DE102015116300B4 - Method of controlling a dual clutch transmission shift of a vehicle - Google Patents
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Abstract
Ein Verfahren zum Steuern einer Doppelkupplungsgetriebe-Schaltung eines Fahrzeugs, das Verfahren aufweisend:Ermitteln durch eine Steuervorrichtung, ob eine Situation vorliegt, die eine gleichachsige Gangschaltung erfordert, was als ein Schritt zum Ermitteln eines Gangschaltungsstarts bezeichnet wird (S10),Lösen durch die Steuervorrichtung einer momentanen Gangstufe auf Neutral, wobei eine Kupplung im Eingriff gehalten wird, wenn die gleichachsige Gangschaltung erforderlich ist, was als ein Schritt zur Neutralbildung bezeichnet wird (S30),Steuern durch die Steuervorrichtung einer Antriebsquelle des Fahrzeugs, um eine Eingangswellendrehzahl mit einer Zieleingangswellendrehzahl zu synchronisieren, die aus einer Multiplikation einer momentanen Ausgangswellendrehzahl mit einem Gangverhältnis einer Zielgangstufe resultiert, nachdem der Schritt zur Neutralbildung durchgeführt wurde, was als ein Schritt zur Synchrondrehzahlsteuerung bezeichnet wird (S40), undVollenden der Gangschaltung durch die Steuervorrichtung, indem die Zielgangstufe in Eingriff gebracht wird, sobald die Eingangswellendrehzahl mit der Zieleingangswellendrehzahl synchronisiert ist, was als ein Schritt zum Vollenden der Gangschaltung bezeichnet wird (S50), dadurch gekennzeichnet, dass die Steuervorrichtungeinen Initialversatz gewinnt, indem eine momentane Eingangswellendrehzahl, die aus einer Multiplikation einer momentanen Ausgangswellendrehzahl mit einem Gangverhältnis einer momentanen Gangstufe resultiert, von der Zieleingangswellendrehzahl subtrahiert wird, bevor nach dem Schritt zum Ermitteln des Gangschaltungsstarts die momentane Gangstufe in dem Schritt zur Neutralbildung gelöst wird, undeine Zielgangschaltung-Vollendungszeit ermittelt, die eine Zeit ist, welche von einem Zeitpunkt des Schrittes zur Synchrondrehzahlsteuerung bis zu einem Zeitpunkt benötigt wird, wenn die Gangschaltung vollendet ist, undeine Rückführungssteuerung der Eingangswellendrehzahl basierend auf einer Zieldrehzahl in dem Schritt zur Synchrondrehzahlsteuerung durchführt, indem ein Zielparallelwert gewonnen wird, der aus dem Subtrahieren des Initialversatzes von der Zieleingangswellendrehzahl resultiert, zu dem Zielparallelwert in einem jeden Steuerungszyklus ein Zusatzwert addiert wird, der so gesetzt ist, dass er ein Profil bildet, welches sich allmählich von Null bis zum Initialversatzwert während der Zielgangschaltung-Vollendungszeit erhöht, und das Additionsergebnis als Zieldrehzahl gesetzt wird, welcher die Eingangswellendrehzahl zu folgen hat.A method for controlling a dual clutch transmission shift of a vehicle, the method comprising:determining by a controller whether a situation requiring coaxial shifting exists, referred to as a step of determining a shift start (S10),solving by the controller a current gear ratio to neutral with a clutch kept engaged when the coaxial gear shift is required, referred to as a neutral establishment step (S30),controlling by the control device of a power source of the vehicle to synchronize an input shaft speed with a target input shaft speed, resulting from multiplying an instantaneous output shaft speed by a gear ratio of a target gear step after the neutral establishment step has been performed, referred to as a synchronous speed control step (S40), andcompleting the gear shift by d The control device by engaging the target gear ratio as soon as the input shaft speed is synchronized with the target input shaft speed, which is referred to as a step for completing the gear shift (S50), characterized in that the control device obtains an initial offset by using a current input shaft speed, which from multiplying a current output shaft speed by a gear ratio of a current gear stage from which the target input shaft speed is subtracted before the current gear stage is released in the neutral establishment step after the gear shift start determining step, anddetermining a target gear shift completion time which is a time which is required from a point in time of the synchronous speed control step to a point in time when the gear shift is completed, andfeedback control of the input shaft speed based on a target speed in the Sch ritt performs synchronous speed control by obtaining a target parallel value resulting from subtracting the initial offset from the target input shaft speed, adding to the target parallel value in each control cycle an additive value set to form a profile gradually increasing from zero is increased up to the initial offset value during the target gearshift completion time, and the result of addition is set as a target rotation speed which the input shaft rotation speed is to follow.
Description
Hintergrund der ErfindungBackground of the Invention
Gebiet der Erfindungfield of invention
Die vorliegende Erfindung betrifft Techniken für Getriebeseitig-Montierte-Elektrische-Vorrichtung(TMED)-basierte Hybridfahrzeuge (z.B. Hybridfahrzeuge vom TMED-Typ), die ein Doppelkupplungsgetriebe (dual clutch transmission, DCT) haben, um beim Fahren ein Gangschalten durchzuführen.The present invention relates to techniques for Transmission-side Mounted Electrical Device (TMED)-based hybrid vehicles (e.g., TMED-type hybrid vehicles) having a dual clutch transmission (DCT) to perform gear shifting while driving.
Beschreibung der bezogenen TechnikDescription of related technique
Ein Getriebeseitig-Montierte-Elektrische-Vorrichtung(TMED)-basiertes Hybridfahrzeug (z.B. Hybridkraftfahrzeug) mit einem Doppelkupplungsgetriebe hat einen an dem Doppelkupplungsgetriebe montierten Elektromotor und eine Verbrennungsmotorkupplung, die zwischen dem E-Motor und einem Verbrennungsmotor angeordnet ist. Leistung von dem E-Motor wird durch zwei Kupplungen des Doppelkupplungsgetriebes einer Ungeradzahl-Achse (z.B. Achse für ungerade Gänge), die verwendet wird, um die ungeraden Gangstufen zu realisieren, und einer Geradzahl-Achse (z.B. Achse für gerade Gänge) zugeführt, die verwendet wird, um die geraden Gangstufen zu realisieren, wobei eine Kupplung, die Leistung zur Ungeradzahl-Achse bereitstellt, als eine Ungeradzahl(z.B. Ungeradgang)-seitige Kupplung bezeichnet wird und die andere Kupplung, die Leistung zu der Geradzahl-Achse bereitstellt, als eine Geradzahl(z.B. Geradgang)-seitige Kupplung bezeichnet wird.A Transmission-side-Mounted-Electrical-Device (TMED)-based hybrid vehicle (e.g., hybrid motor vehicle) with a dual-clutch transmission has an electric motor mounted on the dual-clutch transmission and an engine clutch disposed between the electric motor and an engine. Power from the electric motor is supplied through two clutches of the dual-clutch transmission to an odd-numbered axle (e.g., odd-gear axle) used to realize the odd gear ratios, and an even-numbered axle (e.g., even-gear axle) that is used to realize the even gear steps, wherein one clutch that provides power to the odd-number axis is referred to as an odd-number (e.g., odd-speed)-side clutch and the other clutch that provides power to the even-number axis as one Even number (e.g. straight gear) side clutch is referred to.
Solch ein Doppelkupplungsgetriebe hat normalerweise Gangstufen, die abwechselnd auf der Ungeradzahl-Achse und der Geradzahl-Achse angeordnet sind, so dass ein sequenzielles Gangschalten von abwechselnd schaltenden Gangstufen, die (jeweilig) auf unterschiedlichen Achsen angeordnet sind, durch Eingreifen und Lösen der Ungeradzahl-seitigen Kupplung und der Geradzahlseitigen Kupplung durchgeführt wird. Dieses Gangschalten wird als verschiedenachsige Gangschaltung (z.B. Ungleichachsen-Gangschaltung) bezeichnet, weil verschiedene Achsen zum Gangschalten verwendet werden.Such a dual-clutch transmission normally has gear stages arranged alternately on the odd-number axis and the even-number axis, so that sequential gear shifting of alternately shifting gear stages arranged (respectively) on different axes is possible by engaging and disengaging the odd-number-side Clutch and the even-number-side clutch is carried out. This gear shifting is referred to as multi-axis gear shifting (e.g., opposite axis gear shifting) because different axes are used for gear shifting.
Da das sequenzielle Gangschalten eine Verschiedenachsige-Gangschaltung ist, kann durch Kupplung-zu-Kupplung-Gangschalten ein sanftes Gangschalten realisiert werden ohne Verschlechterung des Drehmoments der Antriebsräder, indem eine Kupplung, zu der die momentane Gangstufe gehört, gelöst wird und eine Kupplung, zu der eine neue Zielgangstufe gehört, in Eingriff gebracht wird, wobei (z.B. in einem Zustand, in dem) die neue Zielgangstufe, welche auf der Achse angeordnet ist, wo momentan die Kupplung gelöst ist, vorher im Eingriff ist. Das Doppelkupplungsgetriebe ermöglicht so ein solches sequenzielles Gangschalten, aber in einer Situation, die zum Überspringen einer benachbarten Gangstufe ein Sprungschalten erfordert im Fall einer plötzlichen Änderung einer Fahrzeuggeschwindigkeit oder einer raschen Beschleunigung gemäß der Benutzerbetätigung (z.B. Fahrerbetätigung), kann ein Bedürfnis bestehen, auf eine andere Gangstufe auf der gleichen Achse zu schalten.Since the sequential gear shift is a multi-axis gear shift, by clutch-to-clutch gear shifting, a smooth gear shift can be realized without deteriorating the torque of the driving wheels by releasing a clutch to which the current gear stage belongs and a clutch to which belongs to a new target gear ratio, with (e.g. in a state in which) the new target gear ratio arranged on the axle where the clutch is currently released being previously engaged. The twin-clutch transmission thus enables such sequential gear shifting, but in a situation that requires skip shifting to skip an adjacent gear stage in the event of a sudden change in vehicle speed or rapid acceleration according to the user's operation (e.g. driver's operation), there may be a need to switch to another to switch gears on the same axis.
Diese Gangschaltung auf der gleichen Achse wird als gleichachsige Gangschaltung (z.B. Gleichachsen-Gangschaltung) bezeichnet, wobei in dem Fall eine korrespondierende Kupplung, wobei (z.B. während) die korrespondierende Kupplung gelöst ist (z.B. im gelösten Zustand der korrespondierenden Kupplung), erneut in Eingriff gebracht wird, nachdem die momentane Gangstufe gelöst wurde und eine neue Zielgangstufe in Eingriff gebracht wurde. Damit die neue Zielgangstufe in Eingriff gebracht wird, muss die Drehzahl einer Eingangswelle, zu der die Zielgangstufe gehört, mit der Drehzahl einer Ausgangswelle synchronisiert werden. Jedoch wird dieser Synchronisierungsprozess manuell durch Reibungskraft von Reibelementen durchgeführt und erfordert somit eine relativ lange Zeit für die Realisierung. Dies führt zu einer eher langen Zeit für die Gangschaltung, was das Fahrverhalten des Fahrzeugs verschlechtert und eine Verringerung eines Regeneratives-Bremsen-Betrags beim Gangschalten vor dem Stoppen des Fahrzeugs hervorruft.This same-axis gearshift is referred to as a coaxial gearshift (e.g., co-axis gearshift), in which case a corresponding clutch is re-engaged with (e.g., while) the corresponding clutch is disengaged (e.g., in the disengaged state of the corresponding clutch). after the current gear ratio has been released and a new target gear ratio has been engaged. In order for the new target gear ratio to be engaged, the speed of an input shaft to which the target gear ratio belongs must be synchronized with the speed of an output shaft. However, this synchronizing process is performed manually by frictional force of friction members, and thus requires a relatively long time to realize. This leads to a rather long time for gear shifting, which deteriorates drivability of the vehicle and causes a decrease in a regenerative braking amount in gear shifting before stopping the vehicle.
Aus der
Referenz 1:
Erläuterung der ErfindungExplanation of the invention
Entsprechend wurde die vorliegende Erfindung unter Berücksichtigung der obigen Probleme gemacht, die in dem Stand der Technik auftreten, und die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zum Steuern einer Doppelkupplungsgetriebe-Schaltung (z.B. DCT-Schaltens) eines Fahrzeugs sowie eine Doppelkupplungsgetriebe-Schaltsteuervorrichtung eines Fahrzeugs bereitzustellen, das/die ein Gangschalten durchführt, indem bei der Gleichachsigen-Gangschaltung in einem Getriebeseitig-Montierte-Elektrische-Vorrichtung(Transmission Mounted Electric Device, TMED)-basierten Hybridfahrzeug, das ein Doppelkupplungsgetriebe hat, die Drehzahl und Beschleunigung einer Eingangswelle, zu der eine Zielgangstufe gehört, mit der Drehzahl und Beschleunigung einer Ausgangswelle schnell synchronisiert wird, wodurch das Fahrverhalten des Fahrzeugs verbessert wird und ein Regeneratives-Bremsen-Betrag beim Gangschalten vor dem Stoppen des Fahrzeugs erhöht wird.Accordingly, the present invention has been made in consideration of the above problems encountered in the prior art, and the object of the present invention is to provide a method for controlling a dual clutch transmission shift (e.g., DCT shifting) of a vehicle and a dual clutch transmission shift control apparatus to provide a vehicle that performs gear shifting by at the Coaxial gear shifting in a Transmission Mounted Electric Device (TMED)-based hybrid vehicle having a dual clutch transmission, the speed and acceleration of an input shaft to which a target gear ratio belongs with the speed and acceleration of an output shaft fast is synchronized, thereby improving drivability of the vehicle and increasing a regenerative braking amount when shifting gears before stopping the vehicle.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Steuern einer Doppelkupplungsgetriebe-Schaltung eines Fahrzeugs bereitgestellt. Das Verfahren weist auf: Ermitteln durch eine Steuervorrichtung, ob eine Situation vorliegt, die eine gleichachsige Gangschaltung erfordert, was insbesondere als ein Schritt zum Ermitteln eines Gangschaltungsstarts bezeichnet wird, Lösen durch die Steuervorrichtung einer momentanen Gangstufe auf Neutral (z.B. auf einen Neutralzustand), wobei eine Kupplung im Eingriff gehalten wird, wenn die gleichachsige Gangschaltung erforderlich ist, was insbesondere als ein Schritt zur Neutralbildung (z.B. Neutralzustandbildung) bezeichnet wird, Steuern durch die Steuervorrichtung einer Antriebsquelle des Fahrzeugs, um eine Eingangswellendrehzahl mit einer Zieleingangswellendrehzahl zu synchronisieren, die aus einer Multiplikation einer momentanen Ausgangswellendrehzahl mit einem Gangverhältnis einer Zielgangstufe resultiert, nachdem der Schritt zur Neutralbildung durchgeführt wurde, was insbesondere als ein Schritt zur Synchrondrehzahlsteuerung bezeichnet wird, und Vollenden (z.B. Abschließen) der Gangschaltung durch die Steuervorrichtung, indem die Zielgangstufe in Eingriff gebracht wird, sobald die Eingangswellendrehzahl mit der Zieleingangswellendrehzahl synchronisiert ist, was insbesondere als ein Schritt zum Vollenden der Gangschaltung bezeichnet wird.In accordance with the present invention, a method of controlling a dual clutch transmission shift of a vehicle is provided. The method comprises: determining by a controller whether a situation requiring a coaxial gear shift exists, specifically referred to as a step of determining a gear shift start, releasing by the controller a current gear ratio to neutral (e.g., to a neutral state), wherein a clutch is kept engaged when the coaxial gear shift is required, specifically referred to as a neutral establishing step (e.g., neutral state establishing), controlling by the controller of a power source of the vehicle to synchronize an input shaft speed with a target input shaft speed resulting from a multiplication a current output shaft speed with a gear ratio of a target gear ratio resulting after the neutralization step has been performed, specifically referred to as a synchronous speed control step, and completing (e.g., completing) the Gear shifting by the controller by engaging the target gear ratio once the input shaft speed is synchronized with the target input shaft speed, specifically referred to as a gear shift completion step.
Die Steuervorrichtung kann einen Schaltaktuator steuern, um die momentane Gangstufe in dem Schritt zur Neutralbildung zu lösen, kann wenigstens einen E-Motor der Antriebsquelle steuern, die den E-Motor aufweist, um die Eingangswellendrehzahl in dem Schritt zur Synchrondrehzahlsteuerung zu synchronisieren, und kann den Schaltaktuator steuern, um die Zielgangstufe in dem Schritt zum Vollenden der Gangschaltung in Eingriff zu bringen.The controller may control a shift actuator to release the current gear ratio in the neutral establishing step, may control at least one electric motor of the power source including the electric motor to synchronize the input shaft speed in the synchronous speed control step, and may control the Control the shift actuator to engage the target gear ratio in the step of completing the gear shift.
Die Steuervorrichtung kann so eingerichtet sein, dass sie vor dem Schritt zur Neutralbildung und nach dem Schritt zum Ermitteln der Gangschaltung einen Schritt zum Vorbereiten der Gangschaltung durchführt, und wobei der Schritt zum Vorbereiten der Gangschaltung aufweisen kann Bilden und Halten eines Drehmoments der Eingangswelle als ein vorbestimmtes Vorbereitungsdrehmoment, was insbesondere als ein Schritt zur Drehmomentabstimmung bezeichnet wird.The controller may be configured to perform a gear shift preparing step before the neutral establishing step and after the gear shift determining step, and wherein the gear shift preparing step may include establishing and holding a torque of the input shaft as a predetermined one Preparatory torque, specifically referred to as a torque tuning step.
In dem Schritt zur Drehmomentabstimmung kann das vorbestimmte Vorbereitungsdrehmoment gewonnen werden, indem eine Beschleunigung der Eingangswelle mit einem Trägheitsmoment eines Antriebsstranges multipliziert wird, wobei der Schritt zum Vorbereiten der Gangschaltung durchgeführt wird, und das Trägheitsmoment des Antriebsstranges kann als ein Trägheitsmoment aller Komponenten bestimmt werden, die auf einem Pfad angeordnet sind, welcher Leistung von einem E-Motor zur Eingangswelle übermittelt, wobei eine Verbrennungsmotorkupplung zwischen einem Verbrennungsmotor und dem E-Motor gelöst ist (z.B. im gelösten Zustand der Verbrennungsmotorkupplung), und kann als ein Trägheitsmoment aller Komponenten bestimmt werden, die auf einem Pfad angeordnet sind, welcher die Leistung von dem Verbrennungsmotor über die Verbrennungsmotorkupplung zum E-Motor und zur Eingangswelle übermittelt, wobei die Verbrennungsmotorkupplung im Eingriff ist (z.B. im verbundenen Zustand der Verbrennungsmotorkupplung).In the torque matching step, the predetermined preparatory torque may be obtained by multiplying an acceleration of the input shaft by a moment of inertia of a power train, wherein the gear shift preparing step is performed, and the moment of inertia of the power train may be determined as a moment of inertia of all components that are arranged on a path which transmits power from an electric motor to the input shaft, with an engine clutch between an engine and the electric motor being released (e.g. in the released state of the engine clutch), and can be determined as a moment of inertia of all components that are arranged on a path which transmits the power from the engine via the engine clutch to the electric motor and to the input shaft, with the engine clutch being engaged (e.g. in the connected state of the engine clutch).
Die Steuervorrichtung gewinnt einen Initialversatz, indem eine momentane Eingangswellendrehzahl, die aus einer Multiplikation einer momentanen Ausgangswellendrehzahl mit einem Gangverhältnis einer momentanen Gangstufe resultiert, von der Zieleingangswellendrehzahl subtrahiert wird, bevor nach dem Schritt zum Ermitteln des Gangschaltungsstarts die momentane Gangstufe in dem Schritt zur Neutralbildung gelöst wird, und ermittelt eine Zielgangschaltung-Vollendungszeit, die eine Zeit ist, welche von einem Zeitpunkt des Schrittes zur Synchrondrehzahlsteuerung bis zu einem Zeitpunkt benötigt wird, wenn die Gangschaltung vollendet ist, und führt eine Rückführungssteuerung der Eingangswellendrehzahl basierend auf einer Zieldrehzahl in dem Schritt zur Synchrondrehzahlsteuerung durch, indem ein Zielparallelwert gewonnen wird, der aus dem Subtrahieren des Initialversatzes von der Zieleingangswellendrehzahl resultiert, zu dem Zielparallelwert in einem jeden Steuerungszyklus ein Zusatzwert (z.B. Additionswert) addiert wird, der so gesetzt ist, dass er ein Profil bildet, welches sich allmählich von Null bis zum Initialversatzwert während der Zielgangschaltung-Vollendungszeit erhöht, und das Additionsergebnis als Zieldrehzahl gesetzt wird, welcher die Eingangswellendrehzahl zu folgen hat.The controller obtains an initial offset by subtracting a current input shaft speed resulting from a multiplication of a current output shaft speed by a gear ratio of a current gear ratio from the target input shaft speed before the current gear ratio is released in the neutralization step after the gear shift start determination step , and determines a target gear shift completion time, which is a time required from a timing of the synchronous speed control step to a timing when the gear shift is completed, and performs feedback control of the input shaft speed based on a target speed in the synchronous speed control step , by obtaining a target parallel value that results from subtracting the initial offset from the target input shaft speed, adding an additional value to the target parallel value in each control cycle (e.g. Add ition value) set so as to form a profile gradually increasing from zero to the initial offset value during the target gear shift completion time, and the result of addition is set as a target rotation speed which the input shaft rotation speed is to follow.
In dem Schritt zur Synchrondrehzahlsteuerung kann die Zielgangschaltung-Vollendungszeit in wenigstens drei oder mehr Abschnitte unterteilt sein, wobei ein jeder Abschnitt eine unterschiedliche Änderungsrate des Zusatzwertes hat.In the synchronous speed control step, the target gearshift completion time may be divided into at least three or more sections, each section having a different rate of change of the additional value.
Der Schritt zur Synchrondrehzahlsteuerung kann aufweisen Setzen eines mittleren Abschnittes der drei oder mehr Abschnitte in der Zielgangschaltung-Vollendungszeit derart, dass er die höchste Änderungsrate des Zusatzwertes hat, und Setzen eines ersten und eines letzten Abschnittes auf beiden Seiten des mittleren Abschnittes derart, dass sie niedrigere Änderungsraten des Zusatzwertes haben als jene des mittleren Abschnittes.The synchronous speed control step may include setting a middle section of the three or more sections in the target gearshift completion time to have the highest rate of change of the additional value, and setting a first section and a last section on both sides of the middle section to have lower ones rates of change of the additional value than those of the middle section.
Der Schritt zur Synchrondrehzahlsteuerung kann aufweisen Setzen der Änderungsrate des Zusatzwertes in dem mittleren Abschnitt auf einen Wert, nicht größer als ein Ergebnis des Dividierens eines Maximaldrehmoments, das die Antriebsquelle imstande ist, auszuüben, durch ein Trägheitsmoment eines Antriebsstranges, wobei die Antriebsquelle nur mit einem E-Motor korrespondiert, wobei eine Verbrennungsmotorkupplung zwischen einem Verbrennungsmotor und dem E-Motor gelöst ist (z.B. im gelösten Zustand der Verbrennungsmotorkupplung), mit dem Verbrennungsmotor und E-Motor korrespondiert, wobei die Verbrennungsmotorkupplung im Eingriff ist (z.B. im verbundenen Zustand der Verbrennungsmotorkupplung), und mit einem Hybridstartergenerator (HSG), dem Verbrennungsmotor und dem E-Motor korrespondiert, wobei die Verbrennungsmotorkupplung im Eingriff ist und der Hybridstartergenerator mit dem Verbrennungsmotor verbunden ist, um Leistung zuzuführen, und wobei ein Trägheitsmoment des Antriebsstranges als ein Trägheitsmoment aller Komponenten bestimmt wird, die auf einem Pfad angeordnet sind, welcher Leistung von dem E-Motor zur Eingangswelle übermittelt, wobei die Verbrennungsmotorkupplung gelöst ist (z.B. im gelösten Zustand der Verbrennungsmotorkupplung), und als ein Trägheitsmoment aller Komponenten bestimmt wird, die auf einem Pfad angeordnet sind, welcher Leistung von dem Verbrennungsmotor über die Verbrennungsmotorkupplung zum E-Motor und zur Eingangswelle übermittelt, wobei die Verbrennungsmotorkupplung im Eingriff ist (z.B. im verbundenen Zustand der Verbrennungsmotorkupplung).The step of synchronous speed control may include setting the rate of change of the additional value in the middle section to a value not greater than a result of dividing a maximum torque that the power source is able to exert by an inertia moment of a power train where the power source is only connected to an E - Motor corresponds with an engine clutch between an engine and the electric motor being disengaged (e.g. in the released state of the engine clutch), corresponding to the engine and electric motor with the engine clutch being engaged (e.g. in the connected state of the engine clutch), and corresponds to a hybrid starter generator (HSG), the engine and the electric motor, wherein the engine clutch is engaged and the hybrid starter generator is connected to the engine to supply power, and wherein a moment of inertia of the power train as ei n Moment of inertia of all components is determined that are arranged on a path that transmits power from the electric motor to the input shaft, with the engine clutch disengaged (e.g. in the released state of the engine clutch), and is determined as a moment of inertia of all components arranged in a path which transmits power from the engine via the engine clutch to the electric motor and to the input shaft, with the engine clutch being engaged (e.g. in connected condition of the combustion engine clutch).
Der Schritt zur Synchrondrehzahlsteuerung kann aufweisen ein sanftes Ändern des Zusatzwertes zwischen entsprechenden Abschnitten der Zielgangschaltung-Vollendungszeit mittels Tiefpassfilterung einer Änderung des für die entsprechenden Abschnitte gesetzten Zusatzwertes.The synchronous speed control step may include smoothly changing the additional value between respective sections of the target gearshift completion time by low-pass filtering a change in the additional value set for the respective sections.
Der Schritt zur Synchrondrehzahlsteuerung kann aufweisen ein sanftes Ändern des Zusatzwertes zwischen entsprechenden Abschnitten der Zielgangschaltung-Vollendungszeit mittels Spline-Interpolation einer Änderung des für die entsprechenden Abschnitte gesetzten Zusatzwertes.The synchronous speed control step may include smoothly changing the additional value between respective sections of the target gearshift completion time by spline interpolating a change in the additional value set for the respective sections.
Das Verfahren kann ferner aufweisen Berechnen eines Rückführungssteuerungswertes Ufb, wobei eine Differenz zwischen der Zieldrehzahl r und einer gemessenen Drehzahl einer einen Antriebsstrang darstellenden Regelstrecke (engl. plant, z.B. Kombination aus Prozess und Stellglied) G eine Steuerungsabweichung (z.B. Regeldifferenz) e ist, was insbesondere als ein Schritt zum Berechnen einer Rückführung bezeichnet wird, Empfangen eines finalen Steuerungswertes U zum Steuern der Regelstrecke G, und einer Störung (z.B. Störgröße) d und der gemessenen Drehzahl y, die mit dem Betrieb der Regelstrecke G verbunden sind, Entfernen (bzw. Kompensieren) der Störung d und Berechnen eines Abweichungsschätzwertes Ud zum Umwandeln des Antriebsstranges G in einen idealen Sollzustand, was insbesondere als ein Schritt zum Entfernen der Störung bezeichnet wird, und Addieren des Rückführungssteuerungswertes Ufb zu einem Vorsteuerungswert Uff, der aus einer Multiplikation eines Differentials (z.B. Differentialswertes) der Zieldrehzahl mit dem Trägheitsmoment J des Antriebsstranges resultiert, und Berechnen des finalen Steuerungswertes U durch Subtrahieren des Abweichungsschätzwertes Ud von dem Additionsergebnis, was insbesondere als ein Schritt zum Berechnen des Steuerungswertes bezeichnet wird.The method may further include calculating a feedback control value U fb , where a difference between the target speed r and a measured speed of a powertrain-representing plant (e.g. combination of process and actuator) G is a control error (e.g. error signal) e, which referred to in particular as a step for calculating a feedback, receiving a final control value U for controlling the controlled system G, and a disturbance (e.g. disturbance variable) d and the measured speed y associated with the operation of the controlled system G, removing (or Compensating for) the disturbance d and calculating a deviation estimate U d for converting the powertrain G to an ideal target state, specifically referred to as a step for removing the disturbance, and adding the feedback control value U fb to a feed forward value Uff resulting from a multiplication of a differential (e.g. differential values s) the target speed with the moment of inertia J of the drive train, and calculating the final control value U by subtracting the deviation estimated value U d from the addition result, which is specifically referred to as a step for calculating the control value.
Der Antriebsstrang kann so bestimmt werden, dass er, wobei eine Verbrennungsmotorkupplung zwischen einem Verbrennungsmotor und dem E-Motor gelöst ist (z.B. in einem gelösten Zustand der Verbrennungsmotorkupplung), mit allen Komponenten korrespondiert, die auf einem Pfad angeordnet sind, welcher Leistung von einem E-Motor zur Eingangswelle übermittelt, und dass er, wobei die Verbrennungsmotorkupplung im Eingriff ist (z.B. im verbundenen Zustand der Verbrennungsmotorkupplung), mit allen Komponenten, die auf einem Pfad angeordnet sind, welcher Leistung von dem Verbrennungsmotor über die Verbrennungsmotorkupplung zum E-Motor und zur Eingangswelle übermittelt, und mit allen Komponenten korrespondiert, die in einem Zustand des Übermittelns der Drehleistung mit dem Verbrennungsmotor verbunden sind.The powertrain may be determined such that, with an engine clutch between an engine and the e-motor released (e.g., in an engine clutch released state), it corresponds to all components disposed on a path that receives power from an e-motor -motor to the input shaft, and that with the engine clutch engaged (e.g. in the connected state of the engine clutch), with all components arranged on a path which transmits power from the engine via the engine clutch to the electric motor and to the Input shaft transmitted, and corresponds to all components that are connected to the engine in a state of transmitting the rotary power.
Der Schritt zum Entfernen der Störung kann aufweisen Generieren eines ersten Verarbeitungswertes durch Verarbeiten des finalen Steuerungswertes U mit einem Tiefpassfilter Q(S), der durch die folgende Gleichung ermittelt wird:
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Doppelkupplungsgetriebe(DCT)-Schaltsteuervorrichtung bereitgestellt. Die Doppelkupplungsgetriebe-Schaltsteuervorrichtung weist auf: einen Gangschaltanforderung-Ermittler, um zu ermitteln, ob eine gleichachsige Gangschaltung erforderlich ist in einem Getriebeseitig-Montierte-Elektrische-Vorrichtung(TMED)-basierten Hybridfahrzeug, das mit einem Doppelkupplungsgetriebe (DCT) ausgestattet ist, eine Schalt-Instruktionseinheit zum Generieren einer Instruktion, um einen Schaltaktuator so zu steuern, dass er eine momentane Gangstufe auf Neutral löst, wobei eine Kupplung im Eingriff bleibt, wenn die gleichachsige Gangschaltung erforderlich ist, eine Kupplung-Instruktionseinheit zum Steuern der Kupplung, und eine Antriebsquelle-Instruktionseinheit zum Steuern einer Antriebsquelle eines Fahrzeug, um eine Drehzahl einer Eingangswelle, bei der die Kupplung im Eingriff bleibt, mit einer Zieleingangswellendrehzahl zu synchronisieren, welche aus einer Multiplikation einer momentanen Ausgangswellendrehzahl mit einem Gangverhältnis einer Zielgangstufe resultiert, wenn auf Anforderung der gleichachsigen Gangschaltung die momentane Gangstufe auf Neutral gelöst wird.According to the present invention, a dual clutch transmission (DCT) shift control device is provided. The dual clutch transmission shift control device includes: a gear shift request determiner to determine whether a coaxial gear shift is required in a transmission-side-mounted-electrical-device (TMED)-based hybrid vehicle equipped with a dual-clutch transmission (DCT), a shift -instruction unit for generating an instruction to control a shift actuator to release a current gear ratio to neutral with a clutch remaining engaged when the coaxial gear shift is required, a clutch instruction unit for controlling the clutch, and a power source- Instruction unit for controlling a power source of a vehicle to synchronize a speed of an input shaft at which the clutch remains engaged with a target input shaft speed, which results from a multiplication of a current output shaft speed with a gear ratio of a target gear stage, when au f requirement of coaxial gear shifting the current gear step is released to neutral.
Die Antriebsquelle-Instruktionseinheit weist auf eine Zieleinstelleinheit (z.B. Sollwert-Einstelleinheit), die einen Initialversatz durch Subtrahieren einer momentanen Eingangswellendrehzahl, die aus einer Multiplikation der momentanen Ausgangswellendrehzahl mit dem Gangverhältnis der momentanen Gangstufe resultiert, von der Zieleingangswellendrehzahl gewinnt, bevor die momentane Gangstufe gelöst wird in der gleichachsigen Gangschaltung, eine Zielgangschaltung-Vollendungszeit ermittelt, die eine Zeit ist, welche von einem Zeitpunkt, wenn die momentane Gangstufe gelöst ist, bis zu einem Zeitpunkt benötigt wird, wenn die Gangschaltung vollendet ist, und einen Zielparallelwert gewinnt, der aus einem Subtrahieren des Initialversatzes von der Zieleingangswellendrehzahl resultiert, zu dem Zielparallelwert in einem jeden Steuerungszyklus einen Zusatzwert addiert, der so gesetzt ist, dass er ein Profil bildet, das sich allmählich von Null bis zu dem Initialversatzwert erhöht während der Zielgangschaltung-Vollendungszeit, und das Additionsergebnis als eine Zieldrehzahl setzt, welcher die Eingangswellendrehzahl zu folgen hat.The power source instruction unit has a target setting unit (e.g., target value setting unit) that obtains an initial offset by subtracting a current input shaft speed, which results from a multiplication of the current output shaft speed by the gear ratio of the current gear stage, from the target input shaft speed before the current gear stage is released in the coaxial gear shift, obtains a target gear shift completion time, which is a time required from a point in time when the current gear stage is released to a point in time when the gear shift is completed, and obtains a target parallel value obtained from a subtraction of the initial offset resulting from the target input shaft speed, adds to the target parallel value in each control cycle an additive value set to form a profile that gradually increases from zero to the initial offset value during the target ga gearshift completion time, and sets the addition result as a target rotation speed which the input shaft rotation speed is to follow.
Der Störungsbeobachter (z.B. Störgrößenbeobachter, z.B. Folgeregler einer Kaskadenregelung) kann so eingerichtet sein, dass er einen ersten Verarbeitungswert durch Verarbeiten des finalen Steuerungswertes U mit einem Tiefpassfilter Q(S) generiert, welcher durch die folgende Gleichung ermittelt wird:
Figurenlistecharacter list
Die obigen und andere Ziele, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung sind aus der folgenden detaillierten Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen klarer verständlich, in denen:
-
1 eine Konfiguration eines Getriebeseitig-Montierte-Elektrische-Vorrichtung(TMED)-basierten Hybridfahrzeugs mit einem Doppelkupplungsgetriebe ist, auf das die vorliegende Erfindung angewendet werden kann; -
2 ein Flussdiagramm ist, das ein Verfahren zum Steuern einer Doppelkupplungsgetriebe-Schaltung eines Fahrzeugs gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht; -
3 ein Graph ist, der Änderungen in der Drehzahl einer Eingangswelle über die Zeit veranschaulicht, was einen Gleichachsigen-Gangschaltprozess der vorliegenden Erfindung erläutert; -
4 ein Graph ist, um zu erklären, wie ein Zusatzwert gesetzt wird, um eine Zieldrehzahl zu setzen, welcher (Zieldrehzahl) eine Eingangswellendrehzahl während der Zielgangschaltung-Vollendungszeit folgen muss; -
5 ein Blockdiagramm ist, um ein Konzept des Berechnens einer Zieldrehzahl mittels des Zusatzwertes aus4 zu erläutern; -
6 ein Konzeptdiagramm ist, das eine Konfiguration einer Steuervorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erläutert; und -
7 ein detailliertes Blockdiagramm einer Antriebsquelle-Instruktionseinheit aus1 ist.
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1 Fig. 12 is a configuration of a Transmission-Side-Mounted Electric Device (TMED)-based hybrid vehicle having a dual-clutch transmission to which the present invention can be applied; -
2 12 is a flow chart illustrating a method for controlling a dual clutch transmission shift of a vehicle according to an embodiment of the present invention; -
3 Figure 12 is a graph illustrating changes in rotational speed of an input shaft over time, explaining a coaxial gear shifting process of the present invention; -
4 is a graph to explain how an additional value is set to set a target speed, which (target speed) an on input shaft speed must follow during the target gearshift completion time; -
5 Fig. 12 is a block diagram showing a concept of calculating a target rotation speed using the additional value4 to explain; -
6 12 is a conceptual diagram explaining a configuration of a control device according to an embodiment of the present invention; and -
7 Figure 12 shows a detailed block diagram of a powersource instruction unit 1 is.
Detaillierte BeschreibungDetailed description
Nachfolgend werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen im Einzelnen erläutert.Hereinafter, embodiments of the present invention will be explained in detail with reference to the accompanying drawings.
Es wird Bezug auf die Zeichnungen genommen werden, wobei die gleichen Bezugszeichen in den unterschiedlichen Zeichnungen durchweg verwendet werden, um die gleichen oder ähnlichen Komponenten zu bezeichnen.Reference will be made to the drawings, wherein the same reference numbers are used throughout the different drawings to refer to the same or like components.
Der E-Motor M ist mit dem Doppelkupplungsgetriebe DCT verbunden, das eine Ungeradzahl-Achse ODD und eine Geradzahl-Achse EVEN und eine Ausgangswelle OUT hat. Eine erste Kupplung CL1 und eine zweite Kupplung CL2 sind jeweilig zwischen dem E-Motor und der Ungeradzahl-Achse ODD des Doppelkupplungsgetriebes DCT bzw. zwischen dem E-Motor und der Geradzahl-Achse EVEN vorgesehen. Ein erster und ein zweiter Kupplungsaktuator 1CA und 2CA sind vorgesehen, um die erste bzw. die zweite Kupplung zu steuern. Ein Schaltaktuator OA der Ungeradzahl-Achse ODD, der so eingerichtet ist, dass er Gänge auf der Ungeradzahl-Achse ODD in Eingriff bringt und löst, und ein Schaltaktuator EA der Geradzahl-Achse EVEN, der so eingerichtet ist, dass er Gänge auf der Geradzahl-Achse EVEN in Eingriff bringt und löst, sind vorgesehen, und Antriebsräder DW sind über ein Achsgetriebe (z.B. Differenzial) DIFF mit der Ausgangswelle OUT verbunden.The electric motor M is connected to the dual clutch transmission DCT having an odd-number axis ODD and an even-number axis EVEN and an output shaft OUT. A first clutch CL1 and a second clutch CL2 are provided between the electric motor and the odd-numbered axis ODD of the dual clutch transmission DCT and between the electric motor and the even-numbered axis EVEN, respectively. First and second clutch actuators 1CA and 2CA are provided to control the first and second clutches, respectively. An odd-axis ODD shift actuator OA arranged to engage and disengage gears on the odd-number axis ODD, and an even-axis shift actuator EA EVEN arranged to shift gears on the even-number -axis EVEN engages and disengages are provided, and drive wheels DW are connected to the output shaft OUT via a final drive (e.g. differential) DIFF.
Eine Steuervorrichtung C ist so eingerichtet, dass sie den Hybridstartergenerator (HSG), den Verbrennungsmotor, die Verbrennungsmotorkupplung, den E-Motor, den ersten und den zweiten Kupplungsaktuator, den Schaltaktuator der Geradzahlachse und den Schaltaktuator der Ungeradzahl-Achse usw. steuert.A controller C is configured to control the hybrid starter generator (HSG), the engine, the engine clutch, the electric motor, the first and second clutch actuators, the even-axis shift actuator and the odd-axis shift actuator, etc.
Obwohl die einzelne Steuervorrichtung C so dargestellt ist, dass sie alle Komponenten in
Wie in
Die dritte und die fünfte Gangstufe sind beides ungerade Gangstufen, die so eingerichtet sein können, dass sie auf der Ungeradzahl-Achse angeordnet sind, welche über die erste Kupplung mit dem E-Motor verbunden ist und im Weiteren über die Verbrennungsmotorkupplung mit dem Verbrennungsmotor verbunden ist.The third and fifth gears are both odd gears, which can be arranged to be arranged on the odd-number axis, which is connected to the electric motor via the first clutch and is further connected to the combustion engine via the engine clutch .
Die vorliegende Erfindung ist dazu da, um mit einer Situation einer gleichachsigen Gangschaltung umzugehen, so dass die Erläuterung der Wechselwirkung zwischen der ersten und der zweiten Kupplung nicht erforderlich ist, und entsprechend werden die erste und die zweite Kupplung nun insgesamt als eine „Kupplung“ bezeichnet, um unnötige Beschränkungen und Komplikationen (z.B. komplizierte Formulierungen) zu vermeiden.The present invention is intended to deal with a coaxial gear shift situation, so the explanation of the interaction between the first and second clutches is not necessary, and accordingly the first and second clutches are now collectively referred to as a "clutch". to avoid unnecessary restrictions and complications (e.g. complicated wording).
Somit wird der Begriff „Kupplung“ tatsächlich so verstanden, dass er in der Situation einer gleichachsigen Schaltung zwischen ungeradzahligen Gängen die erste Kupplung, die mit der Ungeradzahl-Achse verbunden ist, und in der Situation einer gleichachsigen Gangschaltung zwischen geradzahligen Stufen die zweite Kupplung bezeichnet. Außerdem wird der Begriff „Kupplung“ unterschieden von der „Verbrennungsmotorkupplung“, die den Verbrennungsmotor und den E-Motor miteinander verbindet.Thus, the term "clutch" is actually understood to mean the first clutch connected to the odd-numbered axis in the situation of a coaxial shift between odd-numbered gears, and the second clutch in the situation of a coaxial gear-shift between even-numbered gears. In addition, the term "clutch" is distinguished from the "combustion engine clutch", which connects the combustion engine and the electric motor.
Der Begriff „Ausgangswelle“ - wie hierin verwendet - bezeichnet eine Ausgangswelle des Doppelkupplungsgetriebes.The term "output shaft" - as used herein - means an output shaft of the dual clutch transmission.
Um unnötige Beschränkungen und Komplikationen zu vermeiden, werden die Ungeradzahl-Achse und die Geradzahl-Achse insgesamt als eine „Eingangswelle“ bezeichnet.To avoid unnecessary limitations and complications, the odd-numbered axis and the even-numbered axis are collectively referred to as an “input shaft”.
Somit wird der Begriff „Eingangswelle“ tatsächlich so verstanden, dass er in der Situation einer gleichachsigen Gangschaltung zwischen den ungeradzahligen Stufen die Ungeradzahl-Achse bezeichnet und in der Situation der gleichachsigen Gangschaltung zwischen den geradzahligen Stufen die Geradzahl-Achse bezeichnet.Thus, the term "input shaft" is actually understood to mean the odd-numbered axis in the situation of co-axial gear shifting between odd-numbered stages and the even-numbered axis in the situation of co-axial gear-shifting between even-numbered stages.
Die Steuervorrichtung C steuert in dem Schritt zur Neutralbildung S30 den Schaltaktuator, um eine momentane Gangstufe auf Neutral zu lösen, steuert wenigstens den E-Motor der Antriebsquelle (z.B. von den Antriebsquellen), die so eingerichtet ist, dass sie den E-Motor aufweist, um die Eingangswellendrehzahl in dem Schritt der Synchrondrehzahlsteuerung S40 zu synchronisieren, und steuert den Schaltaktuator in den Schritt zum Vollenden der Gangschaltung S50, um eine Zielgangstufe in Eingriff zu bringen.The controller C, in the neutralization step S30, controls the shift actuator to release a current gear ratio to neutral, controls at least the electric motor of the power source (e.g., from the power sources) configured to have the electric motor, to synchronize the input shaft speed in the synchronous speed control step S40, and controls the shift actuator in the gear shift completion step S50 to engage a target gear ratio.
Die Antriebsquelle bezeichnet alle Leistungsquellen (z.B. Antriebskraftquellen), die die zum Fahren des Fahrzeugs erforderliche Leistung zuführen können. Wie in
Außerdem ist in der vorliegenden Erfindung die Steuervorrichtung C so eingerichtet, dass sie nach dem Schritt zum Ermitteln des Gangschaltungsstarts S10 einen Schritt zum Vorbereiten einer Gangschaltung S20 vor dem Durchführen des Schritts zur Neutralbildung S30 durchführt. Der Schritt zum Vorbereiten der Gangschaltung S20 weist auf Bilden und Halten (z.B. Beibehalten) des Drehmoments der Eingangswelle, um ein vorbestimmtes Vorbereitungsdrehmoment zu sein (Schritt der Drehmomentabstimmung bzw. Drehmomentsteuerung).Also, in the present invention, the controller C is arranged to perform a gear shift preparation step S20 after the gear shift start determining step S10 before performing the neutral establishment step S30. The step of preparing the gear shift S20 includes establishing and maintaining (e.g. maintaining) the torque of the input shaft to be a predetermined preparation torque (torque control step).
Der Schritt der Drehmomentabstimmung verhindert eine plötzliche, große Änderung der Eingangswellendrehzahl aufgrund einer großen Lastschwankung, wenn eine Synchronisiervorrichtung der momentanen Gangstufe auf Neutral gelöst wird, indem das Drehmoment der Eingangswelle vor dem Lösen der Synchronisiervorrichtung im Vorfeld entsprechend gesteuert wird.The torque tuning step prevents a sudden, large change in input shaft speed due to a large load variation when a synchronizer of the current gear ratio is released to neutral, by appropriately controlling the torque of the input shaft before releasing the synchronizer.
Entsprechend kann - bezugnehmend auf
Es kann nur angesichts dessen, was in
Das Trägheitsmoment J des Antriebsstranges wird als ein Trägheitsmoment von sämtlichen Komponenten, die auf einem Pfad angeordnet sind, welcher Leistung von dem E-Motor zur Eingangswelle übermittelt, wobei die Verbrennungsmotorkupplung zwischen dem Verbrennungsmotor und dem E-Motor gelöst ist, und als ein Trägheitsmoment von sämtlichen Komponenten bestimmt, die auf einem Pfad angeordnet sind, welcher Leistung von dem Verbrennungsmotor über die Verbrennungsmotorkupplung zum E-Motor und zur Eingangswelle übermittelt, wobei die Verbrennungsmotorkupplung im Eingriff ist.The moment of inertia J of the powertrain is calculated as a moment of inertia of all components arranged on a path which transmits power from the electric motor to the input shaft with the engine clutch between the engine and the electric motor being released, and a moment of inertia of all components arranged in a path that transmits power from the engine via the engine clutch to the electric motor and to the input shaft, with the engine clutch being engaged.
Um sicherzustellen, dass nach dem Schritt der Neutralbildung S30 die Eingangswellendrehzahl von der momentanen Eingangswellendrehzahl aus sanft zur Zieleingangswellendrehzahl in dem Schritt zur Synchrondrehzahlsteuerung S40 geändert wird, verwendet die vorliegende Erfindung das folgende Verfahren.In order to ensure that the input shaft speed is smoothly changed from the current input shaft speed to the target input shaft speed in the synchronous speed control step S40 after the neutralization step S30, the present invention uses the following method.
Bevor nach dem Schritt zum Ermitteln des Gangschaltungsstarts die momentane Gangstufe in dem Schritt zur Neutralbildung gelöst wird, gewinnt die Steuervorrichtung einen Initialversatz (bzw. Initial-Offset-Wert) I_Off, indem die momentane Eingangswellendrehzahl ,nw', die sich aus der Multiplikation der momentanen Ausgangswellendrehzahl mit einem Gangverhältnis der momentanen Gangstufe ergibt, von der Zieleingangswellendrehzahl ,tg` subtrahiert wird, und ermittelt eine Zielgangschaltung-Vollendungszeit tf, die eine Zeit ist, die von dem Schritt zur Synchrondrehzahlsteuerung bis zum Schritt zum Vollenden der Gangschaltung benötigt wird. In dem Schritt zur Synchrondrehzahlsteuerung gewinnt die Steuervorrichtung einen Zielparallelwert PL, der sich aus der Subtraktion des Initialversatzes I_Off von der Zieleingangswellendrehzahl tg ergibt, addiert zu dem Zielparallelwert in jedem Steuerzyklus einen Zusatzwert (z.B. Additionswert) x, der so gesetzt ist, dass er ein Profil bildet, welches sich während der Zielgangschaltung-Vollendungszeit allmählich von Null bis hin zum Initialversatzwert erhöht, setzt das Additionsergebnis als eine Zieldrehzahl r (z.B. fest), welcher (Zieldrehzahl) die Eingangswellendrehzahl zu folgen hat, und führt die Rückführungssteuerung der Eingangswellendrehzahl gemäß der Zieldrehzahl r durch.Before the instantaneous gear ratio is released in the neutralization step after the gear shift start determination step, the control device obtains an initial offset (or initial offset value) I_Off by using the instantaneous input shaft speed 'nw', which results from the multiplication of the instantaneous output shaft speed with a gear ratio of the current gear stage, from which target input shaft speed `tg` is subtracted, and obtains a target gearshift completion time tf, which is a time required from the synchronous speed control step to the gearshift completion step. In the synchronous speed control step, the control device obtains a target parallel value PL resulting from the subtraction of the initial offset I_Off from the target input shaft speed tg, adds to the target parallel value in each control cycle an additional value (e.g. addition value) x, which is set so that it has a profile which gradually increases from zero to the initial offset value during the target gear shift completion time, sets the addition result as a target speed r (e.g., fixes) which (target speed) the input shaft speed is to follow, and performs the feedback control of the input shaft speed according to the target speed r by.
Mit anderen Worten kann der Schritt zur Synchrondrehzahlsteuerung S40 aufweisen Gewinnen eines Profils, mit dem die Eingangswellendrehzahl geändert werden muss, indem zu Beginn des Schrittes zur Synchrondrehzahlsteuerung S40 der Initialversatz gewonnen wird, ein Gesamtbetrag ermittelt wird, mit dem für die Zielgangschaltung die momentane Eingangswellendrehzahl geändert werden muss während der Zielgangschaltung-Vollendungszeit, der Zusatzwert verarbeitet wird, damit dieser in dem Bereich des Initialversatzes sanft geändert wird, und das Verarbeitungsergebnis zu dem Zielparallelwert addiert wird.In other words, the step for synchronous speed control S40 can include obtaining a profile with which the input shaft speed must be changed by obtaining the initial offset at the beginning of the step for synchronous speed control S40, determining a total amount with which the current input shaft speed can be changed for the target gear shift during the target gear shift completion time, the additional value is processed to be smoothly changed in the range of the initial offset, and the processing result is added to the target parallel value.
Obwohl - in
In dem Beispiel aus
Entsprechend erhöht sich der Zusatzwert langsam am Anfang der Zielgangschaltung-Vollendungszeit, so dass die Eingangswellendrehzahl beginnt, sich sanft von der momentanen Eingangswellendrehzahl nw aus zu ändern, um Stöße zu verhindern, sich in der Mitte der Zielgangschaltung-Vollendungszeit relativ rasch erhöht, so dass sich die Eingangswellendrehzahl schneller als vorher ändert, um ein schnelles Ansprechen auf die Gangschaltung sicherzustellen, und sich am Ende der Zielgangschaltung-Vollendungszeit erneut langsam erhöht, so dass die Eingangswellendrehzahl sanft mit der Zieleingangswellendrehzahl tg synchronisiert wird, um das Auftreten von Stößen zu verhindern, wodurch sowohl ein schnelles Ansprechen auf ein Gangschalten als auch ein sanftes Gangschaltgefühl sichergestellt werden.Accordingly, the additional value increases slowly at the beginning of the target gear shift completion time, so that the input shaft speed starts to change smoothly from the current input shaft speed nw to prevent shocks, increases relatively rapidly in the middle of the target gear shift completion time, so that the input shaft speed changes faster than before to ensure a quick gear shift response, and slowly increases again at the end of the target gear shift completion time, so that the input shaft speed is smoothly synchronized with the target input shaft speed tg to prevent the occurrence of shock, thereby both a quick response to a gear shift as well as a smooth gear shift feel can be ensured.
Die Änderungsrate des Zusatzwertes in dem mittleren Abschnitt ist auf einen Wert gesetzt, nicht größer (z.B. kleiner) als ein Ergebnis eines Dividierens eines Maximaldrehmoments, welches die Antriebsquelle ausüben kann, durch ein Trägheitsmoment des Antriebsstranges.The rate of change of the additional value in the middle section is set to a value not larger (e.g. smaller) as a result of dividing a maximum torque which the power source can exert by a moment of inertia of the power train.
Alternativ (bzw. indes) ist die Drehzahländerung der Eingangswelle während des Schritts zur Synchrondrehzahlsteuerung so eingerichtet, dass sie mehrere Abschnitte und korrespondierende Steigungen, die für die Gangschaltung erforderlich sind, bestimmt, wodurch die für die Gangschaltung benötigte Zeit ermittelt wird, anstatt dass, die Zielgangschaltung-Vollendungszeit zuerst ermittelt wird, die Zeit in mehrere Abschnitte unterteilt wird und eine unterschiedliche Änderungsrate der Eingangswellendrehzahl für die entsprechenden Abschnitte gesetzt wird.Alternatively (or alternatively), the change in speed of the input shaft during the synchronous speed control step is arranged to determine multiple sections and corresponding slopes required for the gear shift, thereby determining the time required for the gear shift, rather than the target gear shift completion time is determined first, the time is divided into a plurality of sections, and a different rate of change of the input shaft speed is set for the respective sections.
Die Antriebsquelle korrespondiert nur mit dem E-Motor, wobei die Verbrennungsmotorkupplung zwischen dem Verbrennungsmotor und dem E-Motor gelöst ist (z.B. im gelösten Zustand der Verbrennungsmotorkupplung), korrespondiert mit dem Verbrennungsmotor und dem E-Motor, wobei die Verbrennungsmotorkupplung im Eingriff ist (z.B. im verbundenen Zustand der Verbrennungsmotorkupplung), und korrespondiert mit dem Hybridstartergenerator (HSG), dem Verbrennungsmotor und dem E-Motor, wobei die Verbrennungsmotorkupplung im Eingriff ist (z.B. im verbundenen Zustand der Verbrennungsmotorkupplung) und der Hybridstartergenerator (HSG) mit dem Verbrennungsmotor verbunden ist, um Leistung zuzuführen.The driving source corresponds only to the electric motor with the engine clutch between the engine and the electric motor being released (e.g. in the released state of the engine clutch), corresponds to the engine and the electric motor with the engine clutch engaged (e.g. in the connected state of the internal combustion engine clutch), and corresponds to the hybrid starter generator (HSG), the internal combustion engine and the electric motor, with the internal combustion engine clutch being engaged (e.g. in the connected state of the internal combustion engine clutch) and the hybrid starter generator (HSG) being connected to the internal combustion engine, to deliver performance.
Ein Trägheitsmoment des Antriebsstranges wird, wobei die Verbrennungsmotorkupplung gelöst ist (z.B. im gelösten Zustand der Verbrennungsmotorkupplung), als ein Trägheitsmoment aller Komponenten bestimmt, die auf einem Pfad angeordnet sind, welcher Leistung von dem E-Motor zur Eingangswelle übermittelt, und wird, wobei die Verbrennungsmotorkupplung im Eingriff ist (z.B. im verbundenen Zustand der Verbrennungsmotorkupplung), als ein Trägheitsmoment aller Komponenten bestimmt, die auf einem Pfad angeordnet sind, welcher Leistung von dem Verbrennungsmotor über die Verbrennungsmotorkupplung zum E-Motor und zur Eingangswelle übermittelt.A moment of inertia of the powertrain with the engine clutch released (e.g. in the released state of the engine clutch) is determined as a moment of inertia of all components arranged on a path that transmits power from the electric motor to the input shaft, and is determined, where the engine clutch is engaged (e.g. in the connected state of the engine clutch) as a moment of inertia of all components arranged on a path that transmits power from the engine via the engine clutch to the electric motor and the input shaft.
Außerdem ist es wünschenswert, zwischen den entsprechenden Abschnitten der Zielgangschaltung-Vollendungszeit den Zusatzwert sanft zu ändern durch Tiefpassfilterung der Änderungen des Zusatzwertes, welcher für die entsprechenden Abschnitte für ein sanftes Gangschaltgefühl gesetzt ist.In addition, it is desirable to smoothly change the additional value between the respective sections of the target gearshift completion time by low-pass filtering the changes in the additional value set for the respective sections for a smooth gearshift feeling.
Zur Information gibt in
Selbstverständlich ist es möglich, den Tiefpassfilterprozess durch einen Spline-Interpolationsprozess der Änderung des Zusatzwertes zu ersetzen, um den Zusatzwert sanfter zu verändern.Of course, it is possible to replace the low-pass filter process with a spline interpolation process of changing the additional value to change the additional value more smoothly.
In dem Schritt zur Synchrondrehzahlsteuerung S40 wird gemäß den Änderungen der wie oben gewonnenen Zieldrehzahl ,r' der Eingangswelle eine Rückführungssteuerung der Eingangswellendrehzahl durchgeführt. Die Eingangswellendrehzahl ist tatsächlich (z.B. im Wesentlichen) eine Drehzahl des Antriebsstranges.In the synchronous speed control step S40, feedback control of the input shaft speed is performed according to changes in the target input shaft speed 'r' obtained as above. The input shaft speed is actually (e.g., essentially) a speed of the powertrain.
Die Rückführungssteuerung in dem Schritt zur Synchrondrehzahlsteuerung S40 ist so eingerichtet, dass sie aufweist Berechnen eines Rückführungssteuerungswertes Ufb in Schritt S41 (Schritt zum Berechnen der Rückführung), wobei eine Steuerungsabweichung (z.B. Regeldifferenz) ,e' eine Differenz zwischen der Zieldrehzahl r und einer gemessenen Drehzahl einer den Antriebsstrang darstellenden Regelstrecke (bzw. eines den Antriebsstrang darstellenden Prozesses) G ist, Empfangen eines finalen Steuerungswertes U zum Steuern der Regelstrecke G, einer Störung (z.B. Störgröße) d und einer gemessenen Drehzahl y, die mit dem Betrieb der Regelstrecke G verbunden sind, Entfernen der Störung d und Berechnen eines Abweichungsschätzwertes (bzw. Fehlerschätzwertes) Ud zum Umwandeln des Antriebsstranges (bzw. Regelstrecke) G in einen idealen Sollzustand in Schritt S43 (Schritt zum Entfernen der Störung), und Addieren des Rückführungssteuerungswertes Ufb zu einem Vorsteuerungswert (feed forward value) Uff, der aus einer Multiplikation eines Differentials (z.B. Differentialwertes) der Zieldrehzahl mit dem Trägheitsmoment J des Antriebsstranges resultiert, und Berechnen des finalen Steuerungswertes U in Schritt S45 (Schritt zum Berechnen des Steuerungswertes) durch Subtrahieren des Abweichungsschätzwertes Ud von dem Additionsergebnis.The feedback control in the synchronous speed control step S40 is arranged to include calculating a feedback control value U fb in step S41 (feedback calculating step), wherein a control deviation (e.g. error signal) 'e' is a difference between the target speed r and a measured one speed of a controlled system representing the drive train (or a process representing the drive train) G ist, receiving a final control value U for controlling the controlled system G, a disturbance (eg disturbance variable) d and a measured speed y associated with the operation of the controlled system G, removing the disturbance d and calculating a deviation estimated value (or error estimated value) U d for converting the drive train (or controlled system) G to an ideal target state in step S43 (step to Removing the disturbance), and adding the feedback control value U fb to a feed forward value Uff resulting from a multiplication of a differential (e.g. differential value) of the target speed by the moment of inertia J of the drive train, and calculating the final control value U in step S45 (Step of calculating the control value) by subtracting the deviation estimated value U d from the addition result.
Mit anderen Worten ist der Vorsteuerungswert Uff, der aus der Multiplikation des Differentials der Zieldrehzahl r mit dem Trägheitsmoment J des Antriebsstranges resultiert, das auf die Regelstrecke G anzuwendende Drehmoment, um die Zieldrehzahl der Regelstrecke G zu realisieren, welche der Antriebsstrang ist. Eine Drehzahl der Regelstrecke G, die basierend auf dem Vorsteuerungswert gesteuert wird, wird gemessen und der Rückführungssteuerungswert Ufb wird mit der (z.B. durch die) Steuerungsabweichung e berechnet, welche als eine Differenz zwischen der Zieldrehzahl und der gemessen Drehzahl erhalten wird. Der Rückführungssteuerungswert Ufb wird zu dem Vorsteuerungswert addiert und das Additionsergebnis wird verwendet, um die Regelstrecke zu steuern, wodurch im Wesentlichen die Rückführungssteuerung implementiert wird. In other words, the pre-control value Uff, which results from multiplying the differential of the target speed r by the moment of inertia J of the drive train, is the torque to be applied to the controlled system G in order to realize the target speed of the controlled system G, which is the drive train. A speed of the plant G controlled based on the feedforward value is measured, and the feedback control value U fb is calculated with (eg, by) the control deviation e obtained as a difference between the target speed and the measured speed. The feedback control value U fb is added to the feedforward value and the result of the addition is used to control the plant, essentially implementing the feedback control.
Letztendlich wird der finale Steuerungswert U berechnet, um die Regelstrecke G zu steuern, indem der Abweichungsschätzwert Ud, der durch weiteres Durchführen des Schrittes zum Entfernen der Störung mittels eines Störungsmessers (bzw. Störgrößenbeobachters) zusätzlich zur grundlegenden Rückführungssteuerung gewonnen wird, mit dem Vorsteuerungswert Uff und dem Rückführungssteuerungswert Ufb kombiniert (z.B. summiert) wird.Finally, the final control value U is calculated to control the plant G by using the deviation estimated value U d , which is obtained by further performing the step of removing the disturbance by means of a disturbance meter (or disturbance variable observer) in addition to the basic feedback control, with the feedforward value Uff and the feedback control value U fb is combined (eg summed).
Der Schritt zum Entfernen der Störung weist auf ein Generieren eines ersten Verarbeitungswertes, indem der finale Steuerungswert U durch einen Tiefpassfilter Q(S) verarbeitet wird, welcher durch die folgende Gleichung bestimmt wird:
Die Variablen ,aj' und ,bi' sind so gesetzt, dass sie |Q(s=jω)|≒1 sind bei einer Frequenz unter einer in der Störung d enthaltenen Maximalfrequenz ωm, die Nominal-Regelstrecke Gn(S) ist gleich 1/(J*s) (d.h. Gn(S)=1/(J*s)) und Gn -1(s) ist gleich (J*s) (z.B. Gn -1(s) = (J*s)).The variables 'a j ' and 'b i ' are set such that they are |Q(s=jω)|≒1 at a frequency below a maximum frequency ωm contained in the disturbance d, the nominal controlled system G n (S) is equal to 1/(J*s) (ie G n (S)=1/(J*s)) and G n -1 (s) is equal to (J*s) (eg G n -1 (s) = (J*s)).
Entsprechend ist der Abweichungsschätzwert Ud ein Faktor zum Entfernen der Störung d, die intern und/oder extern auf die Regelstrecke G angewendet wird (z.B. wirkt), und zum Idealisieren der Regelstrecke G, um die Nominal-Regelstrecke Gn(S) zu sein, welche ein ideales Starrkörpersystem ist. Der Abweichungsschätzwert Ud wird zu dem Rückführungssteuerungswert addiert, wobei der Vorsteuerungswert dazu dient, die Stabilität und Genauigkeit beim Steuern der Regelstrecke G zu verbessern.Correspondingly, the deviation estimate U d is a factor for removing the disturbance d applied (e.g. acting) internally and/or externally to the plant G and for idealizing the plant G to be the nominal plant Gn(S), which is an ideal rigid body system. The deviation estimated value U d is added to the feedback control value, the feedforward value serving to improve the stability and accuracy in controlling the plant G.
Bezugnehmend auf
Die Antriebsquelle-Instruktionseinheit 7 weist eine Zieleinstelleinheit 7-1 auf, die einen Initialversatz durch Subtrahieren einer momentanen Eingangswellendrehzahl, die aus einer Multiplikation der momentanen Ausgangswellendrehzahl mit dem Gangverhältnis der momentanen Gangstufe resultiert, von der Zieleingangswellendrehzahl gewinnt, bevor die momentane Gangstufe gelöst wird in (z.B. bei) der gleichachsigen Gangschaltung, eine Zielgangschaltung-Vollendungszeit ermittelt, welche eine Zeit ist, die von einem Zeitpunkt, wenn die momentane Gangstufe gelöst wird, bis zu einem Zeitpunkt benötigt wird, wenn die Gangschaltung vollendet ist, und einen Zielparallelwert gewinnt, der aus einem Subtrahieren des Initialversatzes von der Zieleingangswellendrehzahl resultiert, zu dem Zielparallelwert in einem jeden Steuerungszyklus einen Zusatzwert addiert, welcher so gesetzt ist, dass er ein Profil bildet, das sich allmählich von Null auf den Initialversatzwert erhöht während der Zielgangschaltung-Vollendungszeit, und das Additionsergebnis als Zieldrehzahl setzt, welcher (Zieldrehzahl) die Eingangswellendrehzahl zu folgen hat.The power
Die Antriebsquelle-Instruktionseinheit 7 ist so eingerichtet, dass sie aufweist einen Rückführung-Berechner 7-3, der einen Rückführungssteuerungswert Ufb berechnet, wobei eine Differenz zwischen der Zieldrehzahl r und einer gemessenen Drehzahl einer einen Antriebsstrang darstellenden Regelstrecke G eine Steuerungsabweichung e ist, einen Störungsbeobachter 7-5, der einen finalen Steuerungswert (z.B. Stellgröße) U zum Steuern (bzw. Regeln) der Regelstrecke G und eine Störung d und eine gemessene Drehzahl y erhält (z.B. zugeführt bekommt), die mit dem Betrieb der Regelstrecke G verbunden sind, die Störung d entfernt und einen Abweichungsschätzwert Ud berechnet, um den Antriebsstrang G in einen idealen Sollzustand umzuwandeln, sowie einen Steuerungswert-Berechner 7-7, der den Rückführungssteuerungswert Ufb zu einem Vorsteuerungswert Uff addiert, welcher aus der Multiplikation eines Differentials der Zieldrehzahl r mit einem Trägheitsmoment J des Antriebsstranges resultiert, und den finalen Steuerungswert U durch Subtrahieren des Abweichungsschätzwertes Ud von dem Additionsergebnis berechnet.The power
Beispielsweise kann eine PID(proportional integral derivative)-Steuervorrichtung (z.B. PID-Regler) für den Rückführung-Berechner 7-3 verwendet werden.For example, a PID (proportional integral derivative) controller (e.g. PID controller) can be used for the feedback calculator 7-3.
Wie oben erläutert, stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Steuern einer Doppelkupplungsgetriebe-Schaltung eines Fahrzeugs bereit, das ein Gangschalten durchführt, indem in (z.B. bei) einer gleichachsigen Gangschaltung in einem TMED-basierten Hybridfahrzeug die Drehzahl und Beschleunigung einer Eingangswelle , zu der eine Zielgangstufe gehört, schnell mit einer Drehzahl und Beschleunigung einer Ausgangswelle synchronisiert werden, wodurch das Fahrverhalten des Fahrzeugs verbessert wird und ein Regeneratives-Bremsen-Betrag beim Gangschalten vor dem Stoppen des Fahrzeugs erhöht wird.As discussed above, the present invention provides a method for controlling a dual clutch transmission shift of a vehicle that performs a shift by changing the speed and acceleration of an input shaft to which a Belonging to a target gear stage can be quickly synchronized with a rotational speed and acceleration of an output shaft, thereby improving drivability of the vehicle and increasing a regenerative braking amount when shifting gears before stopping the vehicle.
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