DE102016218247B4

DE102016218247B4 - Schaltsteuerung für ein automatikgetriebe

Info

Publication number: DE102016218247B4
Application number: DE102016218247.1A
Authority: DE
Inventors: Peter C. Melton
Original assignee: Deere and Co
Current assignee: Deere and Co
Priority date: 2015-09-29
Filing date: 2016-09-22
Publication date: 2024-05-29
Anticipated expiration: 2036-09-23
Also published as: US20170089455A1; US9945474B2; DE102016218247A1; CN106555873A; CN106555873B; BR102016022334A2

Abstract

System zur Steuerung des Schaltens (100), wobei das System Folgendes umfasst:eine Kraftmaschine (14);ein angetriebenes Element (18);ein Getriebe (30), das eine mit der Kraftmaschine (14) gekoppelte Eingangswelle (38) und eine mit dem angetriebenen Element (18) gekoppelte Ausgangswelle (34) aufweist, wobei das Getriebe (30) schaltbar ist, um ein Übersetzungsverhältnis von der Eingangswelle (38) zur Ausgangswelle (34) zu variieren;mehrere Sensoren (108, 112, 116) zum Überwachen von Parametern der Kraftmaschine (14), des angetriebenen Elements (18) und/oder des Getriebes (30);einen Drehmomentwandler (26), der zwischen der Kraftmaschine (14) und der Eingangswelle (38) angeordnet ist; undeine elektronische Steuereinheit (104), die einen Prozessor (120) und einen Speicher (124) aufweist, wobei die elektronische Steuereinheit (104) dafür ausgelegt ist, erfasste Parameter von den mehreren Sensoren (108, 112, 116) zu empfangen,ein Drehmomentverhältnis am Drehmomentwandler (26) basierend auf einer Berechnung des stationären Drehmoments und einer Berechnung des dynamischen Drehmoments zu bestimmen,ein dem Drehmomentverhältnis zugeordnetes Drehzahlverhältnis zu bestimmen,eine Drehzahl der Eingangswelle (38) basierend auf dem Drehzahlverhältnis und den erfassten Parametern zu bestimmen, undeine Schaltentscheidung basierend auf der Drehzahl der Eingangswelle (38) zu treffen.

Description

Die vorliegende Offenbarung betrifft Automatikgetriebe und speziell Systeme und Verfahren zur Steuerung des Schaltens von Automatikgetrieben.
Ein typisches Schaltsteuersystem für ein Automatikgetriebe weist einen Hardware-Drehzahlsensor zum Bestimmen einer Drehzahl einer Getriebeeingangswelle auf. Der Drehzahlsensor liefert eine Rückmeldung an eine Steuereinheit, welche die Rückmeldung verwendet, um Schaltvorgänge richtig zeitlich zu steuern. Es kann wünschenswert sein, auf den Drehzahlsensor zu verzichten, zum Beispiel um Kosten, Komplexität oder Größe des Schaltsteuersystems zu verringern. Die Kenntnis der Drehzahl der Getriebeeingangswelle ist jedoch trotzdem erforderlich, um Schaltvorgänge von guter Qualität zu bewirken. Daher besteht Bedarf an einem Schaltsteuersystem, welches in der Lage ist, die Drehzahl der Getriebeeingangswelle ohne einen eigens vorgesehenen Drehzahlsensor zu bestimmen.
DE 10 2014 204 256 A1 beschreibt ein System und Verfahren zur Steuerung eines Fahrzeugantriebsstrangs mit einem Getriebe zur Verbesserung der Schaltqualität, welches auf der Erkennung einer anfänglichen Anstiegszeit der Drehmomentkapazität einer herankommenden Kupplung basiert.
DE 196 12 928 A1 beschreibt ein System, das über einen Drehmomentwandler und mehrere Reibungskupplungen verfügt, die selektiv ein- oder ausgerückt werden, um einen bestimmten Gang einzulegen.
Die Erfindung weist ein System zur Steuerung des Schaltens eine Kraftmaschine, ein angetriebenes Element und ein Getriebe, das eine mit der Kraftmaschine gekoppelte Eingangswelle und eine mit dem angetriebenen Element gekoppelte Ausgangswelle aufweist, auf. Das Getriebe ist schaltbar, um ein Übersetzungsverhältnis von der Eingangswelle zur Ausgangswelle zu variieren. Das System weist ferner mehrere Sensoren zum Überwachen von Parametern der Kraftmaschine, des angetriebenen Elements und/oder des Getriebes, einen zwischen der Kraftmaschine und der Eingangswelle angeordneten Drehmomentwandler und eine elektronische Steuereinheit, die einen Prozessor und einen Speicher aufweist, auf. Die elektronische Steuereinheit ist dafür ausgelegt, erfasste Parameter von den mehreren Sensoren zu empfangen, ein Drehmomentverhältnis am Drehmomentwandler basierend auf den erfassten Parametern zu bestimmen, ein dem Drehmomentverhältnis zugeordnetes Drehzahlverhältnis zu bestimmen und eine Drehzahl der Eingangswelle basierend auf dem Drehzahlverhältnis und den erfassten Parametern zu bestimmen. Die elektronische Steuereinheit ist ferner dafür ausgelegt, eine Schaltentscheidung basierend auf der Drehzahl der Eingangswelle zu treffen.
Die Erfindung umfasst ein Verfahren zur Steuerung des Schaltens für einen Antriebsstrang mit einer Kraftmaschine, einem angetriebenen Element, einem schaltbaren Getriebe, das eine mit der Kraftmaschine gekoppelte Eingangswelle und eine mit dem angetriebenen Element gekoppelte Ausgangswelle aufweist, und einem zwischen der Kraftmaschine und der Eingangswelle angeordneten Drehmomentwandler, wobei das Verfahren das Überwachen von Parametern der Kraftmaschine, des angetriebenen Elements und/oder des Getriebes mithilfe mehrerer Sensoren, Bestimmen eines Drehmomentverhältnisses am Drehmomentwandler basierend auf den überwachten Parametern, Bestimmen eines dem Drehmomentverhältnis zugeordneten Drehzahlverhältnisses, Bestimmen einer Drehzahl der Eingangswelle basierend auf dem Drehzahlverhältnis und den überwachten Parametern und Treffen einer Schaltentscheidung basierend auf der Drehzahl der Eingangswelle umfasst.
Weitere Merkmale und Aspekte der Offenbarung werden anhand der folgenden ausführlichen Beschreibung und der beigefügten Zeichnungen ersichtlich.

1 ist eine Seitenansicht eines Fahrzeugs, in welchem das offenbarte System und Verfahren zum Schalten implementiert sein können.
2 ist eine schematische Darstellung eines Antriebsstranges und eines Schaltsteuersystems gemäß einer Ausführungsform.
3 ist ein Blockschaltbild einer elektronischen Steuereinheit des Schaltsteuersystems von 2.
4 ist ein Flussdiagramm der Funktionsweise des Schaltsteuersystems von 2.
5 ist ein weiteres Flussdiagramm der Funktionsweise des Schaltsteuersystems von 2.
6 ist ein weiteres Flussdiagramm der Funktionsweise des Schaltsteuersystems von 2.
7 ist ein weiteres Flussdiagramm der Funktionsweise des Schaltsteuersystems von 2.

1 zeigt ein beispielhaftes Fahrzeug 10, das eine Kraftmaschine 14 und ein angetriebenes Element 18 (z. B. Räder), das von der Kraftmaschine 14 angetrieben wird, aufweist. Das dargestellte Fahrzeug 10 ist ein Frontlader, doch die hier beschriebenen Systeme und Verfahren sind in der Anwendung nicht darauf beschränkt und können in Verbindung mit Traktoren, Rasenmähern, Nutzfahrzeugen, Personenkraftwagen oder beliebigen anderen Fahrzeugen oder Maschinen, in die ein Automatikgetriebe eingebaut ist, verwendet werden.
2 zeigt einen Antriebsstrang 22 und ein Schaltsteuersystem 100, welches eine elektronische Steuereinheit (Electronic Control Unit, „ECU“) oder Steuereinrichtung 104 aufweist, die dem Fahrzeug 10 von 1 oder irgendeinem/irgendeiner anderen geeigneten Fahrzeug oder Maschine zugeordnet ist. Der dargestellte Antriebsstrang 22 weist einen Drehmomentwandler 26 und ein Automatikgetriebe 30 auf. Der Drehmomentwandler 26 ist zwischen einer Ausgangswelle 34 der Kraftmaschine 14 und einer Eingangswelle 38 des Getriebes 30 angeordnet und stellt eine Fluidkopplung bereit, um Leistung von der Kraftmaschine 14 auf das Getriebe 30 zu übertragen. Zum Beispiel kann der Drehmomentwandler 26 ein Pumpenrad (nicht dargestellt), das von der Kraftmaschinenausgangswelle 34 angetrieben wird, und eine Turbine (nicht dargestellt), die mit der Getriebeeingangswelle 38 gekoppelt ist, aufweisen.
Das Getriebe 30 weist mehrere Zahnräder (nicht dargestellt) auf und ist schaltbar, um ein Übersetzungsverhältnis von der Eingangswelle 38 zu einer Ausgangswelle 42 des Getriebes 30, welche mit dem angetriebenen Element 18 gekoppelt ist, zu variieren. Bei einigen Ausführungsformen können eine oder mehrere Untersetzungen, Differentiale oder andere Antriebsstrangkomponenten zwischen der Ausgangswelle 42 und dem angetriebenen Element 18 eingebaut sein. Das dargestellte Getriebe 30 weist eine Kupplungsanordnung 46 auf, welche selektiv Drehmoment zwischen den verschiedenen Getriebezahnrädern überträgt. Die Kupplungsanordnung 46 weist eine Stromaufwärtsseite 48 auf, welche Drehmoment von der Eingangswelle 38 aufnimmt, und eine Stromabwärtsseite 50, welche Drehmoment auf die Ausgangswelle 42 überträgt. Bei anderen Ausführungsformen kann eine beliebige Anzahl von Kupplungsanordnungen verwendet werden. Die Kupplungsanordnung 46 kann mehrere Reibelemente (z. B. Scheiben, nicht dargestellt) und ein Anpresselement (nicht dargestellt), welches die Reibelemente selektiv zusammendrückt, um eine Drehmomentübertragung über benachbarte Reibelemente zu ermöglichen, aufweisen. Bei einigen Ausführungsformen kann die Kupplungsanordnung 46 hydraulisch betätigt sein. Bei solchen Ausführungsformen weist das Anpresselement einen Kolben auf, welcher die Reibelemente als Reaktion auf eine Beaufschlagung mit Druckfluid zusammenpresst. Alternativ dazu kann die Kupplungsanordnung 46 elektronisch betätigt sein. Bei solchen Ausführungsformen weist das Anpresselement eine Magnetspule oder einen anderen Stellantrieb auf, welcher die Reibelemente als Reaktion auf das Empfangen eines elektrischen Stromflusses zusammenpresst. Der Betrieb der Kupplungsanordnung 46 kann von der ECU 104 gesteuert werden.
Die ECU 104 ist mit verschiedenen Modulen oder Komponenten verbunden oder kommunikativ gekoppelt, darunter mit mehreren Sensoren 108, 112, 116 und dem Getriebe 30. Bei einigen Ausführungsformen ist die ECU 104 dafür konfiguriert, dahingehend betriebbar oder programmiert, als Kraftmaschinensteuereinheit für die Kraftmaschine 14 zu dienen. Die ECU 104 kann auch mit anderen externen Systemen verbunden sein, wie etwa Befehlsgeräten, einer Benutzerschnittstelle und Ähnlichem. Bei der dargestellten Ausführungsform weisen die mehreren Sensoren 108, 112, 116 einen Kraftmaschinen-Drehzahlsensor 108, einen Kraftmaschinen-Drehmomentsensor 112 und einen Ausgangsdrehzahlsensor 116 auf, welche Rückmeldeinformationen an die ECU 104 bereitstellen, die für die Drehzahl der Kraftmaschinen-Ausgangswelle 34, das von der Kraftmaschine 14 an der Kraftmaschinen-Ausgangswelle 34 erzeugte Drehmoment bzw. die Drehzahl der Getriebeausgangswelle 42 indikativ sind. Diese Parameter können von den Sensoren 108, 112, 116 direkt gemessen werden, oder sie können aus anderen Parametern berechnet werden, die von diesen und/oder anderen Sensoren gemessen werden. Zum Beispiel kann der Kraftmaschinen-Drehzahlsensor 108 eine Drehposition der Kraftmaschinen-Ausgangswelle 34 überwachen, und die Kraftmaschinendrehzahl kann als eine Änderungsrate der Drehposition berechnet werden. Als ein weiteres Beispiel kann der Kraftmaschinen-Drehmomentsensor 112 verschiedene Leistungsparameter der Kraftmaschine überwachen, wie etwa Lufteinlass- und Kraftstoffdurchflussrate der Kraftmaschine, welche dann dazu verwendet werden können, das von der Kraftmaschine 14 erzeugte Drehmoment zu berechnen. Als noch ein weiteres Beispiel kann der Getriebe-Ausgangsdrehzahlsensor 116 eine Drehzahl des angetriebenen Elements 18 oder eine Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs 10 überwachen, welche dann dazu verwendet werden kann, die Drehzahl der Getriebeausgangswelle 42 zu berechnen.
Es wird auf 3 Bezug genommen; die ECU 104 weist Kombinationen von Hardware und Software auf, welche dafür programmiert, konfiguriert und/oder dahingehend betriebbar sind, unter anderem den Betrieb des Fahrzeugs 10, der Kraftmaschine 14 und/oder des Getriebes 30 zu steuern. Bei einigen Ausführungsformen weist die ECU mehrere elektrische und elektronische Komponenten auf, welche Energieversorgung, Betriebssteuerung und Schutz der Komponenten und Module innerhalb der ECU 104, des Fahrzeugs 10, der Kraftmaschine 14 und/oder des Getriebes 30 gewährleisten.
Bei der dargestellten Ausführungsform weist die ECU 104 unter anderem einen elektronischen Prozessor 120 (z. B. einen programmierbaren Mikroprozessor oder Mikrocontroller oder eine ähnliche Vorrichtung), einen nichtflüchtigen, maschinenlesbaren Speicher 124 und eine Ein-/Ausgangsschnittstelle 128 auf. Der elektronische Prozessor 120 ist mit dem Speicher 124 und mit der Ein-/Ausgangsschnittstelle 128 kommunikativ gekoppelt. Bei anderen Ausführungsformen weist die ECU 104 zusätzliche, weniger oder andere Komponenten auf. Es können ein oder mehrere Steuer- und/oder Datenbusse (nicht dargestellt) für die Verbindung zwischen und Kommunikation unter den verschiedenen Modulen und Komponenten der ECU 104 vorgesehen sein. Software und Anweisungen, die in die Implementierung des Fahrzeugs 10, der Kraftmaschine 14 und/oder des Getriebes 30 integriert sind, können im Speicher 124 der ECU 104 gespeichert sein. Die Software kann zum Beispiel Firmware, eine oder mehrere Anwendungen, Programmdaten, Filter, Regeln, ein oder mehrere Programmmodule und andere ausführbare Anweisungen beinhalten. Die ECU 104 ist dafür konfiguriert, dahingehend betriebbar oder programmiert, unter anderem Anweisungen, die sich auf die hier beschriebenen Steuerungsprozesse und Verfahren beziehen, aus dem Speicher 124 abzurufen und auszuführen.
Im Betrieb empfängt die ECU 104 kontinuierlich oder periodisch erfasste Parameter in der Form von Signaleingängen von jedem der mehreren Sensoren 108, 112, 116. Die Ein-/Ausgangsschnittstelle 128 koordiniert Eingangskommunikationen an die ECU 104 von den Sensoren 108, 112, 116 und koordiniert auch Kommunikationen zwischen der ECU 104 und dem Getriebe 30. Die ECU 104 verwendet die erfassten Parameter dazu, eine Drehzahl der Getriebeeingangswelle 38 zu bestimmen, die hier auch als die Getriebeeingangsdrehzahl bezeichnet wird. Unter Verwendung dieser Informationen und in Verbindung mit einem Schaltalgorithmus 132 (4) kann die ECU 104 einen Schaltbefehl über die Ein-/Ausgangsschnittstelle 128 richtig zeitlich steuern und auslösen, um ein gewünschtes Übersetzungsverhältnis zwischen der Getriebeeingangswelle 38 und der Getriebeausgangswelle 42 und daher zwischen der Kraftmaschine 14 und dem angetriebenen Element 18 zu erzielen.
4 ist ein Beispiel eines Steuerungsflusses für das Schaltsteuersystem 100 von 2. Wie unten ausführlicher beschrieben, ermöglicht der dargestellte Steuerungsfluss vorteilhafterweise der ECU 104, die Getriebeeingangsdrehzahl zu bestimmen, ohne dass ein Hardwaresensor zwischen dem Getriebe 30 und dem Drehmomentwandler 26 benötigt wird (2). Werte für die verschiedenen hier beschriebenen Parameter sind berechnete oder bestimmte Schätzungen oder Schätzwerte für den Parameter, sofern nicht der Parameter oder Wert für den Parameter als ein erfasster Wert oder erfasster Parameter bezeichnet ist, oder der Parameter oder Wert für den Parameter als von einem physischen Sensor (z. B. den Sensoren 108, 112, 116) empfangen beschrieben ist. Obwohl der Steuerungsfluss sequentiell beschrieben und dargestellt ist, kann die ECU 104 beliebige der hier beschriebenen Schritte und/oder Gleichungen gleichzeitig oder in einer Vielzahl verschiedener Reihenfolgen ausführen oder lösen.
Es wird weiterhin auf 4 Bezug genommen; das Schaltsteuersystem 100 weist ein Modul „Kupplungsdrehmoment bestimmen“ 136, ein Modul „Kupplungsdrehmomentkapazität bestimmen“ 140, ein Modul „Getriebeeingangsdrehzahl bestimmen“ 148 und ein optionales Filter 152 auf. Jedes der Module bei der dargestellten Ausführungsform ist Software, welche zum Beispiel im Speicher 124 der ECU 104 gespeichert sein kann. Bei anderen Ausführungsformen ist das Schaltsteuersystem 100 möglicherweise nicht in Module aufgeteilt, oder es kann zusätzliche oder weniger Module aufweisen. Die Module bei der dargestellten Ausführungsform verwenden zusammen erfasste Parameter, um die Getriebeeingangsdrehzahl zu bestimmen, welche anschließend dem Schaltalgorithmus 132 zur Verfügung gestellt wird.
5 zeigt ein Beispiel des Moduls „Kupplungsdrehmoment bestimmen“ 136. Das Modul 136 empfängt einen erfassten Kraftmaschinendrehzahl-Parameter 156 (z. B. vom Kraftmaschinen-Drehzahlsensor 108), einen erfassten Ausgangsdrehzahl-Parameter 160 (z. B. vom Ausgangsdrehzahlsensor 116) und einen erfassten Kraftmaschinendrehmoment-Parameter 164 (z. B. vom Kraftmaschinen-Drehmomentsensor 112) (siehe auch 2 und 4). Das Modul 136 empfängt außerdem einen Beschleunigungsparameter 168, welcher der Winkelbeschleunigung der Getriebeausgangswelle 42 entspricht. Der Beschleunigungsparameter 168 kann direkt erfasst werden (z. B. mithilfe eines Beschleunigungsmessers), oder er kann von dem erfassten Ausgangsdrehzahl-Parameter 160 oder von anderen erfassten Parametern abgeleitet werden. Wie unten beschrieben, verwendet das Modul 136 die Parameter 156, 160, 164, 168 dazu, stationäre und dynamische Drehmomentkomponenten zu bestimmen, welche addiert werden, um das Gesamtdrehmoment zu bestimmen, das über die Kupplungsanordnung 46 übertragen wird.
Die Getriebeeingangsdrehzahl im stationären Zustand kann bei Block 172 bestimmt werden, basierend auf dem Ausgangsdrehzahl-Parameter 160. Zum Beispiel kann die Getriebeeingangsdrehzahl im stationären Zustand bestimmt werden, indem der Ausgangsdrehzahl-Parameter 160 mit einer vorgegebenen Konstanten (z. B. dem Übersetzungsverhältnis am Getriebe 30) multipliziert wird. Als Nächstes kann bei Block 176 das stationäre Drehzahlverhältnis am Drehmomentwandler 26 bestimmt werden, indem die stationäre Getriebeeingangsdrehzahl durch den Kraftmaschinendrehzahl-Parameter 156 dividiert wird. Nachdem das stationäre Drehzahlverhältnis bestimmt worden ist, kann bei Block 180 das stationäre Drehmomentverhältnis am Drehmomentwandler 26 bestimmt werden. Bei der dargestellten Ausführungsform wird das stationäre Drehmomentverhältnis mithilfe einer Nachschlagetabelle bestimmt, welche im Speicher 124 gespeichert sein kann. Die Nachschlagetabelle ist dem Drehmomentwandler 26 zugeordnet und setzt ein Drehzahlverhältnis am Drehmomentwandler 26 zu einem Drehmomentverhältnis am Drehmomentwandler 26 in Beziehung, und umgekehrt. Nachdem das stationäre Drehmomentverhältnis bekannt ist, kann das stationäre Drehmoment an der Getriebeeingangswelle 38 (d. h. auf der Stromaufwärtsseite 48 der Kupplungsanordnung 46) bestimmt werden, indem das stationäre Drehmomentverhältnis und der Kraftmaschinendrehmoment-Parameter 164 multipliziert werden.
Es wird weiterhin auf 5 Bezug genommen; das stationäre Drehmoment an der Getriebeeingangswelle 38 ist eine erste Drehmomentkomponente, und das Modul „Kupplungsdrehmoment bestimmen“ 136 ist ferner dahingehend betriebbar, bei Block 188 eine zweite oder dynamische Drehmomentkomponente auf der Stromabwärtsseite 50 der Kupplungsanordnung 46 zu bestimmen. Die dynamische Drehmomentkomponente kann zum Beispiel bestimmt werden, indem die Trägheit des Fahrzeugs 10 mit dem Beschleunigungsparameter 168 multipliziert wird und das Ergebnis mit dem Übersetzungsverhältnis von der Stromabwärtsseite 50 der Kupplungsanordnung 46 zum angetriebenen Element 18 skaliert wird. Die Trägheit des Fahrzeugs 10 kann auf einer vorgegebenen Masse des Fahrzeugs 10 und einer erfassten Fahrgeschwindigkeit oder dem Ausgangsdrehzahl-Parameter 160 basieren. Nachdem die stationäre Drehmomentkomponente und die dynamische Drehmomentkomponente bekannt sind, kann das Gesamtdrehmoment an der Kupplungsanordnung 46 bei Block 192 berechnet werden, indem die beiden Komponenten addiert werden. Dieser Wert wird vom Modul „Kupplungsdrehmoment bestimmen“ 136 als ein Kupplungsdrehmoment-Parameter 196 ausgegeben.
6 zeigt ein Beispiel des Moduls „Kupplungsdrehmomentkapazität bestimmen“ 140. Bei der dargestellten Ausführungsform empfängt das Modul 140 einen Kupplungsdruck-Parameter 200, der dem Fluiddruck entspricht, der dem Anpresselement der Kupplungsanordnung 46 zugeführt wird. Der Kupplungsdruck-Parameter 200 kann ein erfasster Parameter sein (z. B. von einem Drucksensor), oder der Kupplungsdruck-Parameter 200 kann ein angeforderter Parameter sein, wie etwa der Zieldruck, der dem Anpresselement zuzuführen ist. Die Kupplungsdrehmomentkapazität kann bei Block 201 basierend auf dem Kupplungsdruck-Parameter 200 bestimmt werden und ist für die maximale Menge an Drehmoment indikativ, welche durch die Kupplungsanordnung 46 ohne Rutschen übertragen werden kann. Zum Beispiel kann die Kupplungsdrehmomentkapazität bestimmt werden, indem der Kupplungsdruck-Parameter 200 mit einer Fläche des Anpresselements multipliziert wird und anschließend die resultierende Kraft mit einem Reibungskoeffizienten der Reibelemente, der Anzahl der Reibelement-Grenzflächen und einer vorgegebenen Skalierungskonstanten multipliziert wird. Bei Ausführungsformen, bei denen die Kupplungsanordnung 46 eine Magnetspule oder einen anderen elektronischen Stellantrieb aufweist, kann die Kupplungsdrehmomentkapazität basierend auf einem Kupplungsstrom-Parameter bestimmt werden.
Nachdem die Kupplungsdrehmomentkapazität bestimmt worden ist, kann dann bei Block 202 der Kupplungsdrehmoment-Parameter 196 mit der Kupplungsdrehmomentkapazität verglichen werden. Falls der Kupplungsdrehmoment-Parameter 196 die Kupplungsdrehmomentkapazität übersteigt, wird bei Block 203 der Wert des Kupplungsdrehmoment-Parameters 196 auf die Kupplungsdrehmomentkapazität begrenzt. Falls der Kupplungsdrehmoment-Parameter 196 kleiner als die Kupplungsdrehmomentkapazität ist, wird der Kupplungsdrehmoment-Parameter 196 nicht angepasst. Der Kupplungsdrehmoment-Parameter 196 wird dann vom Modul „Kupplungsdrehmomentkapazität bestimmen“ 140 ausgegeben.
7 zeigt ein Beispiel des Moduls „Getriebeeingangsdrehzahl bestimmen“ 148. Bei der dargestellten Ausführungsform empfängt das Modul 148 den Kupplungsdrehmoment-Parameter 196 vom Modul „Kupplungsdrehmomentkapazität bestimmen“ 140 (siehe auch 4). Das Modul 148 empfängt außerdem den erfassten Kraftmaschinendrehmoment-Parameter 164 und den erfassten Kraftmaschinendrehzahl-Parameter 156. Das Drehmomentverhältnis am Drehmomentwandler 26 kann bei Block 204 basierend auf dem Kupplungsdrehmoment-Parameter 196 und dem Kraftmaschinendrehmoment-Parameter 164 bestimmt werden. Zum Beispiel kann das Drehmomentverhältnis bestimmt werden, indem der Kupplungsdrehmoment-Parameter 196 durch den Kraftmaschinendrehmoment-Parameter 164 dividiert wird.
Nachdem das Drehmomentverhältnis bestimmt worden ist, kann bei Block 208 das Drehzahlverhältnis am Drehmomentwandler 26 bestimmt werden. Bei der dargestellten Ausführungsform wird das Drehzahlverhältnis mithilfe der Nachschlagetabelle bestimmt, die dem Drehmomentwandler 26 zugeordnet ist. Danach kann bei Block 212 die Getriebeeingangsdrehzahl bestimmt werden, basierend auf dem Drehzahlverhältnis und dem Kraftmaschinendrehzahl-Parameter 156. Zum Beispiel kann die Getriebeeingangsdrehzahl bestimmt werden, indem das Drehzahlverhältnis und der Kraftmaschinendrehzahl-Parameter 156 multipliziert werden. Dieser Wert wird vom Modul „Getriebeeingangsdrehzahl bestimmen“ 148 als ein Getriebeeingangsdrehzahl-Parameter 216 ausgegeben.
Es wird auf 4 Bezug genommen; nachdem der Getriebeeingangsdrehzahl-Parameter 216 bestimmt worden ist, kann er durch ein Filter mit gleitendem Mittelwert 152 gefiltert werden, bevor er an den Schaltalgorithmus 132 ausgegeben wird. Dies kann dabei helfen, etwaige Spitzen oder ein Rauschen in den erfassten Parametern auszugleichen. Bei anderen Ausführungsformen kann das Filter ein Filter eines anderen Typs sein, oder es kann auf das Filter verzichtet werden. Mithilfe des Getriebeeingangsdrehzahl-Parameters 216 in Verbindung mit dem Schaltalgorithmus 132 kann die ECU 104 eine Schaltentscheidung treffen, um einen Schaltbefehl richtig zeitlich zu steuern und auszulösen.
Verschiedene Merkmale der Offenbarung werden in den folgenden Ansprüchen dargelegt.

Claims

System zur Steuerung des Schaltens (100), wobei das System Folgendes umfasst: eine Kraftmaschine (14); ein angetriebenes Element (18); ein Getriebe (30), das eine mit der Kraftmaschine (14) gekoppelte Eingangswelle (38) und eine mit dem angetriebenen Element (18) gekoppelte Ausgangswelle (34) aufweist, wobei das Getriebe (30) schaltbar ist, um ein Übersetzungsverhältnis von der Eingangswelle (38) zur Ausgangswelle (34) zu variieren; mehrere Sensoren (108, 112, 116) zum Überwachen von Parametern der Kraftmaschine (14), des angetriebenen Elements (18) und/oder des Getriebes (30); einen Drehmomentwandler (26), der zwischen der Kraftmaschine (14) und der Eingangswelle (38) angeordnet ist; und eine elektronische Steuereinheit (104), die einen Prozessor (120) und einen Speicher (124) aufweist, wobei die elektronische Steuereinheit (104) dafür ausgelegt ist, erfasste Parameter von den mehreren Sensoren (108, 112, 116) zu empfangen, ein Drehmomentverhältnis am Drehmomentwandler (26) basierend auf einer Berechnung des stationären Drehmoments und einer Berechnung des dynamischen Drehmoments zu bestimmen, ein dem Drehmomentverhältnis zugeordnetes Drehzahlverhältnis zu bestimmen, eine Drehzahl der Eingangswelle (38) basierend auf dem Drehzahlverhältnis und den erfassten Parametern zu bestimmen, und eine Schaltentscheidung basierend auf der Drehzahl der Eingangswelle (38) zu treffen.
System (100) nach Anspruch 1, wobei die mehreren Sensoren (108, 112, 116) einen Drehmomentsensor (112) zum Überwachen einer Drehmomentabgabe der Kraftmaschine (14), einen ersten Drehzahlsensor (108) zum Überwachen einer Drehzahlabgabe der Kraftmaschine (14) und einen zweiten Drehzahlsensor (116) zum Überwachen einer Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs und/oder einer Drehzahl der Ausgangswelle (34) umfassen.
System (100) nach Anspruch 2, wobei die Drehzahl der Eingangswelle (38) auf dem Drehzahlverhältnis und der Drehzahlabgabe der Kraftmaschine (14) basiert.
System (100) nach Anspruch 1, wobei die Berechnung des dynamischen Drehmoments auf einer Beschleunigung des angetriebenen Elements (18) oder der Ausgangswelle (34) basiert.
System (100) nach Anspruch 1, wobei das Getriebe (30) ferner wenigstens eine Kupplung (46) aufweist.
System (100) nach Anspruch 5, wobei die elektronische Steuereinheit (104) dahingehend betreibbar ist, eine maximale Drehmomentkapazität der Kupplung (46) zu bestimmen.
System (100) nach Anspruch 6, wobei das Drehmomentverhältnis basierend auf der maximalen Drehmomentkapazität bestimmt wird.
System (100) nach Anspruch 1, wobei das Drehzahlverhältnis durch Abfragen einer Nachschlagetabelle bestimmt wird, die dem Drehmomentwandler (26) zugeordnet ist.
Verfahren zur Steuerung des Schaltens für einen Antriebsstrang, der eine Kraftmaschine (14), ein angetriebenes Element (18), ein schaltbares Getriebe (30), das eine mit der Kraftmaschine (14) gekoppelte Eingangswelle (38) und eine mit dem angetriebenen Element (18) gekoppelte Ausgangswelle (34) aufweist, und einen zwischen der Kraftmaschine (14) und der Eingangswelle (38) angeordneten Drehmomentwandler (26) aufweist, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: Überwachen von Parametern der Kraftmaschine (14), des angetriebenen Elements (18) und/oder des Getriebes (30) mithilfe mehrerer Sensoren (108, 112, 116); Bestimmen eines Drehmomentverhältnisses am Drehmomentwandler (26) basierend auf einer Berechnung des stationären Drehmoments und einer Berechnung des dynamischen Drehmoments; Bestimmen eines dem Drehmomentverhältnis zugeordneten Drehzahlverhältnisses; Bestimmen einer Drehzahl der Eingangswelle (38) basierend auf dem Drehzahlverhältnis und den überwachten Parametern; und Treffen einer Schaltentscheidung basierend auf der Drehzahl der Eingangswelle (38).
Verfahren nach Anspruch 9, wobei die mehreren Sensoren (108, 112, 116) einen Drehmomentsensor (112) zum Überwachen einer Drehmomentabgabe der Kraftmaschine (14), einen ersten Drehzahlsensor (108) zum Überwachen einer Drehzahlabgabe der Kraftmaschine (14) und einen zweiten Drehzahlsensor (116) zum Überwachen einer Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs und/oder einer Drehzahl der Ausgangswelle (34) umfassen.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei die Drehzahl der Eingangswelle (38) basierend auf dem Drehzahlverhältnis und der Drehzahlabgabe der Kraftmaschine (14) bestimmt wird.
Verfahren nach Anspruch 9, wobei das Getriebe (30) ferner wenigstens eine Kupplung (46) mit einer Stromaufwärtsseite, die dafür ausgelegt ist, Drehmoment von der Eingangswelle (38) aufzunehmen, und einer Stromabwärtsseite, die dafür ausgelegt ist, Drehmoment auf die Ausgangswelle (34) zu übertragen, aufweist.
Verfahren nach Anspruch 12, welches ferner Bestimmen einer maximalen Drehmomentkapazität der Kupplung (46) umfasst.
Verfahren nach Anspruch 13, wobei das Bestimmen des Drehmomentverhältnisses Bestimmen einer ersten Drehmomentkomponente auf der Stromaufwärtsseite der Kupplung (46), Bestimmen einer zweiten Drehmomentkomponente auf der Stromabwärtsseite der Kupplung (46), Bestimmen eines Gesamtdrehmoments an der Kupplung (46) basierend auf der ersten Drehmomentkomponente und der zweiten Drehmomentkomponente und Begrenzen des Gesamtdrehmoments auf die maximale Drehmomentkapazität der Kupplung (46) umfasst.