DE102015109727A1 - Getriebesystem mit einer greifpunkt-lernlogik für eine kupplung - Google Patents
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Abstract
Ein Verfahren zum Lernen eines Greifpunkts einer positionsgeregelten Kupplung in einem Fahrzeug, das eine Kraftmaschine und ein Getriebe aufweist, umfasst ein Befehlen einer Einrückung einer Kupplungsgabel über einen Controller, wenn das Getriebe sich in der Parkposition befindet und die Kraftmaschine leerläuft. Das Verfahren umfasst auch ein Regeln einer Betätigungsposition der Kupplung über den Controller, ein Berechnen einer Kupplungsdrehmomentkapazität der Kupplung und ein Messen der Betätigungsposition über einen Positionssensor. Die Betätigungsposition wird als der Kupplungsgreifpunkt aufgezeichnet, wenn die berechnete Kupplungsdrehmomentkapazität gleich einer kalibrierten Kupplungsdrehmomentkapazität ist. Das Getriebe wird dann unter Verwendung des aufgezeichneten Kupplungsgreifpunkts gesteuert. Ein System umfasst das Getriebe, Eingangskupplungen und einen Controller, der ausgestaltet ist, um das Verfahren auszuführen. Ein Fahrzeug umfasst eine Kraftmaschine, das Getriebe, die positionsgeregelte Eingangskupplung und den Controller sowie einen Kupplungspositionssensor.
Description
- TECHNISCHES GEBIET
- Die vorliegende Offenbarung betrifft ein Getriebesystem mit einer Greifpunkt-Lernlogik für eine Kupplung.
- HINTERGRUND
- Fahrzeuggetriebe verwenden Reibkupplungen, um Drehmoment zwischen rotierenden Elementen zu übertragen und dadurch ein Soll-Drehzahlverhältnis zu erreichen. Die Kupplungen eines Automatikgetriebes sind in der Regel druckgeregelt, während jene eines Doppelkupplungsgetriebes (DCT) oder eines automatisierten Handschaltgetriebes (AMT) in der Regel positionsgeregelt sind. Anders als druckgeregelte Kupplungen, die über Hydraulikdruckbefehle geregelt werden, werden positionsgeregelte Kupplungen auf eine spezifische Aktorposition über Kupplungspositionsbefehle geregelt, wobei jede Aktorposition eine entsprechende Drehmomentkapazität aufweist, wie sie über ein kalibrierte Kurve oder Nachschlagetabelle von Drehmoment über Position ermittelt wird. Eine Logik übersetzt eine befohlene Kupplungsposition in ein entsprechendes befohlenes Kupplungsdrehmoment. Eine genaue Kenntnis der Charakteristiken von Drehmoment über Position einer gegebenen Kupplung ist für eine optimale Antriebsstrangsteuerung wesentlich.
- ZUSAMMENFASSUNG
- Hierin ist ein Verfahren zum genauen Lernen eines Kupplungsgreifpunktes einer positionsgeregelten Eingangskupplung in einem Fahrzeug, das ein Getriebe und eine Kraftmaschine aufweist, offenbart. Der Ausdruck ”Greifpunkt”, wie er hierin verwendet wird, bezieht sich auf eine Verfahrposition einer Kupplungsbetätigungseinrichtung, in der Regel eines Kupplungskolbens oder anderen Linearaktors, die einer kalibrierten Drehmomentkapazität entspricht. Die kalibrierte Drehmomentkapazität ist die Drehmomentkapazität, die von der Eingangskupplung erforderlich ist, um zu beginnen, einzurücken und Drehmoment zu übertragen. Schließlich wird der gelernte Kupplungsgreifpunkt in einem Speicher aufgezeichnet und anschließend von dem Controller verwendet, um das Getriebe zu steuern.
- Das Verfahren kann über einen Controller automatisch ausgeführt werden, wenn das Fahrzeug steht, wie etwa wenn ein PRNDL-Hebel des Fahrzeugs in einen Parkzustand eingestellt ist und die Kraftmaschine leerläuft. Das Lernen des Greifpunkts durch den Controller gemäß dem vorliegenden Verfahren kann entweder als ein erstmaliger Lernprozess, der in der Fertigungsstätte während eines Fahrzeugmontageprozesses durchgeführt wird, als ein wartungsbasierter Prozess oder jedes Mal dann, wenn die Umstände ein solches Testen gestatten, erfolgen.
- Beim Ausführen der Greifpunkt-Lernlogik, die das Verfahren verkörpert, wird ein Antriebsstrang des Fahrzeugs effektiv als ein Dynamometer verwendet. D. h. der Endantrieb legt eine Last an die Kraftmaschine an, und die Kraftmaschine wiederum liefert das notwendige Eingangsdrehmoment zum Durchführen des hierin beschriebenen Greifpunkttests. Die Verwendung des Verfahrens ist schließlich vorgesehen, um einen genauen Ausgangswert für den Kupplungsgreifpunkt und somit eine beständigere anfängliche Schaltqualität und ein beständigeres anfängliches Kriech-/Anfahrleistungsvermögen vorzusehen.
- Das über das Verfahren gesteuerte Getriebe kann irgendeine Getriebekonstruktion sein, die eine positionsgeregelte Kupplung von dem oben angegebenen Typ benutzt. Beispielgetriebeausführungsformen umfassen trockene und nasse/geschmierte Doppelkupplungsgetriebe (DCT) sowie automatisierte Handschaltgetriebe (AMT).
- Ein Beispielverfahren zum Lernen des Greifpunkts umfasst ein Befehlen eines Einrückens einer Kupplungsgabel in dem Getriebe über einen Controller, wenn das Getriebe sich in einem Parkzustand befindet und die Kraftmaschine leerläuft, und Regeln einer Betätigungsposition der positionsgeregelten Kupplung über den Controller. Das Verfahren umfasst auch ein Berechnen einer Kupplungsdrehmomentkapazität der positionsgeregelten Kupplung während des Regelns der Betätigungsposition, und ein Messen der Betätigungsposition über einen Positionssensor, wenn die berechnete Kupplungsdrehmomentkapazität gleich einer kalibrierten Kupplungsdrehmomentkapazität ist. Zusätzlich umfasst das Verfahren ein Aufzeichnen der gemessenen Betätigungsposition in einem Speicher des Controllers, wobei die aufgezeichnete gemessene Betätigungsposition der Kupplungsgreifpunkt ist, und danach ein Steuern des Getriebes unter Verwendung des Kupplungsgreifpunkts.
- Das Regeln der Kupplungsbetätigungsposition kann die Verwendung einer Proportional-Integral-Differenzial-(PID-)Regelungslogik des Controllers umfassen, um dadurch eine lineare Position eines Kupplungskolbens oder anderen Kupplungsaktors zu vergrößern oder zu verkleinern. Das Berechnen der Kupplungsdrehmomentkapazität kann ein Berechnen dieses Werts als eine Funktion eines gemeldeten Drehmoments der Kraftmaschine umfassen, indem z. B. ein Trägheitsdrehmomentwert von dem gemeldeten Drehmoment der Kraftmaschine subtrahiert wird, um die berechnete Kupplungsdrehmomentkapazität zu erzeugen.
- Es ist auch ein System für ein Fahrzeug, das eine Kraftmaschine aufweist, offenbart. In einer Ausführungsform umfasst das System eine positionsgeregelte Eingangskupplung, einen Positionssensor, der mit Bezug auf die Eingangskupplung angeordnet ist, ein Getriebe und einen Controller. Das Getriebe weist Zahnradsätze auf, die über eine entsprechende Kupplungsgabel ausgewählt werden, und umfasst auch ein Eingangselement, das selektiv mit der Kraftmaschine über die Eingangskupplung verbunden ist. Der Controller ist programmiert, um den Greifpunkt der Eingangskupplung zu lernen und somit Anweisungen von dem Speicher auszuführen und daher die Schritte des oben beschriebenen Verfahrens durchzuführen.
- Die obigen Merkmale und Vorteile und weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden ausführlichen Beschreibung der besten Arten zur Ausführung der Erfindung, wenn diese in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen genommen wird, leicht deutlich werden.
- KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
-
1 ist eine schematische Darstellung eines Beispielfahrzeugs, das ein Getriebe, Eingangskupplungen und einen Controller aufweist, der programmiert ist, um den Greifpunkt der Eingangskupplungen unter Verwendung des hierin beschriebenen Ansatzes zu lernen. -
2 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispielverfahren zum Lernen des Greifpunkts der in1 gezeigten Eingangskupplungen beschreibt. -
3 ist ein Zeitablauf einer Beispielposition und einer Drehzahl der Kraftmaschine für das Fahrzeug von1 , wobei die Zeit auf der horizontalen Achse aufgetragen ist und der Betrag auf der vertikalen Achse aufgetragen ist. -
4 ist eine Beispielkurve von Drehmoment über Position, wobei die Aktorposition auf der horizontalen Achse aufgetragen ist und das entsprechende Kupplungsdrehmoment auf der vertikalen Achse aufgetragen ist. - DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
- Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen, in denen gleiche Bezugszeichen überall in den verschiedenen Figuren auf gleiche oder ähnliche Komponenten verweisen, ist in
1 ein Beispielfahrzeug10 schematisch gezeigt. Das Fahrzeug10 umfasst eine Brennkraftmaschine (E)12 , die auf Drehzahlsteuersignale der Kraftmaschine (Pfeil CCNE) anspricht, ein Getriebe14 und einen Controller (C)20 . Die Kraftmaschine12 , die ein Ausgangselement15 aufweist, das mit ungeraden und geraden Wellen15O und15E verbunden ist, die jeweils mit der Drehzahl der Kraftmaschine (Pfeil NE) rotieren, um ein Eingangsdrehmoment (Pfeil TI) zu erzeugen, ist selektiv mit einem Eingangselement21 des Getriebes14 über eine oder mehrere positionsgeregelte Eingangskupplungen C1 und/oder C2 verbunden. Der Controller20 ist programmiert, um ein Verfahren100 auszuführen, von dem eine Ausführungsform nachstehend unter Bezugnahme auf2 beschrieben wird, und um dadurch den Greifpunkt der zwei Eingangskupplungen C1 und C2 in der nicht einschränkenden Beispielausführungsform des Doppelkupplungsgetriebes (DCT) von1 zu lernen. Zur Konsistenz bei der Darstellung wird das Getriebe14 von1 nachstehend als das DCT14 bezeichnet. Jedoch kann der Controller20 mit jeglichen positionsgeregelten Kupplungen verwendet werden, wie etwa von dem Typ, der bei automatisierten Handschaltgetrieben verwendet wird, die nur eine Eingangskupplung aufweisen. - Wie es in der Technik bekannt ist, kombiniert ein DCT, wie etwa das DCT
14 von1 , bestimmte Merkmale von manuellen und automatischen Getrieben. Ein DCT kann von der trockenen oder geschmierten/nassen Sorte sein, wobei einem Trocken-DCT eine kraftmaschinengetriebene Pumpe fehlt. In einem DCT, wie etwa dem DCT14 , wird eine bestimmte von einem Paar positionsgeregelten Eingangskupplungen über Kupplungsgabeln und zugeordnete Kupplungssynchroneinrichtungen17 , die nachstehend der Einfachheit halber als Kupplungsgabeln17 bezeichnet werden, betätigt, um Zahnradsätze18A ,18B ,18C und18D , d. h. jeweilige Zahnräder für den 1., 3., 5. und 7. Gang, in Eingriff zu bringen, wobei in der Ausführungsform von1 jeder einen Knoten aufweist, der mit einem feststehenden Element24 des DCT14 , auf einer ersten/ungeraden Eingangswelle21O in dem Beispiel-7-Gang-DCT14 angeordnet, verbunden ist. - Die andere positionsgeregelte Eingangskupplung wird betätigt, um die geradzahligen Zahnradsätze
18E ,18F ,18G auf einer zweiten/geraden Eingangswelle21E , z. B. 2., 4. und 6. Gang, in Eingriff zu bringen. Ein Rückwärtsgang-(RW-)Zahnradsatz18H kann über Einrückung der Eingangskupplung C2 in der in1 gezeigten Beispielkonfiguration eingelegt werden. Während sie in1 schematisch gezeigt sind, umfassen die Eingangskupplungen C1 und C2 die gesamte erforderliche Kupplungsstruktur, wie sie in der Technik bekannt ist, d. h. einen Zylinder, einen Kolben, Kupplungsplatten mit Reibmaterial und eine Versorgung mit Hydraulikfluid unter Druck, z. B. von einer kraftmaschinengetriebenen Hauptpumpe. - Die linearen Positionen von jeder der Eingangskupplungen C1 und C2, oder vielmehr jeglicher Kupplungskolben oder Linearaktoren, die verwendet werden, um die Eingangskupplungen C1 und C2 zu betätigen, können über einen entsprechenden Kupplungspositionssensor SP, z. B. einen Hall-Effekt-Sensor, gemessen werden. Die gemessenen Kupplungspositionen (Pfeile P1 und P2) werden über einen Controller Area Network (CAN) Bus oder eine andere geeignete Kommunikationsstrecke zur Verwendung bei der Steuerung des DCT
14 , einschließlich bei der Ausführung des Verfahrens100 auf den Controller20 übertragen, wie es nachstehend unter Bezugnahme auf2 erläutert wird. - Das Beispiel-DCT
14 weist auch ein Ausgangselement25 auf, das mit Ausgangswellen31A und31B der jeweiligen ungeradzahligen und geradzahligen Zahnradsätze, wie gezeigt ist, über Achsantriebs-Zahnradsätze22A und22B verbunden ist, um schließlich Ausgangsdrehmoment (Pfeil TO) zu einem Satz Antriebsräder (nicht gezeigt) zu befördern. Der Controller20 befiehlt die Einrückung der erforderlichen Zahnradsätze über Betätigung der Kupplungseinrückungsgabeln und Synchroneinrichtungen17 , wie es in der Technik bekannt ist, für einen als nächsten ausgewählten Gangzustand vor einem bevorstehenden Schalten. Das Schalten wird dann über einen Satz von Kupplungspositionsbefehlen (Pfeil PX) an diejenige Eingangskupplung C1 oder C2, welche auch immer für das besondere Schalten erforderlich ist, befohlen. Deshalb kann ein DCT die Schaltgeschwindigkeit relativ zu Schaltungen, die bei einem herkömmlichen Automatikgetriebe auftreten, in der Regel mit einer verbesserten Schaltregelung und einer erhöhten Leistung verbessern. - Der Controller
20 von1 führt selektiv Code oder Anweisungen, die das vorliegende Verfahren100 verkörpern, zum Beispiel indem Computer-Code oder Computer-Anweisungen, die auf greifbarem, nichtflüchtigem Speicher (M) aufgezeichnet sind, unter Verwendung eines Prozessors (CPU) während bestimmter Schwelleneintrittsbedingungen zum Greifpunktlernen ausgeführt werden, aus, um den Kupplungsgreifpunkt der zwei Eingangskupplungen C1 und C2 genau zu lernen. Beispielfahrzeugparameter, die verwendet werden, um das Verfahren100 von2 auszuführen, sind in3 gezeigt, wobei eine repräsentative Kurve von Drehmoment über Position in4 dargestellt ist. - Der Controller
20 kann abhängig von der Konstruktion ein Getriebesteuermodul oder ein integriertes Getriebe- und Kraftmaschinen-Steuermodul sein, und kann als eine auf einem Mikroprozessor beruhende Computereinrichtung ausgestaltet sein, die die CPU und Speicher M aufweist. Die CPU kann verschiedene Fahrzeugparameter und Steuereingänge empfangen und verarbeiten, die ein Kraftmaschinen-Ein/Aus-Zustandssignal (Pfeil SE), einen PRNDL-Zustand (Pfeil PRNDL) und ein gemeldetes Drehmoment der Kraftmaschine (Pfeil TE), d. h. einen geschätzten oder tatsächlichen Drehmomentwert der Kraftmaschine, einschließen, der leicht von einem Kraftmaschinen-Steuermodul oder ähnlicher Logik in einem integrierten Controller20 , wieder abhängig von der gewünschten Konstruktion, erhältlich ist. Der Speicher M kann optischen oder magnetischen Nur-Lese-Speicher (ROM), Direktzugriffsspeicher (RAM), elektrisch programmierbaren Nur-Lese-Speicher (EPROM), Flash-Speicher und dergleichen umfassen. Der Controller20 kann auch eine Logikschaltung umfassen, die einen Hochgeschwindigkeitstaktgeber, Analog/Digital-(A/D-)Schaltung, Digital/Analog-(DIA-)Schaltung, einen digitalen Signalprozessor oder DSP und die notwendige Eingabe/Ausgabe-(I/O-)Einrichtungen und andere Signalaufbereitungs- und/oder Pufferschaltung umfasst, aber nicht darauf beschränkt ist. - Der Controller
20 benutzt auch eine Proportional-Integral-Differenzial-(PID-)Regelungslogik für manche der erforderlichen Schritte des Verfahrens100 , wie es nachstehend erläutert wird. Wie es in der Technik gut verstanden wird, bezieht sich PID-Regelung auf einen Regelkreis-Rückkopplungsmechanismus und zugehörige Logik, die drei Terme benutzt, d. h. die proportionalen (P), integralen (I) und differenziellen (D) Terme, wobei jeder die entsprechenden gegenwärtigen, vergangenen und zukünftigen Fehlerwerte darstellt. Eine derartige Logik kann bei Regelungsaktionen zweckmäßig sein. - Unter Bezugnahme auf
2 beginnt eine Beispielausführungsform des Verfahrens100 bei Schritt102 , wobei der Controller20 Fahrzeugparameter empfängt und verarbeitet, die den PRNDL-Zustand (Pfeil PRNDL) des DCT14 und das Ein/Aus-Zustandssignal der Kraftmaschine (Pfeil SE) umfassen, die beide in1 gezeigt sind. Das Verfahren100 schreitet dann zu Schritt104 fort. - Bei Schritt
104 ermittelt der Controller20 als nächstes, ob die bei Schritt102 empfangenen und verarbeiteten Fahrzeugparameter für ein Fortfahren mit dem Lernen des Greifpunkts der Eingangskupplungen C1 und C2 ausreichend sind. Die über das Verfahren100 vorgesehene Greifpunkt-Lernlogik wird nur ausgelöst, wenn das DCT14 von1 sich in der Parkstellung befindet und die Kraftmaschine12 leerläuft, z. B. während das Fahrzeug10 sich in der Fahrzeugfertigungsstätte befindet, wenn das Auto/die Kraftmaschine erstmalig gestartet wird und/oder an einer Servicestelle nach dem Verkauf. Das Verfahren100 schreitet zu Schritt106 fort, wenn die Parken-/Kraftmaschinen-Leerlauf-Eintritts- oder Freigabebedingungen erfüllt sind. Ansonsten wiederholt das Verfahren100 Schritt102 . - Bei Schritt
106 kann der Controller20 von1 ermitteln, ob ein Greifpunkt-Lerntest der Eingangskupplung C1 bereits abgeschlossen worden ist. Ein solcher Schritt kann den Verweis auf ein Flag in dem Speicher M oder ein anderweitiges Überprüfen umfassen, dass für die Eingangskupplung C1 ein Greifpunktwert aufgezeichnet worden ist. Das Verfahren100 schreitet zu Schritt108 fort, um die andere Eingangskupplung C2 zu testen, wenn der Greifpunkt der ersten Eingangskupplung C1 bereits gelernt und in dem Speicher M aufgezeichnet worden ist. Ansonsten schreitet das Verfahren100 zu Schritt107 fort. Für den Rest der Beschreibung des Verfahrens100 entsprechen die Verfahrensschritte108 –126 den ungeradzahligen Schritten107 –125 , wobei die ungeradzahligen Schritte auf die Eingangskupplung C2 anwendbar sind. Der Klarheit der Darstellung wegen werden daher die ungeradzahligen und geradzahligen Schritte von Verfahren100 gemeinsam beschrieben.2 umfasst die Kennzeichnungen ”C1 GPL” und ”C2 GPL”, um den Start der separaten C1-Greifpunktlern-Logik (C1-GPL-Logik) und C2-Greifpunktlern-Logik (C2-GPL-Logik) anzugeben. - Die Schritte
107 und108 umfassen beide ein Befehlen einer Einrückung einer bestimmten der Kupplungsgabeln und Synchroneinrichtungen17 an einer entsprechenden der Eingangswellen21O und21E , die in1 gezeigt sind, d. h. wobei Schritt107 zu der Eingangswelle21O gehört und Schritt108 zu der Eingangswelle21E gehört. Zum Beispiel kann der Controller20 die Einrückung der Gabeln und Synchroneinrichtungen17 , die zum Erreichen des 7. Ganges bei Schritt107 verwendet werden, oder die Einrückung der Gabeln und Synchroneinrichtungen17 , die zum Erreichen des 6. Ganges bei Schritt108 verwendet werden, befehlen. Die Schritte107 und108 umfassen auch ein Freigeben einer Kraftmaschinen-Drehzahlanforderung der Kraftmaschine12 , ob in Logik des Controllers20 oder in der eines separaten dedizierten Kraftmaschinen-Steuermoduls (nicht gezeigt). - Zum Belasten des Antriebsstrangs mit der Kraftmaschine
12 überträgt der Controller20 die Steuersignale der Drehzahl der Kraftmaschine (CCNE) an die Kraftmaschine12 oder fordert eine Übertragung derartiger Steuersignale der Drehzahl der Kraftmaschine (CCNE) von einem Kraftmaschinen-Steuermodul an, wenn der Controller20 allein als ein Getriebe-Controller ausgestaltet ist, so dass die Kraftmaschine12 mit einer kalibrierten Drehzahl leerläuft, während sie sich in der Parkstellung befindet. Eine geeignete Leerlaufdrehzahl kann bei oder in der Nähe von 900 U/min oder in anderen Ausführungsformen irgendeiner anderen konstanten Drehzahl liegen. Das Verfahren100 schreitet zu Schritten109 oder110 für die jeweiligen Eingangskupplungen C1 bzw. C2 fort und ermittelt, ob die bestimmten Gabeln und Synchroneinrichtungen17 , die an der Eingangswelle21O oder21E verwendet werden, vollständig eingerückt sind. Die Schritte107 und109 für die Eingangskupplung C1 und die Schritte108 und110 für die Eingangskupplung C2 werden wiederholt, bis die bestimmten Gabeln und Synchroneinrichtungen17 vollständig eingerückt sind, an welchem Punkt das Verfahren100 zu Schritt111 für die Eingangskupplung C1 oder zu Schritt112 für die Eingangskupplung C2 fortschreitet. - Die Schritte
111 und112 umfassen ein Übertragen der Kupplungspositions-Regelungsbefehle (Pfeil PX von1 ) jeweils zu der Eingangskupplung C1 oder C2, und ein Vergrößern oder Verkleinern der linearen Kupplungsbetätigungsposition der Eingangskupplungen C1 oder C2 über die PID-Regelungslogik des Controllers20 . Das Ziel der Schritte111 und112 ist, die jeweilige Eingangskupplung C1 oder C2 zu der kalibrierten Drehmomentkapazität hin zu bewegen, zum Beispiel zu oder geringfügig über 15 Nm, wie es oben angemerkt wurde. Somit umfassen die Schritte111 und112 ein Berechnen des Kupplungsdrehmoments der Eingangskupplungen C1 und C2, z. B. als eine Funktion des gemeldeten Drehmoments der Kraftmaschine (Pfeil TE). Zum Beispiel kann der Controller20 das gemeldete Drehmoment der Kraftmaschine (Pfeil TE) von1 , das dem bekannten Drehmoment der Kraftmaschine für die kalibrierte Drehzahl der Kraftmaschine (Pfeil NE) entspricht, verwenden und kann von diesem Wert das Trägheitsdrehmoment des Endantriebs subtrahieren, d. h. den Betrag des Eingangsdrehmoments der benötigt wird, um die Trägheit der Kraftmaschine12 und der verbundenen Endantriebskomponenten zu überwinden und zu beginnen, die ungeraden und geraden Wellen15O und15E von1 zu rotieren. - Unter kurzer Bezugnahme auf
4 ist eine repräsentative Kurve von Drehmoment über Position50 gezeigt, wobei die Kupplungsbetätigungsposition (P) in Millimetern (mm) auf der horizontalen Achse dargestellt ist und die Kupplungsdrehmomentkapazität (T) in Nm auf der vertikalen Achse dargestellt ist. Die kalibrierte Drehmomentkapazität ist als Linie TCAL dargestellt. Auch sind in4 der offene Kupplungspunkt (OC)54 , der Greifpunkt (KP)56 , an dem die koppelnden Seiten der Eingangskupplung C1 sich gerade zu berühren beginnen, der Null-Drehmomentpunkt (ZTP)58 , d. h. eine Kupplungsposition, die von dem Berührpunkt (BP)60 extrapoliert ist und von dem Controller20 jedes Mal dann befohlen wird, wenn ein Kupplungsdrehmoment von 0 Nm erforderlich ist/angefordert wird, und ein Minimum-Linearpunkt (MLP)62 , welcher sich dort befindet, wo die Beziehung von Drehmoment über Position linear wird, aufgetragen. Der MLP62 weist einen entsprechenden Drehmomentwert auf, der durch Linie TMLP angegeben ist, z. B. etwa 60 Nm, wenn TCAL 15 Nm beträgt. - Die Schritte
111 und112 des in2 gezeigten Verfahrens100 umfassen ein Betätigen der Eingangskupplung C1 oder C2, das bei dem gelernten Berührpunkt beginnt, d. h. KP56 von4 , unter Verwendung der PID-Regelung mit geschlossenem Regelkreis des Controllers20 und den momentanen und akkumulierten Kupplungsdrehmomentfehlern. D. h. die PID-Regelungslogik des Controllers20 wird verwendet, um eine lineare Position eines Kolbens oder eines anderen Kupplungsaktors der Eingangskupplung C1 oder C2 zu vergrößern oder zu verkleinern, wie es notwendig ist, um die kalibrierte Kupplungsdrehmomentkapazität (TCAL) zu erreichen. Der Controller20 berechnet das Kupplungsdrehmoment für die Eingangskupplung C1 oder C2 und schreitet dann zu Schritten113 oder114 für die jeweiligen Eingangskupplungen C1 bzw. C2 fort. - Bei den Schritten
113 und114 ermittelt der Controller20 von1 , ob die berechnete Kupplungsdrehmomentkapazität von den Schritten111 und112 die kalibrierte Drehmomentkapazität (TCAL) erreicht hat. Wenn nicht, schreitet das Verfahren100 zu Schritt115 von Schritt113 oder zu Schritt116 von Schritt114 fort. Ansonsten schreitet das Verfahren100 zu Schritt117 oder118 für die jeweiligen Eingangskupplungen C1 bzw. C2 fort. - Die Schritte
115 und116 beinhalten ein Ermitteln, ob die Freigabebedingungen von Schritt104 erfüllt bleiben. Wenn dies der Fall ist, werden die Schritte111 und112 für die jeweiligen Eingangskupplungen C1 bzw. C2 wiederholt. Wenn die Freigabebedingungen nicht länger erfüllt sind, schreitet das Verfahren100 zu Schritt119 für die Eingangskupplung C1 oder zu Schritt120 für die Eingangskupplung C2 fort. - Die Schritte
117 und118 umfassen ein Aufzeichnen der linearen Position des Kolbens oder anderen Linearaktors, der zum Betätigen der entsprechenden Eingangskupplung C1 oder C2 verwendet wird. Zum Beispiel können die in1 gezeigten Positionssensoren SP die gemessene Kupplungsposition (Pfeil P1 oder P2) zu dem Controller20 übertragen, wo die empfangene gemessene Position dann in dem Speicher (M) aufgezeichnet wird. Das Verfahren100 schreitet dann zu Schritt121 für die Eingangskupplung C1 und zu Schritt122 für die Eingangskupplung C2 fort. - Bei den Schritten
119 und120 wird der Greifpunkt-Lerntest von Verfahren100 abgebrochen. Die gesamte aufgezeichnete Informationen bis zu diesen Schritten kann gelöscht werden, und die Gabeln und Synchroneinrichtungen17 , die zuvor bei den Schritten107 und108 eingerückt waren, werden automatisch ausgerückt und es wird zugelassen, dass sie sich in die Neutralstellung zurückstellen. Das Verfahren100 kann bei Schritt102 erneut beginnen. - Die Schritte
121 und122 , die nach dem Aufzeichnen der Kupplungspositionen P1 oder P2 bei jeweiligen Schritten117 und118 ausgeführt werden, umfassen ein Befehlen der Gabeln und Synchroneinrichtungen17 , die zuvor bei Schritten107 oder108 eingerückt waren, auszurücken und in die Neutralstellung zurückzukehren. Für die Eingangskupplung C1 schreitet dann das Verfahren100 zu Schritt123 fort, während Schritt124 für die Eingangskupplung C2 ausgeführt wird. - Bei den Schritten
123 und124 ermittelt der Controller20 von1 , ob die Gabeln und Synchroneinrichtungen17 von den jeweiligen Schritten107 und108 in ihre Neutralstellung zurückgekehrt sind, d. h. nicht länger eingerückt sind, etwa indem die Position der Gabeln und/oder der Leitungsdruck, der die Gabeln speist, überprüft wird. Der Controller20 wiederholt die Schritte121 und123 für die Eingangskupplung C1, bis die bestimmte Gabel sich wieder in der Neutralstellung befindet, und schreitet dann zu Schritt125 fort. Gleichermaßen wiederholt der Controller20 für die Eingangskupplung C2 die Schritte122 und124 , bis die Gabel von Schritt108 sich in der Neutralstellung befindet, und schreitet dann zu Schritt126 fort. - Die Schritte
125 und126 umfassen ein Überprüfen, dass der Greifpunkt-Lerntest für die Eingangskupplung C1 oder C2 abgeschlossen ist. Das Verfahren100 ist beendet, wie es durch * in2 angegeben ist, oder das Verfahren100 kann bei Schritt102 während eines Wartungseinsatzes erneut starten, wenn dies benötigt wird, falls der Test abgeschlossen ist. Ansonsten kann das Verfahren100 zu Schritt119 oder120 fortschreiten und den Test abbrechen, wie es oben erläutert wurde. Jedoch ist es unwahrscheinlich, dass ein solches Ergebnis auftritt, wenn der erfolgreiche Abschluss der Schritte117 ,121 und123 für Kupplung C1 oder der Schritte118 ,122 und124 für Kupplung C2 gegeben ist. - Unter Bezugnahme auf
3 ist der Greifpunkt-Lerntest, der durch das Verfahren100 und den Controller20 vorgesehen ist, graphisch über ein Zeitablaufdiagramm40 dargestellt, wobei die Zeit (t) auf der horizontalen Achse aufgetragen ist und der Betrag (M) auf der vertikalen Achse aufgetragen ist. Die Einstellung der Drehzahl der Kraftmaschine (Linienzug NE) bei den Schritten107 und108 von3 wird stationär gehalten, z. B. bei oder in der Nähe von 900 U/min, und die Schritte111 und112 führen zu einer Änderung der gemessenen Kupplungspositionen P1 und P2. Wenn sich die Kupplungspositionen P1 und P2 ändern, beginnt das Kupplungsdrehmoment (Linienzug TC) anzusteigen. - In
3 entspricht das Kupplungsdrehmoment (Linienzug TC), das von dem Controller20 zwischen t0 und t1 berechnet wird, der Drehmomentkapazität der Eingangskupplung C1, während das Kupplungsdrehmoment (Linienzug TC) in der Dauer t1–t2 der Drehmomentkapazität der Eingangskupplung C2 entspricht. Das Kupplungsdrehmoment (Linienzug TC) beginnt zu der kalibrierten Drehmomentkapazität (Linienzug TCAL) hin anzusteigen und überschreitet diese schließlich. - Der Controller
20 hält dann die Kupplungspositionen P1 und P2 über PID-Regelungslogik für eine kalibrierte Zeitdauer, nachdem sich das berechnete Kupplungsdrehmoment (Linienzug TC) stabilisiert, bei oder über der kalibrierten Drehmomentkapazität (TCAL) aufrecht. Der Controller20 zeichnet danach die entsprechenden Greifpunkte (BP1, BP2) für die jeweiligen Eingangskupplungen C1 bzw. C2 auf, wenn dies auftritt, wie es oben unter Bezugnahme auf die Schritte117 und118 von2 erläutert wurde. - Sobald die Greifpunkte (BP1, BP2) beider Eingangskupplungen C1 und C2 gelernt worden sind, was annähernd 7–10 Sekunden für jede Eingangskupplung C1 und C2 dauern kann, führt der Controller
20 eine Steuerungsaktion mit Bezug auf das DCT14 unter Verwendung der gelernten Greifpunkte (BP1, BP2) aus. Zum Beispiel kann der Controller20 die Kurve50 von4 mit den korrekten Greifpunkten aktualisieren und danach die Kurve50 dazu verwenden, das DCT14 bei allen nachfolgenden Schaltungen zu steuern. - Obgleich die besten Ausführungsarten der Erfindung ausführlich beschrieben worden sind, werden Fachleute auf dem Gebiet, das diese Erfindung betrifft, verschiedene alternative Konstruktionen und Ausführungsformen zur praktischen Ausführung der Erfindung innerhalb des Umfangs der beigefügten Ansprüche erkennen.
Claims (10)
- Verfahren zum Lernen des Kupplungsgreifpunkts einer positionsgeregelten Kupplung in einem Fahrzeug, das eine Kraftmaschine und ein Getriebe aufweist, wobei das Verfahren umfasst: Befehlen einer Einrückung einer Kupplungsgabel in dem Getriebe über einen Controller, wenn das Getriebe sich in einem Parkzustand befindet und die Kraftmaschine leerläuft; Regeln einer Betätigungsposition der positionsgeregelten Kupplung über den Controller; Berechnen einer Kupplungsdrehmomentkapazität der positionsgeregelten Kupplung während des Regelns der Betätigungsposition; Messen der Betätigungsposition über einen Positionssensor, wenn die berechnete Kupplungsdrehmomentkapazität gleich einer kalibrierten Kupplungsdrehmomentkapazität ist; Aufzeichnen der gemessenen Betätigungsposition als den Kupplungsgreifpunkt in einem Speicher des Controllers; und Steuern des Getriebes unter Verwendung des Kupplungsgreifpunkts.
- Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Regeln einer Betätigungsposition der Kupplung die Verwendung einer Proportional-Integral-Differenzial-(PID-)Regelungslogik des Controllers umfasst, um eine lineare Position eines Kupplungsaktors wie notwendig, um die kalibrierte Kupplungsdrehmomentkapazität zu erreichen, zu vergrößern oder zu verkleinern.
- Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Berechnen einer Kupplungsdrehmomentkapazität ein Berechnen der Kupplungsdrehmomentkapazität als eine Funktion eines gemeldeten Drehmoments der Kraftmaschine umfasst.
- Verfahren nach Anspruch 3, wobei die Funktion ein Subtrahieren eines Trägheitsdrehmomentwerts von dem gemeldeten Drehmoment umfasst.
- Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Getriebe ein Doppelkupplungsgetriebe ist und die positionsgeregelte Kupplung ein Paar Eingangskupplungen umfasst, die die Kraftmaschine mit dem Doppelkupplungsgetriebe verbinden, und wobei das Verfahren getrennt für jede der zwei Eingangskupplungen durchgeführt wird.
- Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Aufzeichnen der gemessenen Betätigungsposition als den Kupplungsgreifpunkt ein Aufzeichnen des Kupplungsgreifpunkts in einer Nachschlagekurve von Drehmoment über Position, auf die der Controller zugreifen kann, umfasst.
- System für ein Fahrzeug, das eine Kraftmaschine aufweist, umfassend: eine positionsgeregelte Eingangskupplung; einen Positionssensor, der mit Bezug auf die positionsgeregelte Eingangskupplung angeordnet ist; Zahnradsätze, die jeweils über eine entsprechende von einer Mehrzahl von Kupplungsgabeln ausgewählt werden; ein Getriebe, das ein Eingangselement aufweist, das selektiv mit der Kraftmaschine über die positionsgeregelte Eingangskupplung verbunden ist; und einen Controller, der programmiert ist, um einen Greifpunkt der positionsgeregelten Eingangskupplung zu lernen, wobei der Controller Anweisungen von dem Speicher ausführt, um dadurch: eine Einrückung von einer der Mehrzahl von Kupplungsgabeln zu befehlen, wenn das Getriebe sich in einem Parkzustand befindet und die Kraftmaschine leerläuft; eine Betätigungsposition der positionsgeregelten Eingangskupplung über den Controller zu regeln; eine Kupplungsdrehmomentkapazität der positionsgeregelten Eingangskupplung während des Regelns der Betätigungsposition zu berechnen; die Betätigungsposition unter Verwendung des Positionssensors zu messen, wenn die berechnete Kupplungsdrehmomentkapazität gleich einer kalibrierten Kupplungsdrehmomentkapazität ist; die gemessene Betätigungsposition als einen Kupplungsgreifpunkt in dem Speicher aufzuzeichnen; und das Getriebe unter Verwendung des Kupplungsgreifpunkts zu steuern.
- System nach Anspruch 7, wobei der Controller eine Proportional-Integral-Differenzial-(PID-)Regelungslogik umfasst und programmiert ist, um eine Betätigungsposition der positionsgeregelten Eingangskupplung unter Verwendung der PID-Regelungslogik zu regeln, indem eine lineare Position eines Kupplungsaktors ausreichend vergrößert oder verkleinert wird, um die kalibrierte Kupplungsdrehmomentkapazität zu erreichen.
- System nach Anspruch 7, wobei der Controller ein gemeldetes Drehmoment der Kraftmaschine empfängt und die Kupplungsdrehmomentkapazität als eine Funktion eines gemeldeten Drehmoments der Kraftmaschine berechnet.
- System nach Anspruch 7, wobei das Getriebe ein Doppelkupplungsgetriebe ist und die Kupplung eine von zwei Eingangskupplungen ist, die die Kraftmaschine mit dem Doppelkupplungsgetriebe verbinden.
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