter zu erhöhen. Dies führt zu einer noch größeren Veränderung der Steigung in T_IN 417 für eine verbesserte Detektierbarkeit des Wendepunkts 407 oder der t_OCC 408. Es wird angemerkt, dass der Schwellenparameter B_thressorgfältig bestimmt werden muss, um die Detektierbarkeit der t_OCC zu erhöhen und gleichzeitig einen übermäßig aggressiven T_OCC-Anstieg zu vermeiden, was zu einer unsanften Schalteigenschaft führen kann.
Für Ausführungsformen, die das Drehmoment der Antriebswelle berechnen basiert ein alternatives Verfahren zum Detektieren der anfänglichen Anstiegszeit (t_OCC) der OCC auf einem Vergleich zwischen einem anhand von Gl. (1) berechneten ersten Drehmoment der Antriebswelle (T_IN) und einem anhand von gemessener Fahrzeugbeschleunigung, gemessener Getriebeeingangsdrehzahl und gemessener Getriebeausgangsdrehzahl berechneten zweiten Drehmoment der Antriebswelle (T*_IN). Insbesondere wird in einer Ausführungsform das zweite Drehmoment der Antriebswelle (T*_IN) anhand von der unten beschriebenen Gl. (2) berechnet.
wobei

T_IN:: Drehmoment der Antriebswelle
a_VEH:: Fahrzeugbeschleunigung
m_VEH:: Fahrzeugmasse
r_TIRE:: effektiver Reifenradius
FD_RATIO:: Achsübersetzung in Antriebslinie
G_RATIO:: Drehzahlverhältnis zwischen Getriebeantriebs- und -abtriebswelle ist

In 7 wird eine Ausführungsform gezeigt, die zwei mit Hilfe von Messungen eines Fahrzeuges berechnete Antriebswellendrehmomentprofile (T_IN und T*_IN) darstellt. Die beiden Antriebswellendrehmomentprofile sind knapp vor der Drehmomentübertragungsphase 504. Das erste Drehmoment der Antriebswelle (T_IN) 501 beginnt vom zweiten Drehmoment der Antriebwelle (T*_IN) 502 ab Beginn der Drehmomentübertragungsphase 504 abzuweichen 503. Sobald die OCC beginnt, Drehmoment zu tragen, beginnt sich das tatsächliche Drehmomentverhältnis innerhalb des Getriebes zu ändern, aber das Drehzahlverhältnis zwischen den Getriebeantriebs- und -abtriebswellen wird nicht verändert bis die Drehmomentübertragung von der OGC auf die OCC abgeschlossen ist. Das in Gl. (2) verwendete Drehzahlverhältnis bleibt beim Verhältnis der niedrigen Getriebekonfiguration während der Drehmomentübertragungsphase. Da das gemäß Gl. (2) berechnete, zweite Drehmoment der Antriebwelle (T*_IN) das variierende tatsächliche Drehmomentverhältnis nicht in Betracht zieht, beginnen sich die beiden Antriebswellendrehmomentprofile sich zu unterscheiden, sobald das tatsächliche Drehmomentverhältnis am Beginn der Drehmomentphase beginnt, sich zu verändern. Aus diesem Grund kann dieser Zeitpunkt als anfängliche Anstiegszeit (t_OCC) der OCC verwendet werden.
In 8 wird die Funktion eines Systems oder Verfahrens zum Detektieren der anfänglichen Anstiegszeit der OCC gemäß einer alternativen Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung gezeigt. In dieser Ausführungsform berechnet die Steuereinheit die Differenz zwischen zwei berechneten Drehmomenten der Antriebswelle, anstatt, wie in der Ausführungsform von 5 skizziert, die Steigung des gemessenen oder berechneten Drehmoments der Antriebswelle einzusetzen.
In der in 8 veranschaulichten, repräsentativen Steuerungsstrategie berechnet die Steuereinheit zwei Drehmomente der Antriebswelle T_IN und T*_IN 604 und errechnet die Differenz zwischen den Drehmomenten (T_IN(t_i) – T_IN*(t_i)) zu einem Steuerzeitschritt i oder zum Zeitpunkt t_i 605. Die Steuereinheit vergleicht die errechneten Differenzen mit einem vorbestimmten Schwellenparameter A_thres in 606. Wenn die Differenz zwischen den Drehmomenten (ΔT_IN(t_i)) geringer ist als ein Schwellenwert A_thres, geht die Steuereinheit über zu 607 und untersucht, ob die Zeit für die Vorbereitungsphase verglichen mit einem vorbestimmten Intervall I_max ausgelaufen ist. Das heißt, wenn der Index i I_max übersteigt, beendet die Steuereinheit die Vorbereitungsphase 609 und leitet die Steuerung der Drehmomentphase der OCC, OGC und dem Motor bei 610 ein. Andernfalls erhöht die Steuereinheit den Wert i auf i+1 und wiederholt den Prozess 608. Wenn die Differenz zwischen den Drehmomenten (ΔT_IN(t_i)) größer ist als der Schwellenwert A_thres in 606, wird der Wendepunkt detektiert und die Steuereinheit leitet, wie in 610 dargestellt, die Steuerung der Drehmomentphase für die OCC, OGC und des Motors 11 als Antwort darauf ein. Die Steuereinheit bewertet, ob die Differenz zwischen den Drehmomenten (ΔT_IN(t_i)) im Vergleich mit einem vorgewählten Parameter B_thres 611 ausreichend groß ist. Wenn dies der Fall ist, werden die OCC-Taktsteuerparameter, wie in 612 angedeutet, erhalten oder unverändert gelassen. Andernfalls werden die OCC-Hydrauliksteuerparameter in 613 eingestellt, um die anfängliche Steigung der T_OCC für eine verbesserte Detektierbarkeit des Wendepunkts für nachfolgende Schaltvorgänge zu erhöhen. Es wird angemerkt, dass sowohl das gemäß Gl. (1) berechnete erste Antriebswellendrehmoment (T_IN) und das gemäß Gl. (2) berechnete zweite Antriebswellendrehmoment (T*_IN) normalisiert werden können, damit sie vor der Drehmomentphase den selben Grundlinienwert haben, um die Detektierbarkeit der t_OCC zu erhöhen.
Es versteht sich, dass die Offenbarung nicht auf die exakten Schaltsteuerverfahren, die in dieser Offenbarung veranschaulicht und diskutiert wurden, beschränkt ist, sondern dass verschiedene Modifikationen vorgenommen werden können, ohne von Gedanken und Schutzumfang der Offenbarung abzuweichen. Es versteht sich, dass das erfundene Verfahren mit einem herkömmlichen Schaltsteuerverfahren zur Einstellung von OCC-Kupplungssteuerparameter während der Vorbereitungsphase durch eine geschlossene, offene oder adaptive Regelung kombiniert werden kann, mit dem Ziel, die Detektierbarkeit der t_OCCmit den gewünschten Schaltqualitäts- und Fahrbarkeitszielen in Gleichgewicht zu bringen.
Wie aus den beschriebenen, repräsentativen Ausführungsformen ersichtlich, stellen die Ausführungsformen gemäß der vorliegenden Offenbarung verschiedene Vorteile mit Bezug auf eine genauere Markierung oder Detektierung der Drehmomentphase, basierend auf der anfänglichen Anstiegszeit der Drehmomentkapazität der hinzukommenden Kupplung bereit. Ein robusteres Detektieren der Drehmomentphase erleichtert die Steuerung anderer drehmomenterzeugender Vorrichtungen, einschließlich eines Motors, Kupplungen und eines Elektromotors in Hybridfahrzeuganwendungen, um die OGC und OCC während des Schaltens besser zu synchronisieren. Die Verwendung einer induzierten Steigungsänderung im Antriebswellendrehmomentprofil gemäß verschiedenen Ausführungsformen erleichtert ein robusteres Detektieren der Einleitung der Drehmomentphase eines Hochschaltevorganges.
Während obenstehend beispielhafte Ausführungsformen beschrieben wurden, ist es nicht vorgesehen, dass diese Ausführungsformen alle möglichen Formen dieser Offenbarung beschreiben. Vielmehr sollen die in der Beschreibung verwendeten Worte Worte der Beschreibung und nicht der Einschränkung sein und es versteht sich, dass verschiedene Veränderungen vorgenommen werden, ohne von Gedanken und Schutzumfang der Offenbarung abzuweichen. Zusätzlich dazu können die Merkmale verschiedener umsetzender Ausführungsformen kombiniert werden, um weitere Ausführungsformen der Offenbarung zu bilden. Während die beste Ausführungsform im Detail beschrieben wurde, werden Fachleute auf dem Gebiet der Erfindung verschiedene alternative Konzepte und Ausführungsformen innerhalb des Umfangs nachfolgender Ansprüche erkennen. Während verschiedene Ausführungsformen als vorteilhaft oder in Bezug auf eine oder mehrere wünschenswerte Eigenschaften gegenüber anderen Ausführungsformen als bevorzugt beschrieben wurden, können, wie Fachleuten auf dem Gebiet der Erfindung bewusst ist, eine oder mehrere Eigenschaften umfasst sein, um die gewünschten Systemattribute zu erlangen, die von der jeweiligen Anwendung und Umsetzung abhängen. Diese Attribute umfassen, ohne darauf beschränkt zu sein: Kosten, Stärke, Beständigkeit, Lebenszykluskosten, Vermarktbarkeit, Aufmachung, Verpackung, Größe, Wartbarkeit, Gewicht, Herstellbarkeit, Einfachheit des Zusammenbauens, etc. Die hierin erörterten Ausführungsformen, die in Bezug auf eine oder mehrere Eigenschaften als weniger wünschenswert als andere Ausführungsformen oder auf dem Gebiet der Erfindung früher verbreitete Umsetzungen sind nicht außerhalb des Umfangs der Offenbarung und können für bestimmte Anwendungen wünschenswert sein.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

US 6266054 [0025]
US 6145387 [0025]
US 6047605 [0025]
US 6553847 [0025]
US 6490934 [0025]

Claims

Verfahren für die Steuerung eines Fahrzeugs mit einem Getriebe, umfassend: das Steuern einer abgehenden Kupplung (OGC) und einer hinzukommenden Kupplung (OCC) des Getriebes während einer Drehmomentphase eines Getriebehochschaltens als Antwort auf das Detektieren einer Veränderung im berechneten Drehmoment der Getriebeantriebswelle, die eine entsprechende Schwelle nach dem Befehlen des Getriebehochschaltens übersteigt.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Veränderung einer Differenz zwischen dem ersten und zweiten berechneten Drehmoment der Getriebeantriebswelle entspricht und wobei das erste Drehmoment der Getriebeantriebswelle auf einer gemessenen Rotorgeschwindigkeit und einer gemessenen Turbinengeschwindigkeit basiert.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei das zweite Drehmoment der Getriebeantriebswelle auf einer gemessenen Fahrzeugbeschleunigung, einer Getriebeantriebswellengeschwindigkeit und einer Getriebeabtriebswellengeschwindigkeit basiert.
Verfahren nach Anspruch 2, zudem umfassend: das Steuern der OGC und OCC, wenn die Differenz zwischen dem ersten Drehmoment der Getriebeantriebswelle und dem zweiten Drehmoment der Getriebeantriebswelle unterhalb des ersten vorbestimmten Schwellenparameters liegt und die Zeit für die Vorbereitungsphase im Vergleich zu einem vorbestimmten Zeitintervall abgelaufen ist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Veränderung der Steigung des berechneten Drehmoments der Getriebeantriebswelle entspricht.
Verfahren nach Anspruch 1, zudem umfassend: das Einstellen der Steuerungsparameter der OCC, wenn die Veränderung unterhalb einer zweiten vorbestimmten Schwelle liegt.
Verfahren nach Anspruch 1, zudem umfassend das Steuern drehmomenterzeugender Vorrichtungen, einschließlich eines Motors und eines Elektromotors, als Antwort auf das Detektieren der Veränderung im berechneten Drehmoment der Getriebeantriebswelle.