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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein D-H- (Drehmoment-Hub-) Kurven-Korrekturverfahren für ein Kupplungssystem und insbesondere auf ein D-H-Kurvenkorrekturverfahren für ein Kupplungssystem, das in der Lage ist, das Auftreten eines Durchrutschens durch Korrigieren einer D-H-Kurve auf der Basis von Abweichungen zwischen tatsächlichen Positionen bei niedrigen und hohen Drehmomenten und einer Position auf einer D-H-Kurve zu verhindern.
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Im allgemeinen umfasst ein Getriebe für die Übertragung der Kraft einer Maschine eine Kupplung, die ein Getriebeteil ist und dazu dient, eine Antriebswelle, die mit einem Zahnrad in Eingriff steht, mit der Maschine zu koppeln, um Kraft zu übertragen, oder die Antriebswelle von der Maschine zu trennen, um die Kraftübertragung zu unterbrechen.
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Damit die Kupplung das Drehmoment der Maschine überträgt, wird die Position der Kupplung durch einen Stellantrieb, wie etwa ein Solenoid oder einen Motor, geändert. Die Drehmomentkapazität der Kupplung auf der Basis einer Bewegungsdistanz der Kupplung kann als D-H- (Drehmoment-Hub-) Kurve bezeichnet werden, wobei ein Drehmoment, das durch die Kupplung auf der Basis einer Bewegungsdistanz der Kupplung übertragen wird, nur dann genau abgeschätzt werden kann, wenn die D-H-Kurve durch Abrasion, thermische Verformung und Fahrzeugabweichung trainiert wird.
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Während der Kupplungssteuerung eines DKG (Doppelkupplungsgetriebes) kann ein Antriebsmaschinendrehmoment zuverlässig auf eine Kupplung nur dann übertragen werden, wenn die Beziehung zwischen Kupplungsdrehmoment und -hub, d.h. die D-H-Kurve präzise erkannt wird.
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Für die Bezugnahme umfasst das DKG zwei Kupplungen, die mit zwei Antriebswellen und einer Abtriebswelle verbunden sind, im Gegensatz zu einem herkömmlichen Einscheibenkupplungs-Getriebesystem. Die Antriebswelle kennzeichnet eine stabförmige Welle für die Übertragung von Kraft zu einer vorbestimmten Position durch eine Rotationsbewegung oder lineare Hin- und Herbewegung.
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Die Maschine ist mit den Antriebswellen durch die Kupplung verbunden, und die Antriebswellen sind mit der Abtriebswelle durch ein Zahnrad verbunden und übertragen die Kraft auf die Räder. Die Kupplung ist eine Art Wellenkopplungsvorrichtung, die verwendet wird, um Wellen miteinander zu verbinden oder voneinander zu trennen und trennt oder verbindet vorübergehend die Kraft der Maschine. Die Kupplung wird verwendet, wenn der Gang gewechselt wird, um die Geschwindigkeit zu ändern.
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Ein allgemeines 7-Gang-DKG umfasst eine erste und eine zweite Antriebswelle und eine erste und eine zweite Kupplung. Die erste Antriebswelle ist mit ungeradzahligen (1, 3, 5, 7) Zahnrädern verbunden, und die erste Kupplung kuppelt ein eine Getriebestufe mit der Maschine. Die zweite Antriebswelle ist mit einem Rückwärtsgang (R) und geradzahligen Zahnrädern (2, 4, 6) verbunden, wobei die zweite Kupplung eine Getriebestufe mit der Maschine kuppelt.
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Während ein Fahrzeug in einem Zustand betrieben wird, in dem das Fahrzeug mit der Abtriebswelle durch ein ungeradzahliges Zahnrad der ersten Antriebswelle verbunden ist, kann ein Gangwechsel ausgeführt werden, indem ein geradzahliges Zahnrad der zweiten Antriebswelle eingesetzt wird und das Drehmoment der zweiten Kupplung zur gleichen Zeit angehoben wird, zu der das Drehmoment der ersten Kupplung entfernt wird. Zu diesem Zeitpunkt kann eine in Eingriff befindliche oder gekuppelt Kupplung (wie etwa die zweite Kupplung) als eine anliegende Kupplung eingerichtet sein und eine ausgekuppelte Kupplung (wie etwa die erste Kupplung) als sich lösende Kupplung eingerichtet sein.
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Wenn das DKG gesteuert wird, sind ein Kupplungsstellantrieb 110, eine Gangwechselvorrichtung 120 und eine Steuereinheit 130 erforderlich, wie es in 1 gezeigt ist. Der Kupplungsstellantrieb 110 dient dazu, eine Kupplung in Eingriff zu bringen oder zu lösen, die Gangwechselvorrichtung 120 dient dazu, den Gangwechsel durch Steuern einer Schaltgabel des Getriebes auszuführen, und die Steuereinheit 130 steuert die Gangwechselvorrichtung 120 gemäß der Fahrzeuggeschwindigkeit und dem Drosselklappenöffnungsgrad.
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Die Gangwechselvorrichtung 120 dient nicht nur dazu, einfach das Gangschalten auszuführen, sondern muss zudem eine Vorwählfunktion des Ausführens eines Gangwechsels lediglich durch Wechseln zwischen dem Kupplungszustand und dem Entkupplungszustand der beiden Kupplungen in einem Zustand haben, in dem Gangwechselstufen, die zu zwei Übersetzungssystemen gehören, die in ungeradzahlige Stufen und geradzahlige Stufen unterteilt sind, nacheinander zum selben Zeitpunkt in Eingriff gebracht werden.
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Weiterhin muss die Gangwechselvorrichtung 120 eine aktive Schaltsperrenfunktion haben, um einen Getriebeansatz eines Getriebesystems in einem neutralen Zustand zu halten, in dem das Getriebesystem nicht am Gangwechsel teilnimmt, so dass zwei Gangwechselstufen, die zu demselben Getriebesystem gehören, nicht zur selben Zeit miteinander in Eingriff gebracht werden. Die Gangwechselvorrichtung 120 muss in der Lage sein, die oben beschriebenen grundlegenden Funktionen durch einfache Konfiguration und Konstruktion bereitzustellen und eine sichere und stabile Funktionsfähigkeit wie auch Dauerhaftigkeit sicherzustellen.
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Wie es oben beschrieben wurde, kann das DKG zuverlässig ein Antriebsmaschinendrehmoment auf die Kupplung nur dann übertragen, wenn die Beziehung zwischen dem Kupplungsdrehmoment und dem Hub (die D-H-Kurve) während der Kupplungssteuerung präzise erkannt wird. Wenn ein Kupplungsdrehmoment größer oder gleich einem normalen Wert mit einem speziellen Hub auf der D-H-Kurve abgestimmt ist, kann eine übermäßige Direktverbindungserschütterung auftreten. Wenn andererseits ein Kupplungsdrehmoment angewendet wird, das geringer als der normale Wert ist, kann die Maschine hochgefahren werden.
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Obwohl die D-H-Kurve in der Anfangsphase korrekt abgestimmt wurde, kann die D-H-Kurve von einer tatsächlichen Situation in Abhängigkeit der Kupplungsabrasion, einer thermischen Verformung oder Toleranzen der Massenfertigung abweichen. Um eine Abnormität des Getriebesystems (oder Kupplungssystems) zu vermeiden, wie etwa das Auftreten eines Durchrutschens oder eine Gangwechselerschütterung, muss ein Differenzwert zwischen einer tatsächlichen Position bei niedrigem oder hohem Drehmoment und einer Position auf der D-H-Kurve bestimmt werden, um in geeigneter Weise die Steigung der D-H-Kurve in der ansteigenden oder absteigenden Richtung zu korrigieren.
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Der Stand der Technik der vorliegenden Erfindung ist in der koreanischen Patentveröffentlichung No.
KR 10 2015 0070 901 A offenbart, die am 25. Juni 2015 veröffentlicht wurde und die den Titel „Method for calibrating clutch characteristics of DCT“ trägt.
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Die
DE 10 2015 103 471 A1 beschreibt eine adaptive Steuerung für ein Kupplungssystem, welches eine PTP-Kurve verwendet. Die PTP-Kurve soll eine Position-zu-Druck-Verhaltenscharakteristik eines beteiligten Linearaktors, also einen geschätzten Anlegedruck für verschiedene Positionen, wiedergeben. Der Betrieb der Kupplung soll durch Berücksichtigung einer Hysterese der verwendeten PTP-Kurve verbessert werden.
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Auch die
DE 10 2012 103 408 A1 beschäftigt sich mit Hysterese-Effekten bei einer Kupplung. Es werden Messungen an der Kupplung in einer ausgerückten (geöffneten) Kupplungsposition durchgeführt.
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KURZE ÜBERSICHT
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Unterschiedliche Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beziehen sich auf ein D-H-(Drehmoment-Hub-) Kurven-Korrekturverfahren für ein Kupplungssystem, das in der Lage ist, das Auftreten eines Durchrutschens durch Korrigieren einer D-H-Kurve basierend auf der Abweichung zwischen tatsächlichen Positionen bei niedrigen und hohen Drehmomenten und einer Position auf einer D-H-Kurve zu verhindern.
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Zudem beziehen sich unterschiedliche Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung auf ein D-H-Kurven-Korrekturverfahren für ein Kupplungssystem, das in der Lage ist, Abweichungen zwischen tatsächlichen Positionen bei geringen und hohen Drehmomenten und einer Position auf einer D-H-Kurve zu bestimmen und die Steigung der D-H-Kurve zu korrigieren, wodurch ein Auftreten eines Durchrutschens oder eine Gangwechselerschütterung vermieden werden.
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Gemäß Anspruch 1 umfasst ein D-H-Kurven-Korrekturverfahren für ein Kupplungssystem: Erfassen, durch eine Steuereinheit, von Abweichungen zwischen tatsächlichen Positionen einer Kupplung in ersten und zweiten Drehmomentbereichen und einer Position auf einer D-H-Kurve; Bestimmen, ob die Abweichung zwischen der tatsächlichen Position in dem ersten Drehmomentbereich und der Position auf der D-H-Kurve größer oder gleich einem ersten Bezugswert ist; Bestimmen, ob die Abweichung zwischen der tatsächlichen Position in dem zweiten Drehmomentbereich und der Position auf der D-H-Kurve kleiner oder gleich einem dritten Bezugswert ist, wenn die Abweichung zwischen der tatsächlichen Position in dem ersten Drehmomentbereich und der Position auf der D-H-Kurve größer oder gleich einem ersten Bezugswert ist; und Korrigieren der Steigung der D-H-Kurve in der ansteigenden Richtung, wenn die Abweichung zwischen der tatsächlichen Position in dem zweiten Drehmomentbereich und der Position auf der D-H-Kurve kleiner oder gleich dem dritten Bezugswert ist.
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Das D-H-Kurven-Korrekturverfahren kann weiterhin umfassen: Bestimmen, durch die Steuereinheit, ob die Abweichung zwischen der tatsächlichen Position in dem ersten Drehmomentbereich und der Position auf der D-H-Kurve kleiner oder gleich einem zweiten Bezugswert ist, wenn die Abweichung zwischen der tatsächlichen Position in dem ersten Drehmomentbereich und der Position auf der D-H-Kurve geringer als der erste Bezugswert ist; Bestimmen, ob die Abweichung zwischen der tatsächlichen Position in dem zweiten Drehmomentbereich und der Position auf der D-H-Kurve größer oder gleich einem vierten Bezugswert ist, wenn die Abweichung zwischen der tatsächlichen Position in dem ersten Drehmomentbereich und der Position auf der D-H-Kurve kleiner oder gleich dem zweiten Bezugswert ist; und Korrigieren der Steigung der D-H-Kurve in der absteigenden Richtung, wenn die Abweichung zwischen der tatsächlichen Position in dem zweiten Drehmomentbereich und der Position auf der D-H-Kurve größer oder gleich dem vierten Bezugswert ist.
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Der erste Drehmomentbereich kann einem Schwachdrehmomentbereich zwischen dem Schwachdrehmomentbereich und einem Starkdrehmomentbereich entsprechen, die zuvor in dem gesamten Drehmomentbereich eingestellt wurden, und der zweite Drehmomentbereich kann dem Starkdrehmomentbereich entsprechen.
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Ein zweiter Bezugswert kann zusätzlich als ein Bezugswert für den Vergleich der aktuellen Position in dem ersten Drehmomentbereich mit der Position auf der D-H-Kurve zusätzlich zu dem ersten Bezugswert verwendet werden.
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Der erste und der zweite Bezugswert können auf denselben Wert in dem ersten Drehmomentbereich eingestellt werden.
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Ein vierter Bezugswert kann zusätzlich als ein Bezugswert für den Vergleich der aktuellen Position in dem zweiten Drehmomentbereich mit der Position auf der D-H-Kurve zusätzlich zu dem dritten Bezugswert verwendet werden.
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Der dritte und der vierte Bezugswert können auf denselben Wert in dem zweiten Drehmomentbereich eingestellt werden.
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Figurenliste
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- 1 ist ein Diagramm, das eine schematische Konfiguration eines allgemeinen DKG-Steuergerätes zeigt.
- 2 ist ein Flussdiagramm, das ein D-H-Kurven-Korrekturverfahren für ein Kupplungssystem gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
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Im folgenden wird ein D-H- (Drehmoment-Hub-) Kurven-Korrekturverfahren für ein Kupplungssystem gemäß einer Ausführungsform der Erfindung im Detail unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben.
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Es wird darauf hingewiesen, dass im Verlauf der Beschreibung die Zeichnungen nicht präzise maßstäblich sind und in der Dicke der Linien oder in den Größen von Bauteilen zur besseren Erläuterung und Klarheit übertrieben sein können. Weiterhin sind die Begriffe, wie sie hier verwendet werden, derart definiert, dass sie Funktionen der Erfindung berücksichtigen, und können gemäß der Gewohnheit oder der Absicht von Benutzern oder Bedienpersonen geändert werden. Somit sollte die Definition der Begriffe gemäß den gesamten Offenbarungen vorgenommen werden, wie sie hier ausgeführt sind.
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Die vorliegende Erfindung gibt ein Verfahren zum Bestimmen von Abweichungen zwischen tatsächlichen Positionen bei geringen und hohen Drehmomenten und einer Position auf einer D-H-Kurve an, die die Beziehung zwischen einem übertragbaren Drehmoment und einer Kupplungsposition kennzeichnet, und zum Korrigieren der Steigung der D-H-Kurve in der ansteigenden oder absteigenden Richtung in einem Trockenkupplungssystem an, das die Position einer Kupplung mit Hilfe eines Motors steuert und eine fehlerhafte Temperatureigenschaft hat, weil eine Kupplung für die Übertragung oder das Blockieren von Kraft in einem Getriebe für die Übertragung von Kraft einer Fahrzeugmaschine luftgekühlt arbeitet.
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Für die Bezugnahme verbessert ein Nasslaufgetriebe die Position eines Solenoids und wandelt die Position in ein Kupplungsdrehmoment um. Da jedoch ein Trockenlaufgetriebe (wie etwa ein DKG) hauptsächlich einen Motor verwendet, verbessert das Trockenlaufgetriebe die Position (den Hub) des Motors und wandelt die Position in ein Kupplungsdrehmoment um.
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Das heißt, während die Position (der Hub) des Motors verbessert wird, wird eine Kupplungsscheibe gedrückt, um eine Kraft F zu erzeugen. Die Kraft F wird durch einen Reibungskoeffizienten µ multipliziert, wodurch ein Drehmoment t, das auf die Kupplungsscheibe wirkt, d.h. eine D-H-Kurvencharakteristik definiert wird.
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Um ein Kupplungssolldrehmoment zu erfüllen, wird eine Motorsollposition berechnet und in eine D-H-Kurve umgewandelt. Anschließend steuert eine ÜSE (Übersetzungssteuereinheit) die Motorsollposition, um das Kupplungsdrehmoment zu erhöhen.
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2 ist ein Flussdiagramm, das ein D-H-Kurven-Korrekturverfahren für ein Kupplungssystem gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
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Wie es in 1 und 2 gezeigt ist, bestimmt die Steuereinheit 130 für das Steuern des DKG Abweichungen zwischen tatsächlichen Positionen bei niedrigen und hohen Drehmomenten und einer Position auf einer D-H-Kurve, die die Beziehung zwischen einem übertragbaren Drehmoment und einer Kupplungsposition kennzeichnet, und korrigiert die Steigung der D-H-Kurve in der ansteigenden oder absteigenden Richtung.
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Unter Bezugnahme auf 2 erfasst die Steuereinheit 130 eine Abweichung zwischen einer tatsächlichen Position der Kupplung in einem voreingestellten Schwachdrehmomentbereich (das heißt einem ersten Drehmomentbereich) und einer Position auf der D-H-Kurve bei Schritt S101.
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Weiterhin erfasst die Steuereinheit 130 eine Abweichung zwischen einer tatsächlichen Position der Kupplung in einem voreigestellten Starkdrehmomentbereich (das heißt einem zweiten Drehmomentbereich) und einer Position auf der D-H-Kurve bei Schritt S102.
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Der Schwachdrehmomentbereich (erste Drehmomentbereich) kann in Abhängigkeit der Ausführungsformen unterschiedlich eingestellt sein. Weiterhin kann der Starkdrehmomentbereich (der zweite Drehmomentbereich) auf ein relatives Konzept des Schwachdrehmomentbereiches (des ersten Drehmomentbereiches) eingestellt sein.
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Der Schwachdrehmomentbereich (erste Drehmomentbereich) und der Starkdrehmomentbereich (zweite Drehmomentbereich) können durch Teilen des gesamten Drehmomentbereiches in zwei Teile geteilt werden, oder an beiden Seiten eines Zwischenbereiches (normalen Bereiches) des gesamten Drehmomentbereiches eingestellt werden.
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Aus Gründen der Einfachheit der Beschreibung basiert die vorliegende Ausführungsform auf der Annahme, dass der gesamte Drehmomentbereich in zwei Teile unterteilt ist, das heißt den Schwachdrehmomentbereich (ersten Drehmomentbereich) und den Starkdrehmomentbereich (zweiten Drehmomentbereich).
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Wenn die Abweichung zwischen der tatsächlichen Position der Kupplung in dem Schwachdrehmomentbereich (ersten Drehmomentbereich) und der Position auf der D-H-Kurve bei Schritt S 101 erfasst wird, bestimmt die Steuereinheit 130, ob die Abweichung der Position in dem Schwachdrehmomentbereich (erstem Drehmomentbereich), das heißt die Abweichung zwischen der tatsächlichen Position und der Position auf der D-H-Kurve, größer oder gleich einem ersten Bezugswert S103 ist.
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Wenn die Abweichung der Position in dem Schwachdrehmomentbereich (ersten Drehmomentbereich), das heißt die Abweichung zwischen der tatsächlichen Position und der Position auf der D-H-Kurve größer oder gleich dem ersten Bezugswert ist (Beispiel von Schritt S 103), bestimmt die Steuereinheit 130, ob die Abweichung der Position in dem Starkdrehmomentbereich (dem zweiten Drehmomentbereich), das heißt die Abweichung zwischen der tatsächlichen Position und der Position auf der D-H-Kurve, kleiner oder gleich einem dritten Bezugswert bei Schritt S104 ist.
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Wenn die Abweichung der Position in dem Starkdrehmomentbereich (zweiten Drehmomentbereich), das heißt die Abweichung zwischen der tatsächlichen Position und der Position auf der D-H-Kurve kleiner oder gleich dem dritten Bezugswert ist (Beispiel aus Schritt S104), korrigiert die Steuereinheit 130 die Steigung der D-H-Kurve in der steigenden Richtung bei Schritt S105.
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Wenn die Abweichung der Position in dem Schwachdrehmomentbereich (erstem Drehmomentbereich), das heißt die Abweichung zwischen der tatsächlichen Position und der Position auf der D-H-Kurve, geringer ist als der erste Bezugswert (Nein in Schritt S103), bestimmt die Steuereinheit 130, ob die Abweichung der Position in dem Starkdrehmomentbereich, das heißt die Abweichung zwischen der tatsächlichen Position und der Position auf der D-H-Kurve kleiner oder gleich einem zweiten Bezugswert ist, bei Schritt S106.
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Der erste und der zweite Bezugswert sind Bezugswerte, die für den Vergleich der tatsächlichen Position in dem Schwachdrehmomentbereich (dem ersten Drehmomentbereich) mit der Position auf der D-H-Kurve verwendet werden. In Abhängigkeit der Ausführungsformen können der erste und der zweite Bezugswert auf denselben Wert eingestellt werden.
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Wenn anschließend die Abweichung zwischen der Position in dem Schwachdrehmomentbereiche (dem ersten Drehmomentbereich), das heißt die Abweichung zwischen der tatsächlichen Position und der Position auf der D-H-Kurve, kleiner oder gleich dem zweiten Bezugswert (Beispiel von Schritt S 106) ist, bestimmt die Steuereinheit 130, ob die Abweichung der Position in dem Starkdrehmomentbereich (dem zweiten Drehmomentbereich), das heißt die Abweichung zwischen der tatsächlichen Position und der Position auf der D-H-Kurve, größer oder gleich einem vierten Bezugswert ist, bei Schritt S 107.
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Wenn die Abweichung der Position in dem Starkdrehmomentbereich (dem zweiten Drehmomentbereich), das heißt die Abweichung zwischen der tatsächlichen Position und der Position auf der D-H-Kurve größer oder gleich dem vierten Bezugswert ist (Beispiel aus Schritt S107), korrigiert die Steuereinheit 130 die Steigung der D-H-Kurve in der abfallenden Richtung bei Schritt S108.
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Der dritte und der vierte Bezugswert sind Bezugswerte, die für den Vergleich der tatsächlichen Position in dem Starkdrehmomentbereich (dem zweiten Drehmomentbereich) mit der Position auf der C-H-Kurve verwendet werden. In Abhängigkeit der Ausführungsformen können der dritte und der vierte Bezugswert auf denselben Wert eingestellt werden.
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Das D-H-Kurven-Korrekturverfahren gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann Abweichungen zwischen tatsächlichen Positionen bei starken und schwachen Drehmomenten und Positionen auf der D-H-Kurve bestimmen und die Steigung der D-H-Kurve korrigieren, wodurch das Auftreten eines Durchrutschens oder einer Gangwechselerschütterung vermieden wird.
