DE102015102001B4

DE102015102001B4 - Fahrzeuggetriebe mit Blockierungsüberwachungslogik

Info

Publication number: DE102015102001B4
Application number: DE102015102001.7A
Authority: DE
Inventors: Scott D. Biggs; Ronald F. Lochocki, Jr.; Moussa Ndiaye; Patrick Alan Lewis; Jeffrey Nicholas Trush
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2014-02-20
Filing date: 2015-02-12
Publication date: 2022-08-04
Anticipated expiration: 2035-02-13
Also published as: CN104864085A; US9222531B2; CN104864085B; US20150233432A1; DE102015102001A1

Abstract

System, umfassend:ein Getriebe (14; 14A; 14B), das ein Eingangselement (15; 15A; 15A, 15B) aufweist, das mit einem Antriebsaggregat (12) verbindbar ist, und auch ein Ausgangselement (17), eine Mehrzahl von Zahnradsätzen (30, 40, 50, 60; 1G, 2G, 3G, 4G, 5G, 6G, 7G, RG) und eine Mehrzahl von Kupplungen (CI; CI, C1, C2, C3, C4, C5; CI1, CI2, F1, F2, F3, F4, F5, F6, F7, FR) aufweist; undeinen Controller (20) in Verbindung mit dem Getriebe (14; 14A; 14B), wobei der Controller (20) programmiert ist, um einen Betrieb des Getriebes (14; 14A; 14B) auf eine Schwellenblockierungsbedingung zu überwachen, und einen Prozessor (P) umfasst, wobei der Controller (20) Anweisungen über den Prozessor (P) ausführt, um dadurch:ein Satz von Kupplungssteuerungs-Eingangssignalen (CCI) und ein Getriebekasten-Statussignal (SGB) zu verarbeiten, um, aus der Mehrzahl von Kupplungen, einen Satz von Kupplungen zu ermitteln, die bei der Herstellung oder Aufrechterhaltung eines gegenwärtigen Betriebsmodus des Getriebes (14; 14A; 14B) beteiligt sind;eine jeweilige Ist-Kupplungsdrehmomentkapazität aus einer vorbestimmten Anzahl von den beteiligten Kupplungen zu ermitteln;die ermittelten Kupplungsdrehmomentkapazitäten mit einer jeweiligen kalibrierten Kupplungsdrehmomentkapazität für jede der vorbestimmten Anzahl von beteiligten Kupplungen zu vergleichen; undeine Steuerungsaktion mit Bezug auf das Getriebe (14; 14A; 14B) in Ansprechen auf die Schwellenblockierungsbedingung des Getriebes (14; 14A; 14B) auszuführen, was das Setzen eines Diagnosecodes einschließt, wobei die Schwellenblockierungsbedingung vorhanden ist, wenn die ermittelten Kupplungsdrehmomentkapazitäten die kalibrierte Kupplungsdrehmomentkapazität für die vorbestimmte Anzahl von beteiligten Kupplungen länger als eine kalibrierte Dauer überschreiten.

Description

Die vorliegende Offenbarung betrifft ein Fahrzeug, das ein Getriebe mit einer Blockierungsüberwachungslogik aufweist.
Ein Fahrzeuggetriebe überträgt Eingangsdrehmoment von einem Antriebsaggregat, wie etwa einer Kraftmaschine oder einer elektrischen Maschine, auf einen Satz Antriebsräder über einen Bereich von Ausgangsdrehzahlen. In einem typischen Automatikgetriebe koppelt ein hydrodynamischer Drehmomentwandler oder eine Eingangskupplung eine Ausgangswelle der Kraftmaschine mit einem Eingangselement des Getriebes. Ein solches Getriebe kann verschiedene Planetenradsätze und hydraulisch betätigte Kupplungen umfassen, wobei die verschiedenen Knoten der Planetenradsätze miteinander über die Betätigung von unterschiedlichen Kombinationen der Kupplungen miteinander verbunden sind. Im Gegensatz dazu weist ein Doppelkupplungsgetriebe (DCT) zwei Eingangskupplungen zur Auswahl der jeweiligen ungeradzahlig nummerierten und geradzahlig nummerierten Zahnradsätze auf. Sowohl bei der Mehrgang- aus auch der DCT-Konstruktion führt ein Getriebesteuerungsmodul eine Kupplungsschaltlogik aus, um die notwendige Kupplungsfolge zum Erzielen eines angeforderten Schaltens zwischen den unterschiedlichen Zahnradsätzen zu steuern.
Die DE 10 2012 222 837 A1 offenbart ein Mehrganggetriebe mit einer Eingangswelle, einer Ausgangswelle, einer herankommenden Kupplung und einer abgehenden Kupplung zum Ausführen von Verhältnishochschaltungen. Das Getriebe weist auch einen Getriebecontroller auf, der zum Steuern der Schaltvorgänge konfiguriert ist. Während der Momentphase einer Verhältnishochschaltung steigert der Controller das Eingangsmoment. Dann beurteilt der Controller das Zielmoment einer einkommenden Kupplung. Der Controller steuert eine Momenteingabe, um sicherzustellen, dass die abgehende Kupplung gesperrt bleibt. Der Controller misst einen aktuellen Übertragungswert für ein Momentübertragungselement des Getriebes und korrigiert den Zielwert der einkommenden Kupplung, indem er den aktuellen Übertragungswert verwendet, wobei ein Steigern des Moments für das einkommende Reibungselement mit minimalen Momenttransienten entlang der Ausgangswelle während des Hochschaltens verwirklicht wird
Aus der US 5 711 409 A ist ein Doppelkupplungsgetriebe bekannt, bei dem kein kompliziertes Steuersystem mit einer hohen Genauigkeit und Aufbau mit einer hohen Genauigkeit erforderlich sind. Das Doppelkupplungsgetriebe umfasst einen ersten Kupplungsmechanismus, der ein Eingangselement, ein erstes Ausgangselement, eine erste Druckplatte und eine erste Axialeinrichtung umfasst, die wahlweise das erste Ausgangselement drückt, um das erste Ausgangselement zu einer Seite des Eingangselementes durch die erste Druckplatte in Eingriff zu bringen; und einen zweiten Kupplungsmechanismus, der das Eingangselement, ein zweites Ausgangselement, eine zweite Druckplatte und eine zweite Axialeinrichtung umfasst, die wahlweise das zweite Ausgangselement drückt, um das zweite Ausgangselement zu der anderen Seite des Eingangselementes durch die zweite Druckplatte in Eingriff zu bringen. Ferner ist eine erster Schaltmechanismus vorgesehen, der mit dem ersten Ausgangselement des ersten Kupplungsmechanismus verbunden ist, wobei der erste Schaltmechanismus Zahnradsätze zum Vorsehen einer ersten Gruppe von Übersetzungsverhältnissen hat; einen zweiten Schaltmechanismus, der mit dem zweiten Ausgangselement des zweiten Kupplungsmechanismus verbunden ist, wobei der zweite Schaltmechanismus Zahnradsätze zum Vorsehen einer zweiten Gruppe von Übersetzungsverhältnissen aufweist. Eine Steuereinrichtung dient zum Steuern der durch die Axialeinrichtungen erzeugten Axialkräfte, um einen der beiden Kupplungsmechanismen von einem im Eingriff stehenden Zustand zu einem außer Eingriff stehenden Zustand zu verändern und um den anderen der beiden Kupplungsmechanismen von einem außer Eingriff stehenden Zustand zu einem im Eingriff stehenden Zustand zu verändern.
Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein verbessertes System und ein verbessertes Verfahren zum Schalten in Getrieben zur Verfügung zu stellen. Diese Aufgabe wird durch ein System mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 8 gelöst.
Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Es ist hierin ein Fahrzeug offenbart, das ein Getriebe und einen Controller umfasst. Der Controller überwacht den fortwährenden Betrieb des Getriebes auf eine mögliche Schwellenblockierungsbedingung. Wie im Stand der Technik bekannt ist, bedeutet der Begriff „Blockierungsbedingung“, wie er Getriebe betrifft, jede Bedingung, bei der sich das Getriebe gleichzeitig in zwei unterschiedlichen Gangzuständen befindet. Schaltereignisse in einem Automatikgetriebe werden gewöhnlich bis zu einem gewissen Grad für eine Übergangsperiode blockiert, wenn die Kupplungsdrehmomentkapazität von einer weggehenden Kupplung weggenommen und für eine herankommende Kupplung erhöht wird. Wenn jedoch die Blockierungsbedingung anhält oder wenn die Kupplungsdrehmomentkapazitäten der verschiedenen beteiligten Kupplungen eines gegebenen Schaltens oder haltenden Kupplungen in einem festen Gangzustand bei oder oberhalb eines kalibrierten Schwellenwerts liegen, ermittelt der Controller, dass die Schwellenblockierungsbedingung vorhanden ist. In Ansprechen auf eine solche Ermittlung kann der Controller die notwendigen Steuerungsaktionen zum Schutz des Getriebes vornehmen.
Mit anderen Worten nimmt der Controller der vorliegenden Erfindung im Falle der gewöhnlichen oder erwarteten Blockierungen keine Aktion vor, wenn die Drehmomentkapazitäten der beteiligten Kupplungen für einen gegenwärtigen Betriebsmodus oder ein gegenwärtiges Schalten des Getriebes unterhalb ihrer kalibrierten Schwellenwerte bleiben, oder wenn die Blockierungsbedingungen sich innerhalb einer kalibrierten Dauer selbst erledigen. Die kalibrierten Schwellenwerte können offline bestimmt und in einem Speicher, z.B. in einer Nachschlagetabelle, aufgezeichnet sein. Die Schwellenwerte können einer maximalen zulässigen Fahrzeugbeschleunigung entsprechen, die, wie hierin verwendet, jedes resultierende Schwellenwertniveau einer plötzlichen Änderung der Fahrzeuggeschwindigkeit bedeutet, ob positiv (Beschleunigung) oder negativ (Verzögerung), die von einem Fahrer wahrgenommen werden und sich negativ auf den Fahrkomfort auswirken könnte. Die Vermeidung solcher unbeabsichtigter Beschleunigungsereignisse ist ein Endziel des vorliegenden Ansatzes.
Das hierin offenbarte Steuerungsverfahren ist auf verschiedene Getriebetypen anwendbar. Zwei Beispielgetriebe umfassen ein 8-Gang-Automatikgetriebe und ein Doppelkupplungsgetriebe (DCT), die beide im Folgenden näher beschrieben werden. Als Teil der offenbarten Steuerungsansatzes und allgemein auf alle Ausführungsformen anwendbar, ermittelt der Controller die Gangzustände, die für ein angefordertes Schalten des Getriebes ein und aus befohlen werden, oder einen festen Gangzustand bei einer Bewertung eines stationären Zustands, und setzt festen Grenzen für die zulässige Drehmomentkapazitäten für diese Kupplungen fest. Die von dem Controller verarbeiteten spezifischen Parameter hängen von dem Getriebetyp ab. Wenn eine Blockierungsbedingung detektiert wird und wenn eine solche Bedingung länger als eine kalibrierte Dauer andauert, schließt der Controller, dass eine Schwellenblockierungsbedingung vorhanden ist, und nimmt anschließend geeignete Steuerungsaktionen vor, zum Beispiel durch Befehlen eines Standardbetriebsmodus, der eine begrenzte Antriebsfähigkeit bietet, wodurch die Fähigkeit, Magnetventile des Getriebes zu steuern, gesperrt wird, insgesamt Funktion des Getriebes gesperrt werden und/oder ein Diagnosefehler gesetzt wird.
In einer besonderen Ausführungsform umfasst das Fahrzeug ein Antriebsaggregat, ein Getriebe und einen Controller. Das Antriebsaggregat, wie etwa eine Kraftmaschine oder eine Motor-Generator-Einheit, weist eine Ausgangswelle auf. Das Getriebe umfasst ein Eingangselement, ein Ausgangselement, eine Mehrzahl von Zahnradsätzen und eine Mehrzahl von Kupplungen. Der Controller, der mit dem Getriebe in Verbindung steht, ist programmiert, um das Getriebe auf eine Schwellenblockierungsbedingung zu überwachen. Der Controller führt über einen Prozessor Anweisungen aus, um dadurch einen Satz von Kupplungssteuerungs-eingangssignalen und ein Getriebekasten-Statussignal zu verarbeiten, und aus der Mehrzahl von Kupplungen, die Kupplungen zu ermitteln, die betätigt sind oder anderweitig in einem gegenwärtigen Betriebsmodus des Getriebes beteiligt sind, sei dies ein Festgangmodus oder ein Schalten, das eine herankommende und eine weggehende Kupplung oder mehrere derartige Kupplungen umfasst.
Der Controller ermittelt auch die Kupplungsdrehmomentkapazitäten von jeder der beteiligten Kupplungen, vergleicht die ermittelten Kupplungsdrehmomentkapazitäten mit einer jeweiligen kalibrierten Kupplungsdrehmomentkapazität für jede der beteiligten Kupplungen und führt eine Steuerungsaktion mit Bezug auf das Getriebe in Ansprechen auf eine kalibrierte Schwellenblockierungsbedingung des Getriebes aus. Die Schwellenblockierungsbedingung ist vorhanden, wenn die ermittelten Kupplungsdrehmomentkapazitäten die kalibrierte Kupplungsdrehmomentkapazität für eine vorbestimmte Anzahl der beteiligten Kupplungen länger als eine kalibrierte Dauer überschreiten. Für ein DCT müssen beide Eingangskupplungen ihre jeweiligen kalibrierten Kupplungsdrehmomentkapazitäten überschreiten. Bei einem 8-Gang-Automatikgetriebe, wenn drei Kupplungen für einen Festgangmodus oder Fahrzustand der Befehl erteilt wird, „einzuschalten“ muss nur eine zusätzliche Kupplung über ihrer kalibrierten Kupplungsdrehmomentkapazität für die kalibrierte Dauer liegen, damit eine Schwellenblockierungsbedingung vorhanden ist.
Das Getriebe kann alternativ als Mehrgang-Automatikgetriebe, beispielsweise ein 8-Gang-Getriebe mit vier Planetenradsätzen, oder als ein DCT ausgestaltet sein. In der 8-Gang Ausführungsform können die Kupplungen bremsende oder rotierende Kupplungen sein. In der DCT-Ausführungsform sind die Kupplungen eine ungerade und eine gerade Eingangskupplung, wie hierin erläutert wird.
Ein zugehöriges Verfahren zum Überwachen eines Getriebes auf eine Schwellenblockierungsbedingung umfasst ein Empfangen eines Satzes von Kupplungssteuerungs-Eingangssignalen und eines Getriebekasten-Statussignals, und ein Identifizieren, aus einer Mehrzahl von Kupplungen des Getriebes, eines Satzes von Kupplungen, die bei einem Erreichen oder Aufrechterhalten eines gegenwärtigen Betriebsmodus des Getriebes beteiligt sind. Das Verfahren umfasst auch ein Ermitteln einer gegenwärtigen Kupplungsdrehmomentkapazität von jeder der beteiligten Kupplungen und ein Extrahieren, über den Controller, einer kalibrierten Kupplungsdrehmomentkapazität aus einer Nachschlagetabelle für jede der beteiligten Kupplungen. Danach schreitet das Verfahren fort, indem es die ermittelten Kupplungsmomentkapazitäten mit den jeweiligen kalibrierten Kupplungsdrehmomentkapazitäten für die beteiligten Kupplungen vergleicht.
Eine Steuerungsaktion wird über den Controller mit Bezug auf das Getriebe in Ansprechen auf ein Schwellenblockieren des Getriebes ausgeführt, die ein Aufzeichnen eines Diagnosecodes und einen Standardbetriebsmodus des Getriebes umfasst. Das Schwellenblockieren des Getriebes in dem Verfahren, wie in dem oben beschriebenen Fahrzeug, ist vorhanden, wenn die ermittelten Kupplungsdrehmomentkapazitäten die kalibrierte Kupplungsdrehmomentkapazität für zumindest eine der beteiligten Kupplungen länger als eine kalibrierte Dauer überschreiten.
Die Erfindung wird im Folgenden beispielhaft anhand der Zeichnungen beschrieben:

1 ist eine schematische Darstellung eines Beispielfahrzeugs, das ein Getriebe und einen Controller aufweist, der das Getriebe auf eine Schwellenblockierungsbedingung überwacht.
2A ist ein schematisches Hebeldiagramm einer Ausführungsform eines Beispiel-8-Gang-Automatikgetriebes für das Fahrzeug von 1.
2B ist ein schematisches Hebeldiagramm eines Beispieldoppelkupplungsgetriebes (DCT) für das in 1 gezeigte Fahrzeug.
3 ist eine Beispiel-Nachschlagetabelle, die in einem Ansatz für eine Getriebeblockierungsüberwachung für das in 2A gezeigte Beispiel-8-Gang-Automatikgetriebe verwendbar ist.
4A ist eine Beispiel-Nachschlagetabelle für eine Eingangskupplung, die in einem Ansatz für eine Getriebeblockierungsüberwachung für das in 2B gezeigte Beispiel-DCT verwendbar ist.
4B ist eine Beispiel-Nachschlagetabelle für eine andere Eingangskupplung des in 2B gezeigten DCT.
5 ist ein grafisches Flussdiagramm, das ein Beispielverfahren zum Überwachen auf eine potenzielle Schwellenblockierungsbedingung der verschiedenen in den 1-2b gezeigten Getriebe beschreibt.

Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen, in denen gleiche Bezugszeichen überall in den verschiedenen Figuren auf gleiche oder ähnliche Komponenten verweisen, ist in 1 ein Fahrzeug 10 schematisch gezeigt. Das Fahrzeug 10 umfasst ein Antriebsaggregat, das hier als eine Brennkraftmaschine (E) 12 gezeigt ist. Ein weiteres Beispielantriebsaggregat umfasst eine elektrische Maschine, z.B. eine Motor/Generator-Einheit, die anstelle von oder in Verbindung mit der Kraftmaschine 12 von 1 verwendet werden kann. Das Fahrzeug 10 umfasst auch ein Getriebe (T) 14 und einen Controller (C) 20. Der Controller 20 ist ausgestaltet, d.h. in Software programmiert und in Hardware ausgestattet, um ein Verfahren 100 zur Getriebeblockierungsüberwachung auszuführen, das zulässt, dass der Controller 20 beispielsweise über einen Satz von kalibrierten Nachschlagetabellen (LUT) ermittelt, wann eine Schwellenblockierungsbedingung des Getriebes 14 vorhanden ist.
Wie hierin verwendet wird, ist eine Schwellenblockierungsbedingung jedes Getriebeblockieren, das oberhalb der Grenzen der Nachschlagetabellen länger als eine kalibrierte Dauer, wie z.B. über ein Zeitglied des Controllers 20 ermittelt, andauert. Alle anderen Blockierungen des Getriebes 14 können wie gewöhnlich über herkömmliche Getriebeschaltsteuerungslogik behandelt werden.
Die Kraftmaschine 12 umfasst eine Ausgangswelle 13, die mit einem Eingangselement 15 des Getriebes 14, z.B. über eine Eingangskupplung (C_I) oder einen hydrodynamischen Drehmomentwandler in einem Mehrganggetriebe oder über zwei solche Eingangskupplungen (C_I) in einer Ausgestaltung als Doppelkupplungsgetriebe (DCT), verbunden ist, wobei Beispiele für ein Automatikgetriebe und ein DCT jeweils in den 2A bzw. 2B gezeigt sind. Ungeachtet der Ausführungsform des Getriebes 14 läuft das Eingangsdrehmoment (T_I) von der Kraftmaschine 12 in das Getriebe 14, und Ausgangsdrehmoment (To) wird schließlich zu den Antriebsrädern 18 über ein Ausgangselement 17 des Getriebes 14 und einen Achsantriebssatz 16 geleitet.
Der Controller 20 kommuniziert mit den erforderlichen Bauteilen des Fahrzeugs 10 über einen Controller Area Network (CAN) Bus 19 oder irgendein anderes geeignetes Netz, wie gezeigt ist. Verschiedene Datenelemente werden von dem Controller 20 beim Ausführen des Verfahrens 100 und/oder zum Aufrechterhalten der gesamten Schaltsteuerung über das Getriebe 14 empfangen und verarbeitet. Zum Beispiel kann der Controller 20 Kraftmaschinen-Steuerungswerte (CC_E) und Getriebesteuerungswerte (CC_T), die typisch für eine Getriebeschaltsteuerung sind, empfangen. Die Kraftmaschinen-Steuerungswerte (CC_E) können Drosselgrad, Kraftmaschinen-Drehzahl, Kraftmaschinen-Drehmoment, Kurbelstellung usw. umfassen. Solche Werte können bei der Gesamtschaltsteuerung des Getriebes 14 verwendet werden.
Die Getriebesteuerungswerte (CC_T) können ähnlich Drehzahl- und Drehmomentpositionen Sumpftemperaturen, eine Park-, Reverse-, Neutral-, Drive-, Low-(PRNDL) Einstellung des Getriebes 14 umfassen, die aus der Schaltlogik bekannt sein kann oder über eine Position eines Schalthebels (nicht gezeigt) und dergleichen detektiert werden kann.
Darüber hinaus enthalten die Getriebesteuerungswerte (CC_T) auch spezifische Informationen, die bei der Ausführung des Verfahrens 100 durch den Controller 20 verwendbar sind: ein Getriebekasten-Statussignal (Pfeil S_GB) und Kupplungssteuerungs-Eingangssignale (Pfeil CC_I). Der Controller 20 erzeugt Steuerungsausgangssignale (Pfeil CCo) als ein Ergebnis des Verfahrens 100 unter Verwendung zumindest des Getriebekasten-Statussignals (Pfeil S_GB) und der Kupplungssteuerungs-Eingangssignale (Pfeil CC_I). Die besonderen Werte, die für das Getriebekasten-Statussignal (Pfeil S_GB) und die Kupplungssteuerungs-Eingangssignale (Pfeil CC_I) verwendet werden, variieren mit der Konstruktion des Getriebes 14. Beispielkonstruktionen sind daher hierin für ein 8-Gang-Automatikgetriebe 14A in den 2A und 3, und für ein DCT 14B in den 2B, 4A und 4B angegeben.
Immer noch unter Bezugnahme auf 1 kann der Controller 20 als Computereinrichtung(en) ausgestaltet sein, die eine greifbare, nicht vorübergehende Speichereinrichtung (M) aufweist/aufweisen, auf der Anweisungen aufgezeichnet sind, die das Verfahren 100 kodieren. Der Controller 20 kann Elemente umfassen, wie etwa einen Mikroprozessor (P), eine Schaltung, einschließlich, aber nicht beschränkt auf ein Zeitglied 22, einen Hochgeschwindigkeitstaktgeber, eine Analog-zu-Digital-(A/D-) Schaltung, eine Digital-zu-Analog-(D/A-)Schaltung, einen digitalen Signalprozessor und jegliche notwendige Eingabe/Ausgabe-(E/A-)Einrichtungen und andere Signalaufbereitungs- und/oder Pufferschaltung. Der Speicher (M) kann Nurlesespeicher (ROM), z.B. magnetischen und/oder optischen Speicher, sowie Direktzugriffsspeicher (RAM), elektrisch löschbaren programmierbaren Nurlesespeicher (EEPROM) und dergleichen umfassen. Jedoch führt der Controller 20 konfiguriert das Verfahren 100 aus Speicher (M) unter Verwendung der Nachschlagetabellen (LUT) aus, wobei ein Beispiel des Verfahrens 100 in 5 gezeigt und nachstehend erläutert ist.
Unter Bezugnahme auf 2 ist das Beispiel-8-Gang-Automatikgetriebe 14A eine mögliche Ausführungsform des Getriebes 14 von 1. Das Getriebe 14A kann einen ersten, zweiten, dritten und vierten Planetenradsatz 30, 40, 50 und 60 umfassen. Der erste Planetenradsatz 30 kann Knoten oder Zahnradbauteile in der Form eines Sonnenrads (S1), eines Planetenträgers (PC1) und eines Hohlrads (R1) umfassen. Die anderen Planetenradsätze 40, 50 und 60 können ähnliche Zahnradbauteile, wie mit S2-4, R2-4 und PC2-4 angegeben, umfassen. Es können andere Automatikgetriebekonstruktionen in Betracht gezogen werden, die mehr oder weniger Zahnradsätze und mehr oder weniger Ausgangsdrehzahlen aufweisen, ohne von dem beabsichtigten Erfindungsumfang abzuweichen.
Das Getriebe 14A umfasst ferner eine Mehrzahl von hydraulischen Kupplungen, die die Eingangskupplung C_I und eine jeweilige erste, zweite, dritte, vierte und fünfte Kupplung C1-C5 umfassen. Von den Kupplungen C1-5 können die Kupplungen C1 und C2 als Bremskupplungen ausgestaltet sein, d.h. mit einem feststehenden Element 21 verbindbar sein, um wie eine Bremse zu wirken, wenn sie betätigt sind, während die übrigen Kupplungen C3-C5 rotierende Kupplungen sind.
Die Kupplungen C1-5 können in Bezug auf ihre Funktion innerhalb des Getriebes 14A beschrieben werden.
Das heißt, in einer bestimmten Kupplungsnomenklatur bezeichnet „C“ eine Kupplung, „B“ bezeichnet eine Bremskupplung, d.h. eine Kupplung, die an einem Ende mit einem feststehenden Element 21 verbunden ist, „1-8“ bezeichnet jeweils den 1. bis 8. Gang, und „R“ bezeichnet Reverse bzw. Rückwärts. Der Einschluss eines bestimmten Gangs in der Nomenklatur zeigt somit an, dass die besondere Kupplung während dieses besonderen Gangzustands eingerückt ist. Unter Verwendung einer solchen Nomenklatur kann zum Beispiel die Kupplung C1 als CB1278R bezeichnet sein, um anzugeben, dass die Kupplung C1 eine Bremskupplung ist, d.h. selektiv mit dem feststehenden Element 21 verbunden ist, und in dem 1., 2., 7. und 8. Gang sowie im Rückwärtsgang betätigt ist. Kupplung C2, die in der in 2A gezeigten Ausgestaltung die andere Bremskupplung ist, kann in derselben Ausführungsform als Kupplung CB12345R wirken. Die rotierenden Kupplungen C3-5 können als Kupplungen C13567, C23468 bzw. C45678R wirken.
Verbindungselemente 61, 63, 65 und 67 können verwendet werden, um ständig bestimmte der Planetenradsätze 30, 40, 50 und 60 miteinander zu verbinden. Zum Beispiel kann das Verbindungselement 61 Knoten des ersten und vierten Planetenradsatzes 30 bzw. 60 beispielsweise durch Verbinden des Sonnenrades S1 mit dem Sonnenrad S4 verbinden. Ebenso können der dritte und vierte Planetenradsatz 50 und 60 miteinander über das Verbindungselement 63 verbunden sein, das z.B. Hohlrad R3 mit Planetenradträger PC4 verbindet. Verbindungselement 65 verbindet den Ausgang der Kupplung C5 mit dem Ausgang der Kupplung C3, während Verbindungselement 67 den zweiten und dritten Planetenradsatz 40 und 50, wie etwa durch Verbinden der Planetenträger PC2 und PC3 verbindet, wie es gezeigt ist. In dieser besonderen Ausführungsform kann das Ausgangselement 17 des Getriebes 14A mit dem Planetenträger PC3 verbunden sein, und das Eingangselement 15 kann mit der Eingangsseite der Kupplung C3 verbunden sein.
Es können andere Verbindungen in Betracht gezogen werden, und daher ist die 8-Gang-Ausführungsform von 2A nur eine mögliche Konstruktion.
Der Controller 20 kann das Getriebekasten-Statussignal (S_GB von 1) als einen Satz von angepassten Kupplungssteuerungswerten oder „Kupplungsanpassungen“ empfangen, die zumindest einen Füllfaktor (S_{FF, A}) einschließen, und kann auch die Kupplungssteuerungs-Eingangssignale (Pfeil CC_I von 1) als einen Satz von Kupplungsdrucksignalen (Pfeil Pc) empfangen. Wie hierin verwendet wird, bezieht sich der Begriff „Kupplungsanpassungen“ auf jeden Kupplungssteuerungswert, der periodisch aktualisiert wird, z.B. einmal pro Schaltereignis, und bei der Steuerung eines nachfolgenden Schaltereignisses verwendet wird. Typische Kupplungsanpassungen können Kupplungsrückstellfederdrücke für die herankommenden und weggehenden Kupplungen eines Schaltens, die Länge und Höhe eines befohlenen Füllpulses, der einen Zufluss von Hydraulikfluid in eine entsprechende Kupplungseinrückkammer der herankommenden und weggehenden Kupplungen usw. befiehlt, umfassen.
Der Begriff „Füllfaktor“, wie hierin verwendet wird, ist ein Wert, der im Bereich von 0 bis 1 liegt und den relativen Füllgrad einer gegebenen Kupplung widerspiegelt, wobei „1“ eine vollständig gefüllte Kupplung anzeigt und „0“ eine vollständig entleerte Kupplung darstellt. Der Füllfaktor kann verwendet werden, um zu helfen, die beteiligten Kupplungen eines gegebenen Betriebsmodus des Getriebes 14A zu identifizieren. Die Verwendung dieser Werte bei dem Verfahren 100 zur Blockierungsüberwachung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die 4A und 4B beschrieben.
Unter Bezugnahme auf 2B kann das Getriebe 14A von 2A alternativ als ein Doppelkupplungsgetriebe (DCT) 14B ausgebildet sein. Das DCT 14B umfasst jeweils eine erste/ungerade und zweite/gerade Eingangskupplung C_I1 und C_I2. Die erste Eingangskupplung C_I1 verbindet die Kraftmaschine 12 mit einer Welle 15A für ungeradzahlige Gänge des in 1 gezeigten Eingangselements 15, während die zweite Eingangskupplung C_I2 die Kraftmaschine 12 mit einer Welle 15B für geradzahlige Gänge verbindet. Das heißt, das Eingangselement 15 von 1 ist in separate Wellen für geradzahlige und ungeradzahlige Gänge 15A, 15B unterteilt, wie es in der Technik von DCTs allgemein bekannt ist.
Das DCT 14B umfasst auch mehrere Zahnradsätze, die in 2B als Vorwärtszahnradsätze 1 G-7G und ein Rückwärtszahnradsatz RG beschriftet sind. Bauteile von Kupplungen F1-F7 und FR, z.B. hydraulisch betätigte Kupplungsplatten und/oder Kupplungssynchroneinrichtungen, die über Wahlarme (nicht dargestellt) betätigt werden, werden selektiv durch den Controller 20 in Verbindung mit einer Einrückung der ersten oder zweiten Eingangskupplung C_I1, C_I2, eingerückt, um ein gewünschtes Übersetzungsverhältnis des DCT 14B herzustellen. Unter Verwendung dieser Art von Zahnradanordnung kann das DCT 14B schnell zwischen Gängen schalten, ohne den Kraftfluss von der Kraftmaschine 12 vollständig zu unterbrechen.
Der Controller 20 in der DCT-Ausführungsform von 2B kann das Getriebekasten-Statussignal (S_GB von 1) als einen Satz von gemessenen Kupplungsgabelstellungen (S_FP), d.h. Stellungen der besonderen Kupplungsgabeln empfangen, die verwendet werden, um die Bauteile von Kupplungen F1-F7 und FR in einem DCT, wie etwa dem DCT 14B, wie in der Technik bekannt ist, zu betätigen. Der Controller 20 empfängt auch die Kupplungssteuerungs-Eingangssignale (Pfeil CC_I von 1) als einen Satz von Drehmomentbefehlen (Tc). Die Kupplungsgabelstellungen (S_FP) können direkt über einen Satz von Gabelstellungssensoren (S_F), die in Bezug auf die verschiedenen Bauteile der Kupplungen F1-F7 und FR in Verbindung mit dem Controller 20 angeordnet sind, gemessen werden. Beispielgabelstellungssensoren (S_F) können in zwei möglichen Ausführungsformen Hall-Sensoren oder magnetoelastische Sensoren umfassen.
Ungeachtet der Konstruktion des Getriebes 14 von 1 ist der Controller 20 mit den Nachschlagetabellen (LUT) programmiert, die für die fortwährende Überwachung des Leistungsvermögens des Getriebes 14 auf potentielle Blockierungsbedingungen und um die Steuerungsaktion jedes Mal dann vorzunehmen, wenn eine Schwellenblockierungsbedingung festgestellt wird, benötigt werden. Auf die Nachschlagetabellen (LUT) wird dann durch den Prozessor (P) des Controllers 20 zugegriffen und sie werden von dem Controller 20 verwendet, um das Niveau und den Ort jedes solchen Blockierens zu bewerten. Die Verwendung von Nachschlagetabellen (LUT) wird nun unter Bezugnahme auf die 3-5 beschrieben.
Unter Bezugnahme auf 3 ist eine Beispiel-Nachschlagetabelle 70 eine mögliche Ausführungsform der in den 1, 2A und 2B gezeigten Nachschlagetabellen (LUT), wobei die LUT 70 mit dem Beispiel-8-Gang-Getriebe 14A von 2A verwendbar ist. Die LUT 70 soll deutliche Begrenzungen für die zulässige Kupplungsdrehmomentkapazität für ein gegebenes Schalten festlegen. Wenn ein Kupplung-zu-Kupplung-Schalten ausgeführt wird, müssen beispielsweise alle Haltekupplungen des 8-Gang-Getriebes 14A arretiert bleiben. Wenn ein Kupplung-zu-Kupplung-Schalten mit herankommender oder weggehender Kupplung bei oder oberhalb eines kalibrierten Kupplungsdrehmomentkapazitäts-Schwellenwerts liegt, kann abhängig von der Schwere und Dauer des Blockierens ein Blockierungsfehler angegeben werden. Irgendwelche Kupplungen, die erwartungsgemäß in einem gegebenen Schaltmanöver ausgerückt oder abgeschaltet sind, dürfen auch nicht oberhalb eines kalibrierten Kupplungskapazitäts-Schwellenwerts liegen. Der Controller 20 überwacht somit ständig die betroffenen Kupplungen eines Schaltens auf eine solche Blockierungsbedingung.
In 3 sind die Kupplungen C1 - C5 in 2A gegen die verschiedenen Gangzustände (GS), d.h. 1. bis 8. Gang, aufgetragen. Die Werte, die die Nachschlagetabelle 70 belegen, sind Kupplungsdrehmomentkapazitäts- oder Druckgrenzen oberhalb eines kalibrierten Rückholfederdrucks für die besondere betrachtete Kupplung C1-C5 zugeordnet. Die in der Beispiel-Nachschlagetabelle 70 verwendeten Werte sind lediglich veranschaulichend und sind daher nominal. In einer tatsächlichen Anwendung können solche Werte offline als Kalibrierungswerte für die spezifische Getriebekonstruktion, in der das Verfahren 100 umgesetzt wird, ermittelt werden. Anders ausgedrückt, werden die Daten, die die Nachschlagetabelle 70 belegen, mit jedem Getriebe 14 variieren.
Wenn eine Kupplung bei einem gegebenen Schalten erwartungsgemäß nicht eingeschaltet ist und aus der Nachschlagetabelle 70 ein befohlener Druck oberhalb den in der Nachschlagetabelle 70 aufgelisteten Grenzen liegt, kann der Controller 20 das in 1 gezeigte Zeitglied 22 starten. Wenn das Zeitglied 22 ohne eine Änderung in dem befohlenen Zustand abläuft, kann von dem Controller 20 ein Blockierungsfehlerdiagnosecode erzeugt werden, wobei der Controller 20 dann jede geeignete Antriebssteuerungsaktionen wie notwendig vornimmt, um das Getriebe 14 vor einem Betrieb unter einer Blockierungsbedingung zu schützen.
Als ein Beispiel kann in dem Getriebe 14A von 2A C1 als Kupplung CB1278R wirken, was angibt, dass die Kupplung C1 im 3. bis 6. Gang ausgeschaltet sein sollte. Deshalb sind jedem Gangzustand (GS) Drehmomentkapazitätsgrenzen zugeordnet und in der Nachschlagetabelle 70 aufgezeichnet.
Ebenso kann die Kupplung C2 als Kupplung CB12345R wirken und sollte daher im 6. bis 8. Gang ausgeschaltet sein. Die Nachschlagetabelle 70 umfasst Kupplungsdrehmomentkapazitätsgrenzen für diese Gangzustände (GS). Der Controller 20 ist daher so programmiert, dass er das Getriebe 14 von 1 in jeder Ausführungsform überwacht, d.h. die Getriebekasten-Statussignale (SGB) und die Kupplungssteuerungs-Eingangssignale (CC_I) in einem kalibrierten Regelkreis, wie etwa alle 2-10 ms, empfängt und verarbeitet, und auf die Nachschlagetabellen (LUT) zugreift, um schnell zu ermitteln, ob ein Schwellenblockierungsbedingung vorhanden ist, die eine weitere Aktion verlangt.
Die Nachschlagetabelle 70 von 3 kann sowohl für stationären Betrieb als auch während eines Schaltens verwendet werden, wie dies ohne weiteres von einem Fachmann auf dem Gebiet erkannt wird. Der einzige Unterschied ist, dass während eines Schaltens auf die Nachschlagetabelle 70 zweimal zugegriffen werden kann, um die Werte für den gegenwärtigen Gangzustand und den Zielgangzustand zu erhalten. Für die stationäre Bedingung kann auf die Nachschlagetabelle 70 einmal zugegriffen werden, um die Drehmomentkapazitätsgrenzen für die Kupplungen zu ermitteln, die nicht notwendig sind, um den gegenwärtigen Gangzustand zu halten. Während zum Beispiel in dem Beispiel-8-Gang-Getriebe 14 im 1. Gang gearbeitet werden würde, wären die Kupplungen C1, C2 und C3 eingeschaltet oder betätigt. C4 könnte anfangen, vorgesteuert zu werden, da C4 die herankommende Kupplung für ein 1-2-Hochschalten ist, um die Schaltzeit zu verringern. Diese Aktion würde während eines festen Gangzustands des 1. Gangs erfolgen, bevor die Kupplungssteuerung die notwendigen Flags gesetzt hat, die anzeigen, dass sie das 1-2-Schalten durchführt. Unter Verwendung der Nachschlagetabelle 70 könnte die Kupplung C4 auf einen Druck von bis zu 350 kPa vorgesteuert werden, bevor ein Blockieren festgestellt wird.
Die 4A und 4B zeigen ähnliche Nachschlagetabellen 80 und 180 für das DCT 14B von 2B. Wie bei der Nachschlagetabelle 70 von 3 sind die Nachschlagetabellen 80 und 180 nicht einschränkende Beispielausführungsform der in 1 gezeigten Nachschlagetabellen (LUT). Die Ist-Werte, die die Nachschlagetabellen 80 und 180 belegen, sollten modifiziert werden, um zu dem besonderen Getriebe zu passen, mit welchem das Verfahren 100 verwendet wird, wobei die Beispielwerte, die in den verschiedenen Figuren gezeigt sind, nominal sind und nur zur Veranschaulichung des zugrunde liegenden Blockierungsbeobachtungsverfahrens 100 vorgesehen sind.
Da das Schalten und der hergestellte Gangzustand eines DCT über Einrückung von einer von einem Paar Eingangskupplungen, d.h. Eingangskupplungen C_I1 bzw. C_I2 erreicht wird, kann jeder der Eingangskupplungen C_I1 und C_I2 eine Nachschlagetabelle zugeordnet sein. Die Nachschlagetabelle 80, die in 4A gezeigt ist, kann für Zustände verwendet werden, bei denen die erste Eingangskupplung C_I1 von 2B betätigt ist, d.h. für die ungerade nummerierten Gangzustände 1G, 3G, 5G und 7G. Die Nachschlagetabelle 180 von 4B entspricht Zuständen, bei denen die zweite Eingangskupplung C_I2 betätigt ist, was während eines Schaltens in oder eines fortwährenden Betriebes in jedem gerade nummerierten Gangzustand 2G, 4G, 6G und Reverse (Rückwärts) RG auftritt. Die Nachschlagetabellen 80 und 180 zeigen die annehmbaren Kupplungsdrehmomentkapazitätsgrenzen, diesmal als eine Funktion von den gemessenen Gabelzuständen (F_A) von den in 2B gezeigten Kupplungsgabelstellungen (S_FP).
Jedes Mal, wenn von dem Controller 20 auf die Nachschlagetabelle 80 oder 180 zugegriffen wird, wird die Nachschlagetabelle 80 oder 180 eine kalibrierte annehmbare Grenze auf der Basis der Gabelzustände, die durch die empfangenen Kupplungsgabelstellungen (S_FP) angegeben sind, zurückgeben. Wenn zum Beispiel in 4B eine Kupplungsgabel für Kupplung F4, d.h. die Gabel, die verwendet wird, um den 4. Gang zu erreichen, als aktiv gemessen wird, gibt die Nachschlagetabelle 180 einen Wert von 200 Nm zurück. Andernfalls gibt die Nachschlagetabelle 180 einen Wert von 999 Nm zurück, der ein beliebiger Wert ist, der angibt, dass keine Gefahr besteht, wenn sich die Gabel für Kupplung F4 in den zugehörigen Gangzuständen befindet. Mit anderen Worten, wenn es erforderlich ist, dass die Gabel Kraft übertragen muss, hat die Kapazität der besonderen Kupplung, die mit dieser Gabel verbunden ist, keine Auswirkung auf den normalen Betrieb des DCT 14B und braucht im Rahmen der Durchführung des Verfahrens 100 nicht berücksichtigt zu werden.
5 zeigt ein Beispiel des vorliegenden Verfahrens 100 zum Überwachen auf eine Schwellenblockierungsbedingung des Getriebes 14 von 1. Das Verfahren 100 kann für jedes Getriebe 14 verwendet werden, einschließlich für das Getriebe 14A von 2A, das DCT 14B von 2B und andere Konstruktionen, die hier nicht offenbart sind. Soweit nachfolgend nichts anderes als eines der Getriebes 14A oder 14B spezifiziert ist, soll jede Bezugnahme in der Beschreibung von 5 auf das Getriebe 14 von 1 beide Getriebe 14A und 14B der 2A und 2B umfassen.
Unter Bezugnahme auf die in den 1, 2A und 2B gezeigten Konstruktionselemente empfängt der Controller 20 bei Schritt 102 die Kupplungssteuerungs-Eingangssignale (Pfeil CC_I). Solche Werte sind, wie oben erwähnt, ohne weiteres für den Controller 20 als Teil von vorhandener Schaltsteuerungslogik verfügbar. Daher bezieht sich der Ausdruck „empfängt“, wie in diesem Fall verwendet, auf jede Ermittlung der erforderlichen Werte durch den Controller 20, sei es aus dem Speicher (M) extrahiert oder in Echtzeit verarbeitet.
In der in 2A gezeigten Beispiel-8-Gang-Ausführungsform kann Schritt 102 ein Ermitteln des Kupplungsdrucks (Pc) für die verschiedenen Kupplungen, für die eine Schwellenblockierungsbedingung überwacht wird, mit sich bringen. In der DCT-Ausführungsform von 4B kann Schritt 102 das Ermitteln der befohlenen Drehmomentkapazität (Tc) für die Eingangskupplungen C_I1 und C_I2, d.h. die ungerade und gerade Eingangskupplung, mit sich bringen. Das Verfahren 100 schreitet zu Schritt 104 fort, sobald die Kupplungssteuerungs-Eingangssignale (Pfeil CC_I) ermittelt sind.
Schritt 104 bringt ein Empfangen der Getriebekasten-Statussignale (S_GB) mit sich. Für die 8-Gang-Ausführungsform von 2A kann Schritt 104 ein Ermitteln der Kupplungsanpassungen und Füllfaktoren umfassen, wie es oben erwähnt wurde. In einer solchen Ausführungsform ist der Stellvertreter für die Drehmomentkapazität ein Kupplungsdruck (Pc) oberhalb eines erlernten oder angepassten Rückholfederdrucks und ausreichend Hub, d.h. ein Füllfaktor von 1. In der DCT-Ausführungsform von 2B kann Schritt 104 ein Ermitteln der Kupplungs- und Gabelzustände durch direkte Erfassung oder Messung der Gabelstellungen (S_FP) mit sich bringen. Das Verfahren 100 schreitet zu Schritt 106 fort, sobald die Kupplungssteuerungs-Eingangssignale (Pfeil CC_I) bekannt sind.
Bei Schritt 106 ermittelt der Controller 20 den Kupplungszustand (C_STAT). Die besondere Weise, in der dies geschieht, hängt von der Ausgestaltung des Getriebes 14 ab. Für das Beispiel-8-Gang-Getriebe 14A von 2A kann der Controller 20 den Zielgang (DG) und den Ursprungsgang (OG) für ein angefordertes Schalten ermitteln. Der Zielgang ist der Gangzustand, in den das Getriebe 14 übergeht, während der Ursprungsgang der Zustand ist, aus dem das Getriebe übergeht. Zum Beispiel ist bei einem 3-4-Hochschalten der Ursprungsgang der 3. Gang und der Zielgang ist der 4. Gang. Der Controller 20 kann die Anzahl von Kupplungen, die für eine Blockierungsbedingung benötigt werden, auf der Grundlage des Ursprungs- und Zielgangs ermitteln. Eine Kupplung, die Drehmomentkapazität hat, weist einen Füllfaktor von 1 auf und ihr wird ein Befehl oberhalb eines Rückstellfederdrucks erteilt. Während ein Festgangzustand des 8-Gang-Getriebes 14A von 2A vorliegt, muss nur eine zusätzliche Kupplung betätigt werden, damit eine Blockierungsbedingung vorhanden ist. In einem neutralen Zustand muss mehr als eine Kupplung betätigt werden, damit ein Blockieren vorhanden ist. Während Schaltbedingungen, d.h. wenn der Zielgang nicht der Ursprungsgang ist, wird die niedrigere der kalibrierten Grenzen für jede Kupplung verwendet, um zu ermitteln, ob die Schwellenblockierungsbedingung vorhanden ist.
Für die DCT-Ausführungsform von 2B kann Schritt 106 umfassen, dass der Controller 20 den Getriebegangzustand aus der erfassten Gabelstellung ermittelt. Wenn zum Beispiel die erfasste Gabelstellung innerhalb eines bekannten Stellungsfensters liegt, kann der Controller 20 berücksichtigen, dass die Gabel in einem gegebenen Gang eingerückt ist und bereit ist, eine Wellensynchronisation zuzulassen. Das Verfahren 100 schreitet zu Schritt 108 fort, sobald der Kupplungsstatus bekannt ist.
Bei Schritt 108 schlägt der Controller 20 als nächstes in der Nachschlagetabelle (LUT) von 1 nach, um die kalibrierten Kupplungsdrehmomentkapazitätsgrenzen für die besonderen Kupplungen, die bei dem Schalten beteiligt sind, oder bei einem Festgang oder bei der Neutralstellung beteiligt sind, wenn die Überwachung während eines festen Gangs oder im Neutralzustand erfolgt, zu ermitteln. Die 3, 4A und 4B zeigen beispielhafte Ausgestaltungen für solche Nachschlagetabellen. Das Verfahren 100 schreitet dann zu Schritt 110 fort.
Schritt 110 bringt ein Ermitteln mit sich, ob eine potentielle Schwellenblockierungsbedingung des Getriebes 14 vorhanden ist. Beispielsweise kann der Controller 20 die extrahierten Nachschlagetabellenwerte aus Schritt 108 mit tatsächlichen / gemessenen Kupplungskapazitäten der beteiligten Kupplungen bei einem gegebenen Schalten, z.B. die herankommende und weggehende Kupplung bei einem Kupplung-zu-Kupplung-Schalten vergleichen, um zu ermitteln, ob die tatsächlichen Kupplungskapazitäten die kalibrierten Grenzen, wie sie in den Nachschlagetabellen (LUT) von 1 enthalten sind, überschreiten. Wenn eine der tatsächlichen Kupplungskapazitäten die zulässige Grenze überschreitet, schreitet das Verfahren 100 zu Schritt 112 fort. Ansonsten wiederholt das Verfahren 100 Schritt 102.
Schritt 112 kann ein Starten eines Zeitglieds, z.B. des Zeitglieds 22 von 1, mit sich bringen, wie es in 5 durch T+ angegeben ist. Ein Vorteil der Ausführung von Schritt 112 ist, unnötige Steuerungsaktionen in Ansprechen auf transiente Blockierungen zu vermeiden, die sich nach einer angemessenen Verzögerung selbst erledigen. Zum Beispiel kann bei manchen Schaltereignissen die Gesamtschaltsteuerungslogik für das Getriebe 14 das Getriebe 14 bewusst blockieren, wie etwa durch gezieltes Schlupfen lassen von einer der Kupplungen, die bei dem Schalten beteiligt ist, um ein gewünschtes Schaltgefühl zu erzielen. In einer solchen Situation ist eine wahre Blockierungsbedingung nicht tatsächlich vorhanden. Steuerungsaktionen in einem solchen Fehlalarmfall wären unnötig und könnten die Gesamtfahrqualität und den Fahrgenuss beeinträchtigen. Das Verfahren 100 schreitet zu Schritt 114 fort, sobald das Zeitglied 22 gestartet worden ist.
Bei Schritt 114 ermittelt der Controller 20 von 1 als nächstes, ob eine Änderung des Gangzustandes in der Zwischenzeit seit Beginn des Schritts 102 befohlen worden ist. Schritt 114 kann ein Verarbeiten der Getriebekasten-Statussignale (S_GB) und der Kupplungseingangs-Steuerungssignale (CC_I) umfassen, um zu ermitteln, welche der Kupplungen des Getriebes 14 bei dem angeforderten Schalten betätigt oder gelöst werden soll. Wenn dies der Fall ist, schreitet das Verfahren 100 zu Schritt 118 fort. Ansonsten schreitet das Verfahren 100 zu Schritt 115 fort.
Schritt 115 umfasst ein Vergleichen des Ist-Wertes des Zeitglieds 22 von 1 mit einer kalibrierten Zeitüberschreitungsdauer, zum Beispiel 175-225 ms, um zu ermitteln, ob das Zeitglied 22 relativ zu der kalibrierten Zeitüberschreitungsdauer abgelaufen ist (T_EXP). Wenn das Zeitglied 22 nicht abgelaufen ist, kehrt das Verfahren 100 zu Schritt 116 zurück. Andernfalls fährt das Zeitglied 22 zu zählen fort, und Schritt 115 wird effektiv wiederholt, bis das Zeitglied 22 eine Zeitüberschreitung erzeugt oder eine Änderung des Gangzustandes befohlen wird.
Schritt 116 umfasst ein Ausführen einer Steuerungsaktion in Ansprechen auf eine Ermittlung aus den vorhergehenden Schritten, dass eine vorbestimmte Blockierungsbedingung des Getriebes 14 detektiert worden ist. Es gibt verschiedene Optionen für Schritt 116. Zum Beispiel kann ein Diagnosecode in dem Speicher (M) von 1 als Teil des Übertragens der Steuerungsausgangssignale (CCo) aufgezeichnet werden. Andere Steuerungsaktionen können ein Ausführen eines Standardmodus des Getriebes 14, beispielsweise durch Sperren des Getriebes 14 in einem Standardgangzustand, umfassen, um eine begrenzte Antriebsfunktionalität bereitzustellen, wodurch es einem Fahrer ermöglicht wird, eine Werkstatt zu erreichen.
Das oben beschrieben Verfahren 100, wie es von dem Controller 20 der 1-2b ausgeführt wird, bietet effektiv eine Blockierungsüberwachungslogik, die die Kupplungsdrehmomentkapazität im Hintergrund einer bestehenden Kupplungsschaltsteuerungslogik ständig überwachen kann. Beim Ausführen des Verfahrens 100 zieht der Controller 20 Nutzen aus vorhandenen Kupplungs- und Schaltsteuerungsparametern, wie etwa dem gegenwärtigen Gangzustand, Kupplungsdruckbefehlen und Kupplungsdrehmomentbefehlen, und möglicherweise gemessenen Kupplungsgabelstellungen in einer DCT-Ausführungsform, wie sie etwa in 2B gezeigt ist, und trifft Vorkehrungen gegen unbeabsichtigte Schwellenbeschleunigungsereignisse, die für einen Fahrer spürbar sein können.
Der rechnerisch effiziente Ansatz ist dadurch robust, dass er die Verwendung von Drehzahlsensoren, die rauschempfindlich sein können, und die Verwendung von umständlichen, auf Übersetzungsverhältnissen basierenden Berechnungen vermeidet. Durch Überwachen allein auf Schwellenblockierungsbedingungen statt auf alle möglichen Blockierungen des Getriebes 14 verhindert der Controller 20 auch Fehlalarme. Obgleich die oben unter Bezugnahme auf 5 beschriebenen Steuerungsaktionen nur selten, wenn überhaupt, auftreten sollten, wobei sich die meisten Blockierungen über Schaltlogik in der üblichen Weise selbst erledigen, liefert das Verfahren 100 jedoch eine zusätzliche Ebene zur Sicherstellung des Leistungsvermögens, ohne die normale Schaltsteuerung des Getriebes 14 zu stören.

Claims

System, umfassend: ein Getriebe (14; 14A; 14B), das ein Eingangselement (15; 15A; 15A, 15B) aufweist, das mit einem Antriebsaggregat (12) verbindbar ist, und auch ein Ausgangselement (17), eine Mehrzahl von Zahnradsätzen (30, 40, 50, 60; 1G, 2G, 3G, 4G, 5G, 6G, 7G, RG) und eine Mehrzahl von Kupplungen (C_I; C_I, C1, C2, C3, C4, C5; CI₁, CI₂, F1, F2, F3, F4, F5, F6, F7, FR) aufweist; und einen Controller (20) in Verbindung mit dem Getriebe (14; 14A; 14B), wobei der Controller (20) programmiert ist, um einen Betrieb des Getriebes (14; 14A; 14B) auf eine Schwellenblockierungsbedingung zu überwachen, und einen Prozessor (P) umfasst, wobei der Controller (20) Anweisungen über den Prozessor (P) ausführt, um dadurch: ein Satz von Kupplungssteuerungs-Eingangssignalen (CC_I) und ein Getriebekasten-Statussignal (S_GB) zu verarbeiten, um, aus der Mehrzahl von Kupplungen, einen Satz von Kupplungen zu ermitteln, die bei der Herstellung oder Aufrechterhaltung eines gegenwärtigen Betriebsmodus des Getriebes (14; 14A; 14B) beteiligt sind; eine jeweilige Ist-Kupplungsdrehmomentkapazität aus einer vorbestimmten Anzahl von den beteiligten Kupplungen zu ermitteln; die ermittelten Kupplungsdrehmomentkapazitäten mit einer jeweiligen kalibrierten Kupplungsdrehmomentkapazität für jede der vorbestimmten Anzahl von beteiligten Kupplungen zu vergleichen; und eine Steuerungsaktion mit Bezug auf das Getriebe (14; 14A; 14B) in Ansprechen auf die Schwellenblockierungsbedingung des Getriebes (14; 14A; 14B) auszuführen, was das Setzen eines Diagnosecodes einschließt, wobei die Schwellenblockierungsbedingung vorhanden ist, wenn die ermittelten Kupplungsdrehmomentkapazitäten die kalibrierte Kupplungsdrehmomentkapazität für die vorbestimmte Anzahl von beteiligten Kupplungen länger als eine kalibrierte Dauer überschreiten.
System nach Anspruch 1, wobei das Getriebe ein Mehrgang-Automatikgetriebe (14A) ist, wobei die vorbestimmte Anzahl von beteiligten Kupplungen zwei Kupplungen umfasst: eine weggehende und eine herankommende Kupplung, wobei der gegenwärtige Betriebsmodus ein Kupplung-zu-Kupplung-Schalten des Getriebes (14A) ist, und die Kupplungssteuerungs-Eingangssignale (CC_I) einen befohlenen Kupplungsdruck für jede der beteiligten Kupplungen umfassen.
System nach Anspruch 2, wobei das Mehrgang-Automatikgetriebe ein 8-Gang-Automatikgetriebe (14A) ist, das vier Planetenradsätze (30, 40, 50, 60) als die Mehrzahl von Zahnradsätzen aufweist, und auch als die Mehrzahl von Kupplungen eine Eingangskupplung (C_I), zwei Bremskupplungen (C1, C2) und drei rotierende Kupplungen (C3, C4, C5) aufweist.
System nach Anspruch 2, wobei die Steuerungsaktion zusätzlich ein Befehlen eines Standardbetriebsmodus des Getriebes (14A) umfasst.
System nach Anspruch 2, wobei das Getriebe ein Doppelkupplungsgetriebe (DCT) (14B) ist, bei dem die Mehrzahl von Kupplungen (C_I1; C_I2, F1, F2, F3, F4, F5, F6, F7, FR) eine ungerade Eingangskupplung (C_I1), die dazu dient, jegliche ungerade nummerierten Zahnradsätze (1G, 3G, 5G, 7G) des DCT (14B) zu wählen, und eine gerade Eingangskupplung (C_I2), die dazu dient, jegliche gerade nummerierten Zahnradsätze (2G, 4G, 6G, RG) des DCT (14B) zu wählen, umfasst.
System nach Anspruch 5, wobei die Mehrzahl von Kupplungen (F1, F2, F3, F4, F5, F6, F7, FG) über Kupplungsgabeln betätigt wird, die jeweils eine messbare Gabelstellung (S_FP) aufweisen, wobei das Getriebe (14B) weiterhin einen Satz von Gabelstellungssensoren (S_F) umfasst, die dazu dienen, die Gabelstellungen (S_FP) der Kupplungsgabeln zu messen, und wobei das Getriebekasten-Statussignal (S_GB) die gemessenen Gabelstellungen (S_FP) umfasst.
System nach Anspruch 6, wobei die Gabelstellungssensoren (S_F) aus der Gruppe gewählt sind, die im Wesentlichen besteht aus: Hall-Effekt-Sensoren und magnetoelektrische Sensoren.
Verfahren (100) zum Überwachen eines Getriebes auf eine Schwellenblockierungsbedingung, wobei das Verfahren (100) umfasst: Empfangen eines Satzes von Kupplungssteuerungs-Eingangssignalen (CC_I) und eines Getriebekasten-Statussignals (S_GB)(104); Identifizieren, aus einer Mehrzahl von Kupplungen des Getriebes (14; 14A; 14B), einen Satz Kupplungen, die bei der Herstellung oder Aufrechterhaltung eines gegenwärtigen Betriebsmodus des Getriebes (14; 14A; 14B) beteiligt sind (106); Ermitteln einer gegenwärtigen Kupplungsdrehmomentkapazität einer vorbestimmten Anzahl der beteiligten Kupplungen (106); Extrahieren, über einen Controller (20), einer kalibrierten Kupplungsdrehmomentkapazität aus einer Nachschlagetabelle (70; 80,180) für eine jede der vorbestimmten Anzahl von beteiligten Kupplungen (108); Vergleichen der ermittelten Kupplungsdrehmomentkapazitäten mit den jeweiligen kalibrierten Kupplungsdrehmomentkapazitäten für die vorbestimmte Anzahl von beteiligten Kupplungen (110); und Ausführen einer Steuerungsaktion mit Bezug auf das Getriebe (14; 14A; 14B) in Ansprechen auf ein Schwellenblockieren des Getriebes (14; 14A; 14B), was ein Aufzeichnen eines Diagnosecodes und einen Standardbetriebsmodus des Getriebes (14; 14A; 14B) über den Controller (20) einschließt, wobei das Schwellenblockieren des Getriebes (14; 14A; 14B) vorhanden ist, wenn die ermittelten Kupplungsdrehmomentkapazitäten die kalibrierte Kupplungsdrehmomentkapazität für die vorbestimmte Anzahl von beteiligten Kupplungen länger als eine kalibrierte Dauer überschreiten (116).
Verfahren (100) nach Anspruch 8, wobei das Getriebe ein Mehrgang-Automatikgetriebe (14A) ist, und wobei das Empfangen eines Satzes von Kupplungssteuerungs-Eingangssignalen (CC_I) und eines Getriebekasten-Statussignals (S_GB) ein Empfangen eines Kupplungsdrucks (Pc), einen Ursprungsgangs (OG) und eines Zielgangs (DG) des Getriebes (14A) umfasst.
Verfahren (100) nach Anspruch 8, wobei das Getriebe ein Doppelkupplungsgetriebe (14B) ist, und wobei das Empfangen eines Satzes von Kupplungssteuerungs-Eingangssignalen (CC_I) und eines Getriebekasten-Statussignals (S_GB) das Empfangen eines Kupplungsdrehmomentbefehls (Tc) und einer Gabelstellung (S_FP) einer jeweiligen Gabel (S_F), die zum Betätigen der vorbestimmten Zahl von beteiligten Kupplungen verwendet wird, umfasst.