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TECHNISCHES GEBIET
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Die Offenbarung betrifft allgemein ein Verfahren zum Steuern eines Fahrzeugs und insbesondere ein Verfahren zum Steuern eines Kupplung-zu-Kupplung-Hochschaltens mit anstehender Leistung eines Getriebes des Fahrzeugs.
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HINTERGRUND
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Fahrzeuggetriebe können zwei oder mehr unterschiedliche Kupplungen umfassen, die während eines Schaltens gesteuert werden müssen. Zum Beispiel wird eine erste Kupplung einrücken, die in der Regel als eine herankommende Kupplung bezeichnet wird, während eine zweite Kupplung ausrücken wird, die in der Regel als eine weggehende Kupplung bezeichnet wird. Die herankommende Kupplung und die weggehende Kupplung müssen genau gesteuert werden, um ein geschmeidiges Schalten vorzusehen. Ein Schalten kann als ein Schalten mit anstehender Leistung definiert sein, bei dem das Schalten durchgeführt wird, während einer Kraftmaschine befohlen wird, ein angefordertes Drehmoment zu liefern, etwa wenn mit niedergedrücktem Gaspedal gefahren wird. Alternativ kann ein Schalten als ein Schalten ohne anstehende Leistung definiert sein, wobei in diesem Fall das Schalten durchgeführt wird, wenn der Kraftmaschine nicht befohlen wird, ein angefordertes Drehmoment zu liefern, etwa wenn das Gaspedal losgelassen ist. Wenn das Schalten von einem niedrigeren Übersetzungsverhältnis zu einem höheren Übersetzungsverhältnis übergeht, wie es auftreten kann, wenn das Fahrzeug beschleunigt, dann kann das Schalten als ein Hochschalten definiert sein. Wenn das Schalten von einem höheren Übersetzungsverhältnis zu einem niedrigeren Übersetzungsverhältnis übergeht, wie es auftreten kann, wenn das Fahrzeug verzögert, dann kann das Schalten als ein Herunterschalten definiert sein. Dementsprechend kann das Schalten als ein Kupplung-zu-Kupplung-Hochschalten mit anstehender Leistung definiert sein, wenn das Fahrzeug ein Schalten durchführen muss, das einen Übergang von einer ersten Kupplung, d. h. einer weggehenden Kupplung, zu einer zweiten Kupplung, d. h. einer herankommenden Kupplung, erfordert, während das Fahrzeug unter Leistung steht, um von einem niedrigeren Übersetzungsverhältnis zu einem höheren Übersetzungsverhältnis zu schalten.
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ZUSAMMENFASSUNG
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Es ist ein Verfahren zum Steuern eines Fahrzeugs während eines Kupplung-zu-Kupplung-Hochschaltens mit anstehender Leistung eines Getriebes des Fahrzeugs vorgesehen. Das Verfahren umfasst ein Erhöhen einer Drehmomentübertragung über eine herankommende Kupplung, bis während einer Drehmomentübergangsphase des Kupplung-zu-Kupplung-Hochschaltens mit anstehender Leistung ein Drehmoment der herankommenden Kupplung gleich einem Drehmomentphasen-Sollwert der herankommenden Kupplung ist. Der Drehmomentphasen-Sollwert der herankommenden Kupplung unterscheidet sich um einen vordefinierten Soll-Offset-Wert von einem möglichen Kraftmaschinen-Drehmoment am Ende der Drehmomentübergangsphase. Eine Drehmomentübertragung über eine weggehende Kupplung wird während der Drehmomentübergangsphase verringert. Das mögliche Kraftmaschinen-Drehmoment am Ende der Drehmomentübergangsphase ist als ein eingerasteter möglicher Kraftmaschinen-Drehmomentwert für eine Trägheitsphase des Kupplung-zu-Kupplung-Hochschaltens mit anstehender Leistung definiert. Der Drehmomentphasen-Sollwert der herankommenden Kupplung ist als ein eingerasteter Drehmomentwert der herankommenden Kupplung zu Beginn der Trägheitsphase definiert. Eine Drehmomentübertragung wird durch die herankommende Kupplung bei dem eingerasteten Drehmomentwert der herankommenden Kupplung gehalten. Ein befohlenes Kraftmaschinen-Drehmoment wird mit einer anfänglichen Reduktionsrampenrate auf einen maximalen Drehmomentreduktionswert zu Beginn der Trägheitsphase reduziert. Das befohlene Kraftmaschinen-Drehmoment wird auf dem maximalen Drehmomentreduktionswert gehalten, bis ein Schaltabschlussverhältnis erreicht. Das befohlene Kraftmaschinen-Drehmoment wird mit einer Wiederherstellungsrampenrate erhöht, bis das befohlene Kraftmaschinen-Drehmoment gleich einem Wiederherstellungsrampen-Soliwert ist. Der Wiederherstellungsrampen-Sollwert ist um einen vordefinierten Endrampen-Offset-Wert größer als der eingerastete mögliche Kraftmaschinen-Drehmomentwert oder um den vordefinierten Endrampen-Offset-Wert kleiner als der eingerastete mögliche Kraftmaschinen-Drehmomentwert. Sowohl das Drehmoment der herankommenden Kupplung als auch das befohlene Kraftmaschinen-Drehmoment werden gleichzeitig mit einer Endrampenrate erhöht, so dass die Erhöhung der Drehmoments der herankommenden Kupplung parallel zu der Erhöhung des befohlenen Kraftmaschinen-Drehmoments erfolgt, bis ein Ist-Kraftmaschinen-Drehmoment im Wesentlichen gleich dem möglichen Kraftmaschinen-Drehmoment ist.
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Dementsprechend können durch Steuern des Drehmoments der herankommenden Kupplung, um den Drehmomentphasen-Sollwert der herankommenden Kupplung über die Trägheitsphase des Schaltens zu halten, und durch Parallelschalten der Erhöhung der Drehmoments der herankommenden Kupplung mit der Endrampenrate des befohlenen Kraftmaschinen-Drehmoments die Schalteigenschaften des Fahrzeugs auf ein einheitlicheres Gefühl von Fahrzeug zu Fahrzeug kalibriert werden, ohne dass dies durch individuelle Betriebs- und Leistungscharakteristika jedes einzelnen spezifischen Fahrzeugs beeinflusst wird.
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Die obigen Merkmale und Vorteile und weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Lehren werden aus der folgenden ausführlichen Beschreibung der besten Arten zum Ausführen der Lehren, wenn diese in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen genommen werden, leicht deutlich werden.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist eine schematische Draufsicht eines Fahrzeugs.
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2 ist eine graphische Darstellung, die ein Kupplung-zu-Kupplung-Hochschalten mit anstehender Leistung eines Getriebes eines Fahrzeugs darstellt, welches eine Änderung der Größe einer Mehrzahl von verschiedenen Steuerwerten über die Zeit während einer typischen Ausführung des Schaltens zeigt.
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3 ist eine graphische Darstellung, die das Kupplung-zu-Kupplung-Hochschalten mit anstehender Leistung mit einer Gaswegnahmesituation darstellt, die in Mitte über das Schalten hinweg auftritt, welche eine Änderung der Größe der verschiedenen Steuerwerte über die Zeit zeigt.
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4 ist eine graphische Darstellung, die das Kupplung-zu-Kupplung-Hochschalten mit anstehender Leistung mit einer schnellen Kraftmaschinen-Drehmomentwiederherstellung darstellt, die in der Mitte über das Schalten hinweg auftritt, welche eine Änderung der Größe der verschiedenen Steuerwerte über die Zeit zeigt.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
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Fachleute werden erkennen, dass Begriffe, wie etwa ”oberhalb”, ”unterhalb”, ”aufwärts”, ”abwärts”, ”oben”, ”unten” usw. für die Figuren beschreibend verwendet werden und keine Einschränkungen am Umfang der Offenbarung, wie sie durch die beigefügten Ansprüche definiert ist, darstellen. Darüber hinaus können die Lehren hierin in Begriffen von funktionalen und/oder logischen Blockkomponenten und/oder verschiedenen Prozessschritten beschrieben sein. Es sollte realisiert werden, dass derartige Blockkomponenten eine beliebige Anzahl von Hardware-, Software- und/oder Firmware-Komponenten umfassen können, die ausgestaltet sind, um die spezifizierten Funktionen zu erfüllen.
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Unter Bezugnahme auf die Figuren, in denen gleiche Bezugszeichen überall in den verschiedenen Ansichten gleiche Teile angeben, ist in 1 bei 20 ein Fahrzeug allgemein gezeigt. Das Fahrzeug 20 umfasst eine Kraftmaschine 22 und ein Getriebe 24. Die beispielhafte Ausführungsform des Getriebes 24 ist in 1 als ein Doppelkupplungsgetriebe 24 gezeigt. Obwohl die Erfindung in Bezug auf das in 1 gezeigte beispielhafte Doppelkupplungsgetriebe 24 beschrieben ist, ist festzustellen, dass die Erfindung mit anderen Arten von Getrieben 24, die hier nicht gezeigt oder beschrieben sind, verwendet werden kann.
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Die Kraftmaschine 22 kann eine beliebige Art und/oder Ausgestaltung, die zur Verwendung in einem Fahrzeug 20 geeignet ist, wie etwa eine Benzin- oder Dieselkraftmaschine 22, aber nicht darauf beschränkt, umfassen. Die Kraftmaschine 22 erzeugt ein Ist-Kraftmaschinen-Drehmoment 56, das von der Kraftmaschine 22 über eine Kurbelwelle 26 ausgegeben wird. Die Kurbelwelle 26 ist mit einer Eingangswelle 28 des Getriebes 24 gekoppelt und nimmt das Ist-Kraftmaschinen-Drehmoment 56 von der Kurbelwelle 26 auf.
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Das Doppelkupplungsgetriebe 24 umfasst eine erste Kupplung 30 und eine zweite Kupplung 32. Die erste Kupplung 30 ist mit einer ersten Getriebewelle 34 gekoppelt und verbindet die erste Getriebewelle 34 selektiv mit der Kurbelwelle 26. Die zweite Kupplung 32 ist mit einer zweiten Getriebewelle 36 gekoppelt und verbindet die zweite Getriebewelle 36 selektiv mit der Kurbelwelle 26. Die erste Kupplung 30 und die zweite Kupplung 32 können zum Beispiel eine Nasskupplung oder eine Trockenkupplung umfassen, sind jedoch nicht darauf beschränkt. Wenn sie eingerückt ist, verbindet die erste Kupplung 30 die erste Getriebewelle 34 mit der Kurbelwelle 26, um kontinuierlich Drehmoment dazwischen zu übertragen. Wenn sie ausgerückt ist, trennt die erste Kupplung 30 die erste Getriebewelle 34 von der Kurbelwelle 26, um eine Drehmomentübertragung dazwischen zu verhindern. Wenn die zweite Kupplung 32 eingerückt ist, verbindet die zweite Kupplung 32 ähnlich die zweite Getriebewelle 36 mit der Kurbelwelle 26, um kontinuierlich Drehmoment dazwischen zu übertragen. Wenn sie ausgerückt ist, trennt die zweite Kupplung 32 die zweite Getriebewelle 36 von der Kurbelwelle 26, um eine Drehmomentübertragung dazwischen zu verhindern. Wie es nachstehend detaillierter beschrieben wird, kann entweder die erste Kupplung 30 oder die zweite Kupplung 32 als eine herankommende Kupplung definiert sein, und die andere von der ersten Kupplung 30 oder der zweiten Kupplung 32 kann als eine weggehende Kupplung definiert sein. Des Weiteren ist festzustellen, dass die herankommende Kupplung und die weggehende Kupplung zwei beliebige Kupplungen des Getriebes umfassen können und nicht auf die erste Kupplung und die zweite Kupplung der oben beschriebenen beispielhaften Ausführungsform beschränkt sein sollten.
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Die erste Getriebewelle 34 kann entweder eine innere Getriebewelle oder eine äußere Getriebewelle umfassen, und die zweite Getriebewelle 36 umfasst die andere von der inneren Getriebewelle und der äußeren Getriebewelle. Die äußere Getriebewelle definiert einen hohlen Kern, wobei die innere Getriebewelle darin angeordnet ist und mit der äußeren Getriebewelle konzentrisch ist, wie es bei Doppelkupplungsgetrieben 24 bekannt ist. 1 zeigt die erste Getriebewelle 34 als die innere Getriebewelle und die zweite Getriebewelle 36 als die äußere Getriebewelle. Es ist jedoch festzustellen, dass die erste Getriebewelle 34 alternativ als die äußere Getriebewelle definiert sein kann und die zweite Getriebewelle 36 als die innere Getriebewelle definiert sein kann. Darüber hinaus, wie nachstehend detaillierter beschrieben wird, kann entweder die erste Getriebewelle 34 oder die zweite Getriebewelle 36 als eine herankommende Welle definiert sein, wobei die andere von der ersten Getriebewelle 34 oder der zweiten Getriebewelle 36 als eine weggehende Welle definiert sein kann. Des Weiteren ist festzustellen, dass die herankommende Welle und die weggehende Welle zwei beliebige Wellen des Getriebes umfassen können und nicht auf die erste Getriebewelle und die zweite Getriebewelle der oben beschriebenen beispielhaften Ausführungsform beschränkt sein sollen.
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Das Fahrzeug 20 umfasst ferner zumindest einen Controller zum Steuern des Betriebs des Fahrzeugs 20, und insbesondere des Betriebs der Kraftmaschine 22 und des Getriebes 24. Zum Beispiel kann das Fahrzeug 20 eine Kraftmaschinen-Steuereinheit 38 umfassen, die betreibbar ist, um die Kraftmaschine 22 zu steuern, und eine Getriebesteuereinheit 40, die betreibbar ist, um das Getriebe 24 zu steuern. Die Kraftmaschinen-Steuereinheit 38 und die Getriebesteuereinheit 40 können verbunden sein, um Informationen auszutauschen und die Steuerung der Kraftmaschine 22 und des Getriebes 24 zu koordinieren. Alternativ können die Kraftmaschinen-Steuereinheit 38 und die Getriebesteuereinheit 40 als ein einziger Fahrzeug-Controller kombiniert sein, der betreibbar ist, um sowohl die Kraftmaschine 22 als auch das Getriebe 24 sowie andere Fahrzeugsysteme 20 zu steuern. Wie hierin verwendet, wird der Begriff Fahrzeug-Controller oder nur Controller im weitesten Sinne gebraucht, um sich auf entweder eine einzige Einrichtung zum Steuern sowohl der Kraftmaschine 22 als auch des Getriebes 24 zu beziehen, oder er kann sich alternativ auf eine Kombination von Einrichtungen, wie etwa die Kombination aus der Kraftmaschinen-Steuereinheit 38 und der Getriebesteuereinheit 40, um sowohl die Kraftmaschine 22 als auch das Getriebe 24 zu steuern, aber nicht darauf beschränkt, beziehen.
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Der Fahrzeug-Controller kann einen Computer und/oder Prozessor umfassen und sämtliche Software, Hardware, Speicher, Algorithmen, Verbindungen, Sensoren usw. umfassen, die notwendig sind, um den Betrieb des Fahrzeugs 20, einschließlich der Kraftmaschine 22 und des Getriebes 24, zu managen und zu steuern. Von daher kann ein Verfahren, das nachstehend ausführlicher beschrieben wird, als ein Programm ausgeführt sein, das in dem Fahrzeug-Controller lauffähig ist. Es ist festzustellen, dass der Fahrzeug-Controller jede beliebige Einrichtung umfassen kann, die in der Lage ist, Daten von verschiedenen Sensoren zu analysieren, Daten zu vergleichen, die notwendigen Entscheidungen zu treffen, die erforderlich sind, um den Betrieb des Fahrzeugs 20, einschließlich der Kraftmaschine 22 und des Getriebes 24, zu steuern, und die erforderlichen Aufgaben auszuführen, die notwendig sind, um den Betrieb des Fahrzeugs 20, einschließlich der Kraftmaschine 22 und des Getriebes 24, zu steuern.
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Während des Betriebs des beispielhaften Doppelkupplungsgetriebes 24 kann die erste Kupplung 30 die erste Getriebewelle 34 mit der Eingangswelle 28 des Getriebes 24 verbinden, während die zweite Kupplung 32 die zweite Getriebewelle 36 von der Eingangswelle 28 des Getriebes 24 trennt. Alternativ kann die erste Kupplung 30 die erste Getriebewelle 34 von der Eingangswelle 28 trennen, während die zweite Kupplung 32 die zweite Getriebewelle 36 mit der Eingangswelle 28 verbindet. Die Einrückung und Ausrückung der ersten Kupplung 30 und der zweiten Kupplung 32 muss genau gesteuert werden, um diese Schaltvorgänge richtig und geschmeidig auszuführen. Dementsprechend wird im Folgenden ein Verfahren zum Steuern des Fahrzeugs 20 während eines Kupplung-zu-Kupplung-Hochschaltens mit anstehender Leistung beschrieben. Wie oben erwähnt wurde, ist das Kupplung-zu-Kupplung-Hochschalten mit anstehender Leistung ein Schaltvorgang, um von einer weggehenden Kupplung zu einer herankommenden Kupplung, während das Fahrzeug 20 unter Leistung ist, zu schalten, um von einem niedrigeren Übersetzungsverhältnis zu einem höheren Übersetzungsverhältnis zu schalten.
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Unter Bezugnahme auf die 2 bis 4 sind verschiedene Steuerwerte über die Zeit gezeigt. Eine Änderung der Größe der verschiedenen Steuerwerte ist allgemein durch eine Änderung entlang einer y-Achse 50 angegeben, und eine Änderung der Zeit ist allgemein durch eine Änderung entlang einer x-Achse 52 angegeben. Die in den Figuren gezeigten verschiedenen Steuerwerte umfassen ein mögliches Kraftmaschinen-Drehmoment 54, ein Ist-Kraftmaschinen-Drehmoment 56, ein Drehmoment der herankommenden Kupplung 58 und ein Drehmoment der weggehenden Kupplung 60, ein befohlenes Kraftmaschinen-Drehmoment 62, eine Kraftmaschinen-Drehzahl 64, eine Drehzahl der herankommenden Welle 66 und eine Drehzahl der weggehenden Welle 68.
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Das mögliche Kraftmaschinen-Drehmoment 54 ist hier als der maximale Betrag an Drehmoment definiert, den die Kraftmaschine 22 ohne in Kraft befindliche Drehmomentsteuerprotokolle bei der gegenwärtigen Drehzahl der Kraftmaschine 22 und den gegenwärtigen Umgebungsbedingungen erzeugen könnte. Die Drehmomentsteuerprotokolle sind Steuerelemente, die in Kraft gesetzt sein können, um das Ist-Kraftmaschinen-Drehmoment 56 und die Drehzahl ohne Fahrereingabe zu reduzieren. Drehmomentsteuerprotokolle können Anpassungen einer Kraftstoffzufuhrmenge, einer Einlassluftmenge und einer Zündimpulsrate umfassen, sind aber nicht darauf beschränkt. Das mögliche Kraftmaschinen-Drehmoment 54 wird von dem Fahrzeug-Controller anhand eines Modells geschätzt und beruht auf den gegenwärtigen Betriebsbedingungen des Fahrzeugs 20. Das befohlene Kraftmaschinen-Drehmoment 62 ist der Betrag an Drehmoment, den der Fahrzeug-Controller der Kraftmaschine 22 zu erzeugen befiehlt. Das Ist-Kraftmaschinen-Drehmoment 56 ist der Ist-Betrag des Drehmoments, den die Kraftmaschine 22 gegenwärtig bei in Kraft gesetzten Drehmomentsteuerprotokollen in Ansprechen auf das befohlene Kraftmaschinen-Drehmoment 62 erzeugt. Das Ist-Kraftmaschinen-Drehmoment 56 wird durch den Fahrzeug-Controller gesteuert, der betreibbar ist, um zumindest eines der Drehmomentsteuerprotokolle, d. h. die Kraftstoffzufuhrmenge, die Einlassluftrate und/oder der Zündimpulsrate, in Ansprechen auf das befohlene Kraftmaschinen-Drehmoment 62 anzupassen.
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Die weggehende Kupplung ist die Kupplung, die während des Schaltens ausgerückt wird. Das Drehmoment der weggehenden Kupplung 60 ist der Betrag an Drehmoment, den die weggehende Kupplung zu einem bestimmten Zeitpunkt übertragen kann. Die Drehzahl der weggehenden Welle 68 ist die Drehzahl der Getriebewelle, die während des Schaltens ausgerückt wird, d. h. wegschaltet. Die herankommende Kupplung ist die Kupplung, die während des Schaltens eingerückt wird. Das Drehmoment der herankommenden Kupplung 58 ist der Betrag an Drehmoment, den die herankommende Kupplung zu einem bestimmten Zeitpunkt übertragen kann. Die Drehzahl der herankommenden Welle 66 ist die Drehzahl der Getriebewelle, die während des Schaltens eingerückt wird, d. h. zuschaltet. Die Kraftmaschinen-Drehzahl 64 ist die Drehzahl der Kraftmaschine 22, d. h. die Drehzahl der Kurbelwelle 26.
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Die 2 bis 4 sind allgemein in Abschnitte unterteilt, um verschiedene Phasen des Kupplung-zu-Kupplung-Hochschaltens mit anstehender Leistung anzugeben. Die verschiedenen Phasen umfassen eine Vorbereitungsphase 70, eine Drehmomentübergangsphase 72 und eine Trägheitsphase 74. Der Wechsel zwischen verschiedenen Phasen ist durch vertikale Bezugslinien abgegrenzt. insbesondere gibt eine erste Bezugslinie 76 den Übergang zwischen der Vorbereitungsphase 70 und der Drehmomentübergangsphase 72 an, eine zweite Bezugslinie 78 gibt den Übergang zwischen der Drehmomentübergangsphase 72 und der Trägheitsphase 74 an, und eine dritte Bezugslinie 80 gibt den Übergang von der Trägheitsphase 74 an, um das Kupplung-zu-Kupplung-Hochschalten mit anstehender Leistung abzuschließen.
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Unter Bezugnahme auf 2 ist eine typische Ausführung des Kupplung-zu-Kupplung-Hochschaltens mit anstehender Leistung des Getriebes 24 allgemein gezeigt. Während der Vorbereitungsphase 70, nachdem der Fahrzeug-Controller befohlen hat, das Kupplung-zu-Kupplung-Hochschalten mit anstehender Leistung auszuführen, wird die herankommende Kupplung zur Einrückung vorbereitet. Die herankommende Kupplung wird durch Erhöhen des Fluiddrucks an der herankommenden Kupplung vorbereitet, bis die herankommende Kupplung bereit ist, eine Drehmomentübertragung zu beginnen. Sobald der Fahrzeug-Controller befohlen hat, das Kupplung-zu-Kupplung-Hochschalten mit anstehender Leistung auszuführen, wird ein Drehmomentbefehl für die Drehmomentübergangsphase definiert, um zuzulassen, dass die herankommende Welle anfängt, zu beschleunigen und sicherzustellen, dass sich die Positionssteuerung bewegt, um Latenz zu beseitigen. Sobald die Ist-Position der herankommenden Kupplung die befohlene Position erreicht (welche in einer Tabelle, die Drehmoment mit Kupplungspositionen in Beziehung setzt), ist die Vorbereitungsphase 70 abgeschlossen und die Drehmomentübergangsphase 72 beginnt.
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Sobald die herankommende Kupplung bereit ist, die Drehmomentübertragung zu beginnen, verlässt das Kupplung-zu-Kupplung-Hochschalten mit anstehender Leistung die Vorbereitungsphase 70 und beginnt die Drehmomentübergangsphase 72. Während der Drehmomentübergangsphase 72 wird die Drehmomentübertragung über die herankommende Kupplung erhöht, bis das Drehmoment der herankommenden Kupplung 58 gleich einem Drehmomentphasen-Sollwert der herankommenden Kupplung 82 ist. Der Drehmomentphasen-Sollwert der herankommenden Kupplung 82 ist gleich dem Kraftmaschinen-Drehmoment 54 in der Nähe des Endes der Drehmomentübergangsphase 72 plus ein vordefinierter Soll-Offset-Wert 84. Der vordefinierte Soll-Offset-Wert 84 kann positiv oder negativ sein. Darüber hinaus kann der vordefinierte Soll-Offset-Wert 84 einen Wert von Null aufweisen. Bevorzugt liegt der vordefinierte Soll-Offset-Wert 84 in einem Bereich von –5% und 5% des möglichen Kraftmaschinen-Drehmoments 54. Der vordefinierte Soll-Offset-Wert 84 kann in Abhängigkeit von der Kraftmaschinen-Drehzahl und dem Drehmoment zu der Zeit des Hochschaltens variieren und kann in einer kalibrierbaren x/y/z-Tabelle nachgeschlagen werden.
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Sobald das Drehmoment der herankommenden Kupplung 58 auf den Drehmomentphasen-Sollwert der herankommenden Kupplung 82 zugenommen hat, und zu Beginn der Trägheitsphase 74, wird das Drehmoment der herankommenden Kupplung 58 auf den Drehmomentphasen-Sollwert der herankommenden Kupplung 82 eingerastet, um einen eingerasteten Drehmomentwert der herankommenden Kupplung 86 zu definieren. Wie hier verwendet wird, ist der Begriff ”eingerastet” so definiert, dass auf einem konstanten Wert über die Zeit gehalten wird. Dementsprechend wird am Ende der Drehmomentübergangsqphase 72 die Drehmomentkapazität der herankommenden Kupplung auf dem Drehmomentphasen-Sollwert der herankommenden Kupplung 82 konstant gehalten. Dieser Wert, d. h. der Drehmomentphasen-Sollwert der herankommenden Kupplung 82, ist als der eingerastete Drehmomentwert der herankommenden Kupplung 86 definiert.
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Gleichzeitig mit der Erhöhung der Drehmomentübertragung der herankommenden Kupplung während der Drehmomentübergangsphase 72 wird die Drehmomentübertragung durch die weggehende Kupplung verringert. Die Drehmomentkapazität der weggehenden Kupplung wird verringert, bis kein Drehmoment durch die weggehende Kupplung übertragen wird, wodurch die weggehende Welle von der Kurbelwelle 26 der Kraftmaschine 22 getrennt wird.
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Zu Beginn der Trägheitsphase 74 wird der Wert des möglichen Kraftmaschinen-Drehmoments 54 am Ende der Drehmomentübergangsphase 72 eingerastet, um einen eingerasteten möglichen Kraftmaschinen-Drehmomentwert 88 zu definieren. Der eingerastete mögliche Kraftmaschinen-Drehmomentwert 88 bleibt während der gesamten Trägheitsphase 74 des Kupplung-zu-Kupplung-Hochschaltens mit anstehender Leistung konstant. Es ist festzustellen, dass der Unterschied zwischen dem eingerasteten Drehmomentwert der herankommenden Kupplung 86 und dem eingerasteten möglichen Kraftmaschinen-Drehmomentwert 88 gleich dem oben beschriebenen vordefinierten Soll-Offset-Wert 84 ist.
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Die Drehmomentübertragung durch die herankommende Kupplung wird durch den Anfangsabschnitt der Trägheitsphase 74 auf dem eingerasteten Drehmomentwert der herkommenden Kupplung 86 gehalten. Während die Drehmomentübertragung der herankommenden Kupplung auf dem eingerasteten Drehmomentwert der herankommenden Kupplung 86 gehalten wird, reduziert der Fahrzeug-Controller das befohlene Kraftmaschinen-Drehmoment 62. Das befohlene Kraftmaschinen-Drehmoment 62 wird mit einer Anfangsreduktions-Rampenrate 90 reduziert, bis das befohlene Drehmoment gleich einem maximalen Drehmomentreduktionswert 92 ist. Die Anfangsreduktions-Rampenrate 90 und der maximale Drehmomentreduktionswert 92 werden durch Kalibrierungstabellen ermittelt, die Kraftmaschinen-Drehmoment und -drehzahl sowie die gewünschte Schaltzeit in Beziehung setzen. Kürzere Schaltzeiten und höhere Kraftmaschinen-Drehzahlen erfordern größere Drehmomentreduktionen, um die Kraftmaschinen-Drehzahl schneller abfallen zu lassen.
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Das befohlene Kraftmaschinen-Drehmoment 62 wird auf dem maximalen Drehmomentreduktionswert 92 gehalten, bis ein Schaltabschlussverhältnis 94 erreicht ist. Das Schaltabschlussverhältnis 94 ist hier als der minimale zulässige Wert des Verhältnisses zwischen der Drehzahl einer Kraftmaschine 22 und einer Drehzahl der herankommenden Welle definiert, der erreicht werden muss, bevor das befohlene Kraftmaschinen-Drehmoment 62 erhöht wird.
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Sobald das Schaltabschlussverhältnis 94 erreicht worden ist, dann erhöht der Fahrzeug-Controller das befohlene Kraftmaschinen-Drehmoment 62. Das befohlene Kraftmaschinen-Drehmoment 62 wird mit einer Wiederherstellungsrampenrate 96 erhöht, bis das befohlene Kraftmaschinen-Drehmoment 62 gleich einem Wiederherstellungsrampen-Sollwert 98 ist. Die Erhöhung des befohlenen Kraftmaschinen-Drehmoments 62 bewirkt eine Erhöhung der Ist-Kraftmaschinen-Drehmoments 56. Wie in 2 ersichtlich ist, nimmt die Kraftmaschinen-Drehzahl 64 ab, während das befohlene Kraftmaschinen-Drehmoment 62 auf dem maximalen Drehmomentreduktionswert 92 gehalten wird. Sobald das befohlene Kraftmaschinen-Drehmoment 62 erhöht wird, beginnt die Kraftmaschinen-Drehzahl 64 zu beschleunigen, um sich mit der Drehzahl der herankommenden Welle 66 auszurichten.
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Der Wiederherstellungsrampen-Sollwert 98 kann entweder um einen vordefinierten Endrampen-Offset-Wert 100 größer als der eingerastete mögliche Kraftmaschinen-Drehmomentwert 88 sein oder um den vordefinierten Endrampen-Offset-Wert 100 kleiner als der eingerastete mögliche Kraftmaschinen-Drehmomentwert 88. Wie in der beispielhaften Ausführungsform von 2 gezeigt ist, ist der Wiederherstellungsrampen-Sollwert 98 um den vordefinierten Endrampen-Offset-Wert 100 kleiner als der eingerastete mögliche Kraftmaschinen-Drehmomentwert 88. Bevorzugt liegt der vordefinierte Endrampen-Offset-Wert 100 in einem Bereich von –1% bis –5% des eingerasteten möglichen Kraftmaschinen-Drehmoments 54. Der vordefinierte Endrampen-Offset-Wert 100 ist das, was die Steigung der Endrampenrate 102 bestimmt. Das Delta oder die Differenz im Drehmoment führt zu Drehbeschleunigung der Kraftmaschine (ΔM = lα).
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Sobald das befohlene Kraftmaschinen-Drehmoment 62 auf den Wiederherstellungsrampen-Sollwert 98 erhöht ist, dann werden sowohl das Drehmoment der herankommenden Kupplung 58 als auch das befohlene Kraftmaschinen-Drehmoment 62 gleichzeitig mit einer Endrampenrate 102 erhöht. Dementsprechend ist die Erhöhung des Drehmoments der herankommenden Kupplung 58 parallel zu oder gleich der Erhöhung des befohlenen Kraftmaschinen-Drehmoments 62. Es ist festzustellen, dass das Drehmoment der herankommenden Kupplung 58 von dem eingerasteten Drehmomentwert der herankommenden Kupplung 86 erhöht wird. Von daher ist festzustellen, dass das Drehmoment der herankommenden Kupplung 58 ausgerastet wird, sobald das befohlene Kraftmaschinen-Drehmoment 62 auf den Wiederherstellungsrampen-Sollwert 98 erhöht ist. Sowohl das Drehmoment der herankommenden Kupplung 58 als auch das befohlene Kraftmaschinen-Drehmoment 62 werden erhöht, bis das Ist-Kraftmaschinen-Drehmoment 56 im Wesentlichen gleich dem möglichen Kraftmaschinen-Drehmoment 54 ist. Das Ist-Kraftmaschinen-Drehmoment 56 kann als im Wesentlichen gleich dem möglichen Kraftmaschinen-Drehmoment 54 definiert sein, wenn das Ist-Kraftmaschinen-Drehmoment 56 im Bereich von 1% bis 2% des möglichen Kraftmaschinen-Drehmoments 54 liegt. Es ist jedoch festzustellen, dass das Ist-Kraftmaschinen-Drehmoment 56 auf andere Weise als im Wesentlichen gleich dem möglichen Kraftmaschinen-Drehmoment 54 definiert sein kann.
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Sobald das befohlene Kraftmaschinen-Drehmoment 62 auf den Wiederherstellungsrampen-Sollwert 98 erhöht ist, dann sind das befohlene Kraftmaschinen-Drehmoment 62 und das Drehmoment der herankommenden Kupplung 58 um ein Delta-Drehmoment 104 getrennt. Wie in 2 gezeigt ist, ist das Delta-Drehmoment 104 gleich der Summe aus dem vordefinierten Soll-Offset-Wert 84 und dem vordefinierten Endrampen-Offset-Wert 100. Es ist jedoch festzustellen, dass dies nicht immer der Fall zu sein braucht. Wenn zum Beispiel der Wiederherstellungsrampen-Sollwert 98 als gleich einem Wert definiert ist, der größer als der eingerastete mögliche Kraftmaschinen-Drehmomentwert 88 ist, dann wäre das Delta-Drehmoment 104 gleich der Differenz zwischen dem vordefinierten Soll-Offset-Wert 84 und dem vordefinierten Endrampen-Offset-Wert 100. Während der typischen Ausführung des Kupplung-zu-Kupplung-Hochschaltens mit anstehender Leistung des Getriebes 24, wie in 2 gezeigt ist, wird das Delta-Drehmoment 104 zwischen dem Drehmoment der herankommenden Kupplung 58 und dem befohlenen Kraftmaschinen-Drehmoment 62 gehalten, bis das Ist-Kraftmaschinen-Drehmoment 56 im Wesentlichen gleich dem möglichen Kraftmaschinen-Drehmoment 54 ist, und das Schalten ist abgeschlossen.
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Wenn das Ist-Kraftmaschinen-Drehmoment 56 nicht im Wesentlichen gleich dem möglichen Kraftmaschinen-Drehmoment 54 innerhalb eines vordefinierten Zeitraums ist, dann wird der Fahrzeug-Controller das Kraftmaschinenbefehls-Drehmoment 62 erhöhen, um dem möglichen Kraftmaschinen-Drehmoment 54 nachzukommen, mit einer Rate, die durch eine verbleibende Schaltzeit und die verbleibende Zeit und das verbleibende Delta oder die Differenz zwischen dem Kraftmaschinenbefehls-Drehmoment 62 und dem möglichen Kraftmaschinen-Drehmoment 54 am Ende des vordefinierten Zeitraums bestimmt ist.
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3 zeigt eine Situation, in welcher Gas in der Mitte durch das Kupplung-zu-Kupplung-Hochschalten mit anstehender Leistung weggenommen wird. Eine Drosselklappenposition ist allgemein durch Linie 110 dargestellt. Wie in 3 gezeigt ist, ist die Gaswegnahme 110 allgemein mit einer vierten Bezugslinie 112 angegeben. Nach der Gaswegnahme 110 nimmt das mögliche Kraftmaschinen-Drehmoment 54 schnell ab. Um eine solche Situation zu identifizieren, überwacht der Fahrzeug-Controller kontinuierlich das mögliche Kraftmaschinen-Drehmoment 54, um eine Abnahme des möglichen Kraftmaschinen-Drehmoments 54 auf einen Wert unterhalb des eingerasteten möglichen Kraftmaschinen-Drehmomentwerts 88 oder unterhalb des eingerasteten Drehmomentwerts der herankommenden Kupplung 86 zu identifizieren.
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Wenn der Fahrzeug-Controller eine Abnahme des möglichen Kraftmaschinen-Drehmoments 54 auf Niveaus unterhalb des eingerasteten möglichen Kraftmaschinen-Drehmomentwerts 88 oder des eingerasteten Drehmomentwerts der herankommenden Kupplung 86 identifiziert, dann kann der Fahrzeug-Controller das Drehmoment der herankommenden Kupplung 58 von dem eingerasteten Drehmomentwert der herankommenden Kupplung 86 einstellen, um das mögliche Kraftmaschinen-Drehmoment 54 kontinuierlich parallel zu schalten. Dementsprechend übergeht der Fahrzeug-Controller das Drehmoment der herankommenden Kupplung 58, sobald das mögliche Kraftmaschinen-Drehmoment 54 unter den eingerasteten möglichen Kraftmaschinen-Drehmomentwert 88 oder den eingerasteten Drehmomentwert der herankommenden Kupplung 86 fällt.
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Wenn der Controller das Drehmoment der herankommenden Kupplung 58 übergangen hat, dann stellt der Controller das Drehmoment der herankommenden Kupplung 58 so ein, dass es den Abfall des möglichen Kraftmaschinen-Drehmoments 54 nachahmt. Wenn das mögliche Kraftmaschinen-Drehmoment 54 auf einen Wert größer als der eingerastete Drehmomentwert der herankommenden Kupplung 86 ansteigt, dann wird der Controller das Übergehen des Drehmoments der herankommenden Kupplung 58 mit dem eingerasteten Drehmomentwert der herankommenden Kupplung 86 aufheben und das Verfahren wie oben beschrieben fortsetzen. Wenn jedoch, wie in 3 gezeigt ist, das mögliche Kraftmaschinen-Drehmoment 54 weiter abnimmt, dann kann der Fahrzeug-Controller das Erhöhen des befohlenen Kraftmaschinen-Drehmoments 62 vor dem Abschluss des Schaltens stoppen. Dementsprechend wird dann, wenn das mögliche Kraftmaschinen-Drehmoment 54 kleiner als der eingerastete mögliche Kraftmaschinen-Drehmomentwert 88 ist und die Differenz zwischen dem befohlenen Kraftmaschinen-Drehmoment 62 und dem möglichen Kraftmaschinen-Drehmoment 54 gleich oder kleiner als der vordefinierte Endrampen-Offset-Wert 100 ist, der Fahrzeug-Controller das Erhöhen des befohlenen Kraftmaschinen-Drehmoments 62 stoppen und zulassen, dass das Ist-Kraftmaschinen-Drehmoment 56 zusammen mit dem möglichen Kraftmaschinen-Drehmoment 54 abfallen oder abnehmen kann. Der Fahrzeug-Controller kann zumindest einen minimalen Drehmomentwert der herankommenden Kupplung 114 aufrechterhalten, um negatives Kupplungsmoment zu verhindern.
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4 zeigt eine Situation, in der sich das Ist-Kraftmaschinen-Drehmoment 56 in Ansprechen auf das befohlene Kraftmaschinen-Drehmoment 62 schneller als erwartet wiederherstellt. Wie in 4 gezeigt ist, gibt eine fünfte Bezugslinie 116 einen Zeitpunkt an, zu dem das Ist-Kraftmaschinen-Drehmoment 56 über das Drehmoment der herankommenden Kupplung 58 angestiegen ist. Um diese Situation zu identifizieren, überwacht der Fahrzeug-Controller kontinuierlich das Ist-Kraftmaschinen-Drehmoment 56, um eine Erhöhung des Ist-Kraftmaschinendrehmoments 56 auf einen Wert größer als das Drehmoment der herankommenden Kupplung 58 zu identifizieren.
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Wenn der Fahrzeug-Controller eine Situation identifiziert, in der das Ist-Kraftmaschinen-Drehmoment 56 auf Niveaus größer als das Drehmoment der herankommenden Kupplung 58 zunimmt, dann kann der Fahrzeug-Controller das Drehmoment der herankommenden Kupplung 58 mit einer Rate 118 erhöhen, die schneller als die Endrampenrate 102 ist, bis das Drehmoment der herankommenden Kupplung 58 gleich oder größer als das Ist-Kraftmaschinen-Drehmoment 56 ist. Sobald das Drehmoment der herankommenden Kupplung 58 gleich oder größer als das Ist-Kraftmaschinen-Drehmoment 56 ist, dann kann das Drehmoment der herankommenden Kupplung 58 mit der gleichen Endrampenrate 102 wie das befohlene Kraftmaschinen-Drehmoment 62 erhöht werden, wie es oben beschrieben wurde, bis das Schalten abgeschlossen ist.
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Die ausführliche Beschreibung und die Zeichnungen oder Figuren sind für die Offenbarung unterstützend und beschreibend, aber der Umfang der Offenbarung ist allein durch die Ansprüche definiert. Obgleich einige der besten Arten und andere Ausführungsformen zur Ausführung der beanspruchten Lehren ausführlich beschrieben worden sind, gibt es verschiedene alternative Konstruktionen und Ausführungsformen zum praktischen Ausführen der Offenbarung, wie sie in den beigefügten Ansprüchen definiert ist.
