DE102017107049B4

DE102017107049B4 - Drehmomentwandlerkupplung schlupfregelung

Info

Publication number: DE102017107049B4
Application number: DE102017107049.4A
Authority: DE
Inventors: Zhen J. Zhang; Bryan P. Jagielo; Jose C. Zavala Jurado; Evan P. Anderson
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2016-04-07
Filing date: 2017-03-31
Publication date: 2022-06-23
Anticipated expiration: 2037-04-01
Also published as: US9879769B2; DE102017107049A1; CN107269827B; US20170292594A1; CN107269827A

Abstract

Verfahren zum Steuern des Drehmomentwandlerschlupfs in einem Antriebsstrang (30), umfassend eine Drehmomenterzeugungsvorrichtung (12) und einen Drehmomentwandler (18) mit einem Flügelrad (54), einer Turbine (56) und einer Drehmomentwandlerkupplung, das Verfahren umfassend:das Überwachen eines Drehmomentwandler-Istschlupfs (308);das Überwachen eines Drehmomentwandler-Sollschlupfs (307);das Überwachen einer Turbinendrehzahl (309) des Drehmomentwandlers (18);das Ermitteln eines Hydraulik-Solldrehmoments (313a) basierend auf dem Sollschlupf (307) und der Turbinendrehzahl (309);das Ermitteln eines Hydraulik-Istdrehmoments (313b) basierend auf dem Istschlupf (308) und der Turbinendrehzahl (309);das Ermitteln eines Befehlsdrucks (315) der Vorwärtsdrehmomentwandlerkupplung basierend auf dem Hydraulik-Istdrehmoment (313b), dem Hydraulik-Solldrehmoment (313a), einem Drehmomenterzeugungsvorrichtungsdrehmoment (311) und einer Drehmomentwandlerkupplungsverstärkung;das Ermitteln eines Schlupffehlers (614) als Differenz zwischen dem Drehmomentwandler-Sollschlupf (307) und dem Drehmomentwandler-Istschlupf (308);das Ermitteln eines Befehlsdrucks (644) der Gesamtdrehmomentwandlerkupplung durch Kombinieren des Befehlsdrucks (315) der Vorwärtsdrehmomentwandlerkupplung und eines Befehlsdrucks einer Rückkopplungsdrehmomentwandlerkupplung; unddas Steuern des Drehmomentwandlerkupplungschlupfs basierend auf dem Befehlsdruck (644) der Gesamtdrehmomentwandlerkupplung,worin der Schritt des Ermittelns eines Befehlsdrucks (315) der Vorwärtsdrehmomentwandlerkupplung basierend auf dem Hydraulik-Istdrehmoment (313b), dem Hydraulik-Solldrehmoment (313a), einem Drehmomenterzeugungsvorrichtungsdrehmoment (311), und einer Drehmomentwandlerkupplungsverstärkung das Kombinieren des Produkts aus einem ersten Gewichtungsfaktor (Kl) und dem Ist-Turbinendrehmoment mit dem Produkt aus einem zweiten Gewichtungsfaktor (K2) und dem Soll-Turbinendrehmoment umfasst.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Drehmomentwandler werden üblicherweise verwendet, um das Antriebsdrehmoment von einem Motor auf ein Getriebe zu übertragen. Ein Drehmomentwandler kann eine Drehmomentvervielfachung, ein glattes Übersetzungsverhältnis und eine gute Torsionsschwingungsdämpfung bereitstellen. Da ein Drehmomentwandler eine Fluidkopplung zwischen seinem Eingang und seinem Ausgang verwendet, gibt es inhärente Ineffizienzen aufgrund von Verlusten im Fluid. Um einen besseren Kraftstoffverbrauch zu erzielen, verwenden Autohersteller eine Verriegelungskupplung, die als Drehmomentwandlerkupplung oder TCC bekannt ist, um den Eingang mechanisch an den Ausgang zu sperren, um Verluste bei stationären Drehzahlzuständen zu reduzieren. Bei niedrigeren Gängen und bei niedrigen Fahrzeuggeschwindigkeiten kann das TCC nicht verriegelt werden, da ein verriegelter Antriebsstrang Anlass zu Bedenken hinsichtlich der Fahrbarkeit darstellt. Um ein Gleichgewicht zwischen Fahrzeugfahrbarkeit und Kraftstoffverbrauch zu erreichen, wurden Systeme entwickelt, die den TCC steuern, um eine kleine Drehzahldifferenz, auch Schlupf genannt, zwischen dem Eingang und dem Ausgang des Drehmomentwandlers zu ermöglichen. Die Technologie der Steuerung einer TCC, um eine kontrollierte Menge an Schlupf zuzulassen, ist allgemein als Elektronisch gesteuerte Kapazitätskupplung (ECCC) bekannt.
Die Druckschrift DE 10 2011 108 901 A1 offenbart einen Echtzeitalgorithmus für einen Optimalwertdruck einer Drehmomentwandler-Überbrückungskupplung für eine ECCC-Regelung. Aus der Druckschrift JP 2006 083 952 A ist eine Schlupfregelvorrichtung für einen Drehmomentwandler bekannt. Die Druckschrift DE 691 04 021 T2 beschreibt Optimalwertregelungen des Schlupfes einer Drehmomentwandler-Überbrückungskupplung eines automatischen Getriebes.
Verbesserungen in der TCC-Schlupfsteuerung sind erwünscht, um weitere Verbesserungen in der Fahrzeugfahrbarkeit und Kraftstoffwirtschaftlichkeit zu ermöglichen.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes Verfahren zum Steuern des Drehmomentwandlerschlupfs in einem Antriebsstrang bereitzustellen.
KURZE ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Diese Aufgabe wird gelöst durch den Gegenstand des unabhängigen Anspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Figurenliste
Ausführungsformen der Erfindung werden unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, worin:

1 ein Blockdiagramm ist, das exemplarische Antriebsstrangkomponenten eines Fahrzeugs zeigt;
2 eine schematische Darstellung eines exemplarischen Drehmomentwandlers ist, wie er in dem exemplarischen Antriebsstrang von 1 beinhaltet sein kann;
3 schematisch ein exemplarisches Modul zum Ermitteln eines Vorwärtsdruckbefehls gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung zeigt;
4 schematisch ein nicht einschränkendes Beispiel des Moduls von 3 ist;
5 schematisch ein nicht einschränkendes Beispiel eines DrehmomentwandlerModells darstellt, wie es in dem Diagramm von 4 zu sehen ist;
6 ist ein Blockdiagramm ist, das nicht beschränkende Elemente eines Rückkopplungsabschnitts einer Steuereinheit zeigt, die Aspekte der vorliegenden Erfindung beinhaltet;
7 ein Diagramm ist, das die Leistungsfähigkeit eines Schlupfregelungssystems gemäß der vorliegenden Offenbarung darstellt.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Der folgende Text bezieht sich auf die Zeichnungen, worin die Darstellungen lediglich zur Veranschaulichung bestimmter beispielhafter Ausführungsformen dienen und deren Umfang nicht beschränken sollen, wobei 1 ein Blockdiagramm verschiedener Antriebsstrangkomponenten eines Fahrzeugs 10 ist. Die Antriebsstrangkomponenten beinhalten einen Motor 12 und ein Getriebe 14. Eine Antriebswelle 16 des Motors 12 ist mit dem Eingang (d. h. Flügelrad oder Pumpe) eines Drehmomentwandlers 18 gekoppelt, und eine Eingangswelle 20 des Getriebes 14 ist mit dem Ausgang (d. h. Turbine) des Drehmomentwandlers 18 gekoppelt. Der Drehmomentwandler 18 überträgt die Rotationsenergie von dem Motor 12 zu dem Getriebe 14 unter Verwendung von Hydraulikfluid, sodass der Motor 12 bei Bedarf mechanisch von dem Getriebe 14 gelöst werden kann. Ein TCC 22, der zwischen einer vollständig eingekuppelten Stellung, einem Schlupfmodus, bei dem ein Schlupf auftritt, und einer vollständig ausgerückten Position, ein TCC-Drehmoment zum Steuern eines Drehmomentwandlerschlupfs in dem Drehmomentwandler 18 zwischen dem Motor 12 und dem Getriebe 14 an. Die Motorausgangsleistung 301 ist als Motordrehzahl N_E dargestellt, gemessen in Umdrehungen pro Minute (RPM) und dem Motordrehmoment T_E gemessen in Newtonmeter. In ähnlicher Weise ist die Getriebeeingangsleistung 303 als Getriebeeingangsdrehzahl N_I (Eingangsdrehzahl) und Getriebeeingangsdrehmoment T_I dargestellt. T_I beschreibt auch das Drehmoment der Turbine des Drehmomentwandlers 18 oder das Turbinendrehmoment T_T. Der Drehmomentschlupf im Drehmomentwandler 18 ist als N_E-N_I definiert. Eine Abtriebswelle 28 des Getriebes 14 ist mit einem Antriebsstrang 30 des Fahrzeugs 10 gekoppelt, der die Motorleistung an die Fahrzeugräder verteilt, und zwar in einer Weise, die dem Fachmann auf dem Gebiet gut bekannt ist. Die Getriebeausgangsleistung 305 ist als die Abtriebsdrehzahl N_O und das Abtriebsdrehmoment ist als T_O dargestellt.
Das Fahrzeug 10 beinhaltet auch eine Steuerung 36, die sowohl eine Motorsteuerung als auch eine Getriebesteuerung darstellen soll; jedoch versteht es sich, dass diese beiden Steuerfunktionen von einer einzigen Vorrichtung oder mehreren kommunikativ verbundenen Vorrichtungen bedient werden können. Die Steuervorrichtung 36 empfängt ein Drosselklappenstellungssignal von einer Fahrzeugdrossel 38 und liefert ein Signal an den Motor 12, um die notwendige Motordrehzahl und ein Signal an das Getriebe 14 bereitzustellen, um die erforderliche Ausrüstung der Drosselanforderung zu erfüllen. Zusätzlich liefert die Steuerung 36 ein Signal auf der Leitung 40 an den TCC 22, um einen Betätigungsdruck P zu steuern, um den Drehmomentwandler-Sollschlupf, beispielsweise gemäß einer ECCC-Steuerung, zu erreichen. Gemäß einem exemplarischen Verfahren ist der Drehmomentwandler-Sollschlupf eine Funktion eines Getriebezahnradzustands, eines Motordrehmoments und einer Turbinen- oder Eingangsdrehzahl. Als indirekte Messung der Abtriebsdrehzahl oder der Fahrzeuggeschwindigkeit wird hier exemplarisch die Einsatzgeschwindigkeit verwendet. Ein Sensor 42 misst das Ausgangsverhalten des Getriebes 14. In einer exemplarischen Ausführungsform misst der Sensor 42 die Drehzahl der Abtriebswelle 28 des Getriebes 14 und sendet ein Drehzahlsignal an die Steuerung 36. Geeignete nicht beschränkende Beispiele für den Sensor 42 beinhalten einen Codierer oder einen Geschwindigkeitssensor.
Die Steuerung 36 kann, wie vorstehend beschrieben, eine einzelne Vorrichtung oder mehrere Vorrichtungen sein. Steuermodul, Modul, Steuerung, Steuereinheit, Prozessor und ähnliche Begriffe beziehen sich auf eine oder mehrere Kombinationen einer oder mehrerer anwendungsspezifischer integrierter Schaltungen (ASIC), zentrale Verarbeitungseinheiten (vorzugsweise Mikroprozessoren) und dazugehörige Arbeits- und Datenspeicher (Lesespeicher, programmierbare Lesespeicher, Direktzugriffsspeicher, Festplattenlaufwerke usw.), die ein oder mehrere Software- oder Firmware Programme oder eine kombinatorische Logikschaltung(en), Eingangs-/Ausgangsschaltung(en) und -geräte, entsprechende Signal-Konditionierungs- und Pufferschaltungen ausführen sowie weitere Komponenten, die die beschriebene Funktionalität bereitstellen. Die Steuerung 36 hat weist einen Satz von Steueralgorithmen auf, einschließlich residenter Softwareprogrammanweisungen und Kalibrierungen, die im Speicher gespeichert sind und ausgeführt werden, um die gewünschten Funktionen bereitzustellen. Die Algorithmen werden vorzugsweise während voreingestellter Schleifenzyklen ausgeführt. Algorithmen werden zum Beispiel durch eine zentrale Verarbeitungseinheit ausgeführt und dienen dazu, die Eingänge der Sensorgeräte und anderer vernetzter Steuermodule zu überwachen und um Steuer- und Diagnoseroutinen auszuführen, um den Betrieb von Stellantrieben zu steuern. Schleifenzyklen können in regelmäßigen Zeitintervallen während des laufenden Motor- und Fahrzeugbetriebes ausgeführt werden. Alternativ dazu können Algorithmen in Reaktion auf ein auftretendes Ereignis ausgeführt werden.
Bezugnehmend auf 2 ist Drehmomentwandler 18 dargestellt, der eine Fluidkopplung zwischen dem Motor 12 und dem Getriebe 14 vorsieht. Der Drehmomentwandler 18 beinhaltet ein Gehäuse 50, das über ein Schwungrad 52 drehfest mit der Motorabtriebswelle 16, beispielsweise der Motorkurbelwelle, verbunden ist. Ein Flügelrad 54 ist drehfest mit dem Gehäuse 50 und eine Turbine 56 drehfest mit einer Getriebeeingangswelle 20 fixiert. Ein Stator 60 ist ebenfalls vorgesehen und drehfest befestigt. Der Innenraum des Drehmomentwandlers 18 ist mit einer viskosen Flüssigkeit gefüllt. Eine Drehung des Flügelrades 54 induziert eine entsprechende Bewegung des viskosen Fluids, das durch den Stator 60 zur Turbine 56 geleitet wird, um eine Drehung der Turbine 56 zu induzieren. Während die Kopplungsvorrichtung 18 als ein vereinfachter Drehmomentwandler beschrieben wird, sollte klar sein, dass die Kopplungsvorrichtung 18 verschiedene andere Formen annehmen kann, ohne dabei den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Wenn sich die Abtriebswelle 16 mit einer Leerlaufdrehzahl dreht, wird das Flügelrad 54 in Rotation versetzt. Die Leerlaufdrehzahl ist jedoch normalerweise unzureichend, um Bremskräfte zu überwinden, die die Turbine 56 daran hindern, sich zu drehen. Wenn die Bremskräfte verringert werden oder die Motordrehzahl ansteigt, treibt das Flügelrad 54 das viskose Fluid in die Turbine 56 und die Turbine 56 wird dazu gebracht, sich zu drehen. Als ein Ergebnis wird das Antriebsdrehmoment von der Motorabtriebswelle 16 durch das Getriebe 14 übertragen, um das Fahrzeug anzutreiben. Wenn ein Punkt erreicht wird, an dem es keine oder nur geringe Drehzahlunterschiede zwischen der Turbine 56 und dem Flügelrad 54 gibt, kann der TCC 22 in Eingriff gebracht werden, um einen direkten Antrieb zwischen dem Motor 12 und dem Getriebe 14 zu schaffen. Unter dieser Bedingung ist das Flügelrad 54 mechanisch mit der Turbine 56 gekoppelt, sodass die Drehzahl der Turbine 56 etwa gleich der Drehzahl der Ausgangswelle 16 ist.
Ein Schlupfmodus des TCC 22 ist ebenfalls vorgesehen. Der Schlupf wird als die Differenz zwischen der Drehzahl der Abtriebswelle 16 und der Drehzahl der Getriebeeingangswelle 20 bestimmt, wobei die Getriebeeingangswelle 20 zur Übertragung von Leistung von der Kopplungsvorrichtung 18 auf das Getriebe 14 verwendet wird. Der Schlupfmodus tritt auf, indem ein Kupplungsbetätigungsdruck P geändert wird, der dem TCC 22 durch ein (nicht gezeigtes) Hydraulik-Steuersystem zugeführt wird. Die Größe des Betätigungsdrucks P liegt bei einem Maximalwert, wenn sich der TCC 22 in der vollständig eingerückten Position befindet. Wenn der Betätigungsdruck P verringert wird, geht der TCC 22 von der vollständig eingerückten Position zu einer vollständig ausgerückten Position über.
Drehmomentwandlerschlupf kann durch Anlegen des TCC-Drehmoments gesteuert werden. Das TCC beinhaltet Strukturen, die mechanisch, elektronisch oder fluidgesteuert sind, um das Flügelrad und die Turbine des Drehmomentwandlers steuerbar zu koppeln, wobei ein zulässiger Schlupf dazwischen moduliert wird. Wenn die TCC vollständig freigegeben ist, rutscht die fluidische Wechselwirkung zwischen dem Flügelrad und der Turbinensteuerung. Das Drehmoment, das durch den Drehmomentwandler übertragen wird, ist Drehmomentwandlerdrehmoment oder Turbinendrehmoment, das in der fluidischen Wechselwirkung zwischen dem Flügelrad und der Turbine übertragen wird. Das TCC Drehmoment ist im Wesentlichen gleich Null, wenn das TCC vollständig freigegeben ist. Wenn das TCC vollständig verriegelt ist, ist kein Schlupf zwischen dem Flügelrad und der Turbine möglich, und das TCC-Drehmoment entspricht dem Drehmoment, das durch den Drehmomentwandler übertragen wird. Wenn das TCC in einem Schlupfmodus ist, beinhaltet das Drehmoment, das durch den Drehmomentwandler übertragen wird, einen gewissen Bruchteil des Drehmoments als TCC-Drehmoment und der Rest des Drehmoments, das durch den Drehmomentwandler übertragen wird, ist ein Turbinendrehmoment. Bei einem exemplarischen Steuerverfahren steuert der Druck des Hydraulikfluids zu dem TCC die innerhalb des TCC angelegten Kräfte und das resultierende TCC-Drehmoment, sodass sich der Drehmomentwandlerschlupf einem Sollschlupfwert oder einem Referenzschlupf annähert. Durch Reduzieren des Drucks der Hydraulikflüssigkeit in dem Drehmomentwandler wird der Drehmomentwandlerschlupf für einen gegebenen Betriebszustand zunehmen. In ähnlicher Weise wird durch Erhöhung des Drucks des Hydraulikfluids in dem Drehmomentwandler der Drehmomentwandlerschlupf für einen gegebenen Betriebszustand abnehmen.
Die Rückkopplungsregelung überwacht einen Sollwert, steuert eine Ausgabe entsprechend dem Sollwert und nutzt einen resultierenden Wert der gesteuerten Ausgabe, um anschließend die Steuerung auf den Sollwert zu verbessern. Eine Rückkopplungssteuerung ist bekannt, um den Schlupf in einem Drehmomentwandler durch variable Steuerung eines TCC zu steuern. Ein erwünschter Drehmomentwandlerschlupf kann überwacht werden, ein TCC-Druckbefehl kann moduliert werden, um den resultierenden Drehmomentwandlerschlupf zu steuern, und der resultierende Drehmomentwandlerschlupf kann in einer Rückkopplungsschleife verwendet werden, um anschließend den TCC-Druckbefehl zu modulieren. Auf diese Weise kann ein Rückkopplungs-TCC-Druck verwendet werden, um den Drehmomentwandlerschlupf auf einen Sollwert zu steuern. Der Sollwert kann ein stationärer Term sein, der im Wesentlichen durch eine Zeitperiode unverändert ist, oder der Sollwert kann temporärer sein, beispielsweise durch eine Periode oder Veränderung nach einem exemplarischen Schrittprofil.
Während der Drehmomentwandlerschlupf auf einen geringen Wert im stationären Betrieb gesteuert werden kann, sind schnelle und signifikante Erhöhungen von N_E und T_E im Einklang mit schnell ansteigenden oder eingehenden Drosselanforderungen bekannt, um zu einem schnellen Anstieg des Drehmomentwandlerschlupfs zu führen. Überschüssiger Schlupf verringert den Wirkungsgrad des Antriebsstrangs und die Drehmomentabgabe auf die Abtriebswelle und muss rechtzeitig reduziert werden. Die Rückkopplungssteuerung ist inhärent reaktionär und beinhaltet eine Verzögerungszeit in der Steuerantwort. Weiterhin kann eine Rückkopplungssteuerung des Drehmomentwandlerschlupfs, die vorstehend beschrieben wurde, auf eine schnelle Änderung des Drehmomentwandlerschlupfs reagieren, kann zu unvorhersehbaren Änderungen am Drehmomentwandlerschlupf führen, zum Beispiel Rückkopplungs-induzierte Erhöhungen der TCC-Druckbefehle, was dazu führt, dass der Schlupf schnell auf null reduziert wird. Ein schnell ändernder Schlupf, der zu einem Nullpunkt führt, kann zu wahrnehmbaren und unerwünschten Wirkungen auf die Fahrbarkeit führen.
Vorsteuerungsverfahren sind bekannt, um den Betrieb eines Systems durch einen transienten Betrieb vorherzusagen und Steuerbefehle basierend auf dem vorhergesagten Betrieb des Systems zu erzeugen. Die Vorsteuerung kann in Kombination mit der Rückkopplungssteuerung genutzt werden, um die Genauigkeit der Steuerung zu verbessern und den Auswirkungen der Rückkopplungsverzögerung entgegenzuwirken. Ein Verfahren und ein System für die TCC-Steuerung sind in dem gemeinsam genutzten US-Patent 8,463,515 beschrieben, dessen gesamte Offenbarung hiermit durch Bezugnahme aufgenommen ist.
Vorsteuerungsverfahren werden in Kombination mit einer Rückkopplungssteuerung auf die Steuerung eines TCC in der vorliegenden Ausführungsform der Erfindung angewendet. Ein derartiges exemplarisches System beinhaltet einen Drucksteuerungsbegriff, der durch die folgende Gleichung beschrieben wird. $T C C_D r u c k b e f e h l s = V o r s t e u e r u n g s b e g r i f f + R \ddot{u} c k k o p p l u n g s b e g r i f f$
Auf diese Weise wird das TCC auf der Grundlage eines Rückkopplungs-TCC-Druckbefehls und eines Vorwärts-TCC-Druckbefehls gesteuert.
Verfahren zum Ermitteln des Vorsteuerungsteils der TCC-Steuerung basieren auf verschiedenen Eingängen. So basiert beispielsweise die Vorsteuerung des TCC auf dem Motordrehmoment T_E. In einer exemplarischen Ausführungsform wird die Vorsteuerung entsprechend proportional zu T_E vorgenommen. Eine Zunahme oder Abnahme in T_E erzeugt eine entsprechende Zunahme oder Abnahme des befohlenen TCC-Drehmoments. In einer anderen Ausführungsform wird die Vorwärts-TCC-Steuerung gemäß T_E und dem entsprechenden Verhalten im Drehmomentwandler kalibriert. In einer derartigen Ausführungsform kann eine Nachschlagetabelle, eine programmierte Funktionsbeziehung oder ein Modell, das auf der Kalibrierung basiert, verwendet werden, um einen Vorwärtsabschnitt der TCC-Steuerung für einen überwachten T_E Eingang zu ermitteln.
Drehmomentwandlerschlupf beeinflusst den Betrieb und die Fahrbarkeit des Fahrzeugs. Zu viel Schlupf im stationären Zustand reduziert die Kraftstoffeffizienz; zu wenig Schlupf im stationären Zustand führt zu einer verringerten Fahrbarkeit. Zu viel oder zu wenig Schlupf bei vorübergehenden Bedingungen kann einen außer Kontrolle geratenen Schlupfzustand verursachen, was zu einem Verlust der Leistung zum Ausgang, oder zu einem Zustand einer gesperrten Kupplung oder „abgestürzten“ Kupplung führt. Jedoch kann ein Sollschlupf in einem Übergang nicht gleich ein Sollschlupf unter stationären Bedingungen sein. So kann zum Beispiel während einer befohlenen Beschleunigung der Schlupf auf ein kontrolliertes Niveau erhöht werden, was es dem Motor ermöglicht, schnell zu beschleunigen und dann später reduziert zu werden, um das Ausgangsdrehmoment durch das Getriebe schnell zu erhöhen. Bei einer derartigen Ausführungsform kann es wünschenswert sein, die Rückkopplungssteuerung des Schlupfs während des gesteuerten Anstiegs des Schlupfes zu deaktivieren, um einen unerwünschten Betrieb des Drehmomentwandlers zu vermeiden. Die Einstellung eines derartigen Sollschlupfwertes für die Vorwärts-TCC-Steuerung kann als Auswahl eines Referenzschlupfs beschrieben werden.
Zum Ermitteln des Vorwärtsdruckbefehls kann ein Drehmomentwandlerkupplungs-Referenz- oder Sollschlupf verwendet werden. Ein derartiger Referenzschlupf kann für eine bestimmte Motorkonfiguration auf der Grundlage von Kraftstoffeffizienz und NVH (Rausch, Vibration, Härte) Leistung und Prioritäten bestimmt oder kalibriert werden. Das Ermitteln des Vorwärtsdruckbefehls kann vorteilhafterweise einen Istschlupf zusätzlich zu dem Referenzschlupf beinhalten.
Ein Verfahren zum Ermitteln einer Vorsteuerung eines TCC beinhaltet das Überwachen eines Referenzschlupfs, eines Istschlupfs, einer Eingangsdrehzahl und eines Motordrehmoments; Ermitteln eines Turbinendrehmoments basierend auf dem Referenzschlupf und der Eingangsdrehzahl; und Ermitteln der Vorsteuerung des TCC auf der Grundlage des Hydraulik-Drehmoments, des Motordrehmoments und einer TCC-Verstärkung. Das Ermitteln des Hydraulik-Drehmoments auf der Grundlage des Referenzschlupfs, dem Istschlupf und der Eingangsdrehzahl können eine Anzahl von exemplarischen Ausführungsformen annehmen. So kann beispielsweise ein in der Technik bekanntes Kotwicki-Verfahren verwendet werden, um das Turbinensoll- und - istdrehmoment basierend auf dem Referenzschlupf, dem Istschlupf und der Eingangsgeschwindigkeit zu ermitteln. Ein anderes Beispiel beinhaltet die Verwendung einer K-Faktor-Nachschlagtabelle, um das Hydraulik-Istdrehmoment und das Hydraulik-Solldrehmoment basierend auf dem Referenzschlupf, dem Istschlupf und der Eingangsgeschwindigkeit zu ermitteln. Diese beiden nicht beschränkenden Beispiele werden hierin näher erläutert.
Im Allgemeinen wird, wenn der Drehmomentwandler in einem Schlupfmodus arbeitet, ein Teil des Drehmoments, das von dem Motor empfangen wird, als Kupplungsdrehmoment durch den TCC übertragen, wobei der Rest des Motordrehmoments als Turbinendrehmoment T_T übertragen wird. Das Turbinendrehmoment TT wird hierin auch als Hydraulik-Drehmoment bezeichnet. Die vorliegende Erfindung berechnet ein Zielkupplungsdrehmoment durch Ermitteln eines Terms, der eine gewichtete Summe des Hydraulik-Istdrehmoments (abgeleitet von dem Istschlupf) und des Hydraulik-Solldrehmoments (abgeleitet von dem Referenzschlupf) ist. Diese gewichtete Summe wird dann von dem Motordrehmoment subtrahiert, um das Soll-Kupplungsmoment zu erhalten, gemäß der Gleichung: $S o l l - K u p p l u n g s m o m e n t = T_{E} - (K 1 * I s T_{T} + K 2 * S o l l T_{T})$
wobei T_E das Motordrehmoment ist, IstT_T das Hydraulik-Istdrehmoment ist, SollT_T das Hydraulik-Solldrehmoment ist und K1 und K2 Gewichtungsfaktoren sind. Es ist anzumerken, dass die Gewichtungsfaktoren K1 und K2 keine Beziehung zu dem nachfolgend beschriebenen „K-Faktor“ aufweisen, der zur Charakterisierung eines Drehmomentwandlers verwendet werden kann.
Es wird ein Verfahren beschrieben, bei dem ein Kotwicki-Modell verwendet wird, um ein Hydraulik-Drehmoment abzuschätzen und einen Vorwärtsdruck basierend auf dem Hydraulik-Drehmoment zu ermitteln. Bei der Erörterung des nachfolgenden Kotwicki-Modells wird der Begriff „Pumpe“ verwendet, um das in 2 beschriebene Flügelrad 54 darzustellen. Lehren des Kotwicki-Modells finden sich im SAE-Papier Nr. 820393 1983. Ein Multiregion-Kotwicki-Modell, welches das Hydraulik-Drehmoment T_T liefert, wird durch die folgende Gleichung veranschaulicht: $T_{r} = a_{1} (i) ω_{P u m p e}^{2} + a_{2} (i) ω_{P u m p e} ω_{T u r b i n e} + a_{3} (i) ω_{T u r b i n e}^{2}$
Der Begriff ω_Pumpe des Kotwicki-Modells kann als die Geschwindigkeit der Drehmoment-Generatoreinrichtung des Antriebsstrangs ausgedrückt werden, beispielsweise eine Motordrehzahl N_E oder im Falle eines elektrisch angetriebenen oder hybridgetriebenen Antriebsstrangs unter Verwendung eines Drehmomentwandlers eine Motordrehzahl. Der Begriff ω_Turbine des Kotwicki-Modells kann als die Geschwindigkeit der Turbine im Drehmomentwandler oder die Eingangsdrehzahl N_Ider an der Turbine angebrachten Getriebeeingangswelle ermittelt werden. Die Begriffe a₁(i) a₂(i) und a₃(i) sind Kotwicki Koeffizienten. Gemäß einer exemplarischen Ausführungsform werden die Kotwicki-Koeffizienten durch eine Regressionsanpassung von experimentellen Daten für einen bestimmten Drehmomentwandler bestimmt. Das Kotwicki-Modell enthält unterschiedliche Gleichungen für verschiedene Einsatzgebiete. Die Bereiche, in denen das Kotwicki-Modell arbeiten kann, können nach einer Anzahl von Ausführungsformen beschrieben werden. In einer Ausführungsform können Bereiche oder Modi beschrieben werden. Ein Wandlermodus im Antrieb ist definiert; ein Kopplungsmodus im Antrieb ist definiert; und ein Küstenmodus in der Küste ist definiert.
Derartige Bereiche oder Modi, die den Kotwicki-Modellbetrieb definieren, können basierend auf funktionalen Beziehungen ausgewählt werden, beispielsweise durch Eingeben von N_Iund N_E, wobei die funktionalen Beziehungen durch den Drehmomentwandler-Sollbetrieb gemäß den in der Technik bekannten Verfahren definiert sind. Gemäß einer Ausführungsform sind die für Drehmomentwandler verfügbaren experimentellen Testdaten in einem dimensionslosen Format, die vor der Regressionsanalyse in Geschwindigkeiten und Drehmomente umgewandelt werden müssen. In einer exemplarischen Ausführungsform können vier Verhältnisse verwendet werden, um Drehmomentwandlerdaten darzustellen.
Ein erstes Verhältnis ist ein Drehzahlverhältnis, das aus der ω_Pumpe und der ω_Turbine Turbine ermittelt wird, wie mit der folgenden Gleichung ermittelt werden kann. $D r e h z a h l v e r h \ddot{a} l t n i s = ω_{T u r b i n e} / ω_{P u m p e}$
Es versteht sich, dass ein Drehzahlverhältnis ein dimensionsloses Verhältnis ist, das alternativ in Form von N_Idividiert durch N_E, ermittelt werden kann.
Ein zweites Verhältnis ist ein Drehmomentverhältnis, aus Pumpenmoment (oder Motor oder Motormoment), Tp und Turbinenmoment, T_T, wie mit der nachfolgenden Gleichung ermittelt. $D r e h m o m e n t v e r h \ddot{a} l t n i s = T_{T} / T_{P}$
Es versteht sich, dass das Drehmomentverhältnis ein dimensionsloses Verhältnis ist, das alternativ in Form von T_I geteilt durch T_E ermittelt werden kann.
Ein drittes Verhältnis ist ein K-Faktor, wie mit der nachfolgenden Gleichung ermittelt. $K - f a c t o r = ω_{P u m p e} / \sqrt{T_{P}}$
Es versteht sich, dass K-Faktor alternativ in Form von N_E und T_E ermittelt werden kann.
Ein viertes Verhältnis ist ein Effizienzprozentsatz, der mit der nachfolgenden Gleichung ermittelt werden kann. $E f f i z i e n z p r o z e n t s a t z = (ω_{T u r b i n e} T_{T}) / (ω_{P u m p e} T_{P u m p e}) \times 100 %$
Es versteht sich, dass der Effizienzprozentsatz alternativ in Form von N_I, T_I, N_E und T_E ermittelt werden kann.
Wenn Konverterdaten in Bezug auf diese Verhältnisse verarbeitet werden, sind das Drehmomentverhältnis, der K-Faktor und der Wirkungsgrad alle einwertigen Funktionen des Drehzahlverhältnisses. Mit anderen Worten erzeugt ein gegebener Drehmomentwandler bei einem gegebenen Drehzahlverhältnis einen und nur einen Wert des Drehmomentverhältnisses, des K-Faktors und des Wirkungsgrades ohne Rücksicht auf die absoluten Drehmoment- und Drehzahlwerte.
Ein exemplarischer Datensatz für einen Drehmomentwandler beinhaltet ein Drehmomentverhältnis und K-Faktorwerte bei unterschiedlichen Drehzahlverhältnissen, wobei die Drehzahlverhältnisse im Bereich von 0 (stellt einen Stillstand dar) bis 1,0 liegen. Das Drehmomentverhältnis ist bei Stillstand maximal, üblicherweise zwischen 1,5 und 2,5. Das Drehmomentverhältnis nimmt monoton ab, wenn das Drehzahlverhältnis zunimmt, und bei einem Drehzahlverhältnis von etwa 0,9 liegt das Drehmomentverhältnis genau bei 1,0. Das Drehzahlverhältnis, bei dem das Drehmomentverhältnis bei 1,0 liegt, wird als Kopplungspunkt bezeichnet. Wenn das Drehzahlverhältnis oder der Kopplungspunkt über 0,9 liegt, bleibt das Drehmomentverhältnis konstant bei 1,0. Der K-Faktor ist im Stillstandverhältnis nahezu konstant bis etwa 0,6 Geschwindigkeitsverhältnis und beginnt dann schnell zu steigen. Der Betrieb des Drehmomentwandlers vom Stillstand zum Kopplungspunkt ist als Wandlerbetrieb bekannt. Jenseits der Kopplungspunktoperation ist ein Kopplungsmodus bezeichnet. Da das Drehmomentverhältnis im Kopplungsmodus konstant bleibt und T_T gleich T_P anzeigt, unterscheiden sich die Kotwicki-Koeffizienten im Kopplungsmodus von den Koeffizienten im Wandlermodus.
Gemäß einer Ausführungsform wird die in Gleichung 3 beschriebene Beziehung modifiziert, um jeden der Bereiche zu beschreiben. Im Wandlermodus im Antrieb kann das Pumpendrehmoment (oder Motor- oder Motordrehmoment) Tp und das Turbinendrehmoment T_T, wie folgt ermittelt werden. $T_{P} = a_{1} ω_{P u m p e}^{2} + a_{2} ω_{P u m p e} ω_{T u r b i n e} + a_{3} ω_{T u r b i n e}^{2}$
$T_{T} = b_{1} ω_{P u m p e}^{2} + b_{2} ω_{P u m p e} ω_{T u r b i n e} + b_{3} ω_{T u r b i n e}^{2}$
Im Kopplungsmodus können die Drehmomente wie folgt ermittelt werden. $T_{P} = T_{r} = c_{1} ω_{P u m p e}^{2} + c_{2} ω_{P u m p e} ω_{T u r b i n e} + c_{3} ω_{T u r b i n e}^{2}$
Im Küstenmodus können die Drehmomente wie folgt ermittelt werden. $T_{P} = T_{T} = d_{1} ω_{P u m p e}^{2} + d_{2} ω_{P u m p e} ω_{T u r b i n e} + d_{3} ω_{T u r b i n e}^{2}$
Auf diese Weise können Koeffizienten für die verschiedenen Bereiche des Kotwicki-Modells bestimmt und zum Ermitteln von T_T in jedem der Bereiche verwendet werden.
3 stellt schematisch ein exemplarisches Modul zum Ermitteln eines Vorwärtsdruckbefehls gemäß der vorliegenden Offenbarung dar. Das Modul 100 ist dargestellt. Die Eingänge zum Modul 100 beinhalten einen Soll- oder Referenz-Drehmomentwandlerschlupf 307, einen Drehmomentwandler-Istschlupf 308, eine Turbinendrehzahl 309 und ein Motordrehmoment 311. Wie vorstehend beschrieben, ist der Ziel- oder Referenzschlupf ein Sollschlupflevel. Der Turbinendrehzahlterm 309 kann die Getriebeeingangsdrehzahl messen. Der Motordrehmoment-Term 311 kann ein Schätzwert sein, der beispielsweise von einer Motorsteuerung empfangen wird. Basierend auf diesen Eingängen gibt das Modul 100 einen Vorwärtsdruckbefehl 315 für den TCC aus. Es versteht sich, dass das Modul 100, die Eingänge zum Modul 100 und die Ausgänge des Moduls 100 durch eine Anzahl von verschiedenen Ausführungsformen verarbeitet werden können und mit den hierin beschriebenen Verfahren übereinstimmen.
4 bildet schematisch ausführlicher eine exemplarische Ausführungsform des Moduls 100 ab, wie in 3 gezeigt, um einen Vorwärtsdruckbefehl unter Verwendung eines exemplarischen Drehmomentwandlermodells gemäß der vorliegenden Offenbarung zu ermitteln. Das Modul 100 beinhaltet Summierblöcke 110a und 110b, Drehmomentwandlermodellmodule 150a und 150b, einen Summierblock 130 und einen Verstärkungsfaktorblock 140. Die Eingänge zum Modul 100 beinhalten den Referenzschlupf 307, den Istschlupf 308, die Turbinendrehzahl 309 und das Motordrehmoment 311. Der Summierblock 110a addiert den Referenzschlupf 307 und die Turbinendrehzahl 309, um eine Soll- oder Referenzmotordrehzahl 317a zu ermitteln. Das Drehmomentwandlermodellmodul 150a empfängt die Referenzmotordrehzahl 317a und die Turbinendrehzahl 309 und gibt das Soll-Turbinendrehmoment 313a gemäß den hierin beschriebenen Verfahren aus. Das Soll-Turbinendrehmoment 313a wird mit einem Gewichtungsfaktor K2 im Block 340a multipliziert, um einen gewichteten Soll-Turbinendrehmomentbeitrag 342a zu erzeugen. Ähnlich addiert der Summierblock 110b den Istschlupf 308 und die Turbinendrehzahl 309, um eine Ist-Motordrehzahl 317b zu ermitteln. Das Drehmomentwandlermodellmodul 150b empfängt die Ist-Motordrehzahl 317b und die Turbinendrehzahl 309 und gibt das Ist-Turbinendrehmoment 313b aus. Das Ist-Turbinendrehmoment 313b wird mit einem Gewichtungsfaktor K1 im Block 340b multipliziert, um einen gewichteten Ist-Turbinendrehmomentbeitrag 342b zu erzeugen. Das Summiermodul 130 kombiniert den gewichteten Soll-Turbinendrehmomentbeitrag 342a, den gewichteten Ist-Turbinendrehmomentbeitrag 342b und das Motordrehmoment 311, um das Ziel-TCC-Drehmoment 319 zu ermitteln, wie es vorstehend durch Gleichung 2 beschrieben ist. Der Verstärkungsfaktorblock 140 gibt das Ziel-TCC-Drehmoment 319 ein, wendet einen TCC-Verstärkungsterm und einen TCC-Offsetterm an und gibt einen Vorwärtsdruckbefehl 315 aus. Die TCC-Verstärkung und der TCC-Offset können durch Kalibrierung, Modellierung oder ein beliebiges Verfahren bestimmt werden, das ausreicht, um eine Beziehung zwischen dem TCC-Drehmoment und dem TCC-Druck zu beschreiben und kann unterschiedliche Werte für unterschiedliche Bedingungen und Betriebsbereiche beinhalten.
Wie vorstehend beschrieben, kann ein Kotwicki-Modell, wie es in Bezug auf die Gleichungen 3 und 8-11 beschrieben ist, in den Drehmomentwandlermodellen 150a und / oder 150b von 4 verwendet werden, um die Motordrehzahl, die Turbinendrehzahl und das Hydraulik-Drehmoment zu berücksichtigen. Als ein alternatives exemplarisches Verfahren zum Ermitteln des Turbinendrehmoments kann eine Nachschlagtabelle verwendet werden, die eine bestimmbare Beziehung auf der Grundlage eines Drehzahlverhältnisses verwendet, um das Turbinendrehmoment zu ermitteln. 5 bildet schematisch ein exemplarisches Modul zum Ermitteln eines Turbinendrehmoments unter Verwendung einer K-Faktor-Nachschlagtabelle gemäß der vorliegenden Offenbarung ab. K-Faktor ist ein Parameter, der die Motordrehzahl und die Turbinendrehzahl eines Drehmomentwandlers betrifft, wie vorstehend in Gleichung 6 beschrieben. Die Motordrehzahl 317 und die Turbinendrehzahl 309 sind Eingänge zum Modul 150. Das Multiplikations-Teilungsmodul 152 teilt die Turbinendrehzahl 309 durch die Motordrehzahl 317, um das Drehzahlverhältnis 323 zu erzeugen. Das K-Faktor-Nachschlage-Modul 160 empfängt das Drehzahlverhältnis 323 und sucht einen bestimmbaren K-Faktor-Ausgang 325 basierend auf tabellierten Werten. Das Multiplikations-Teilungsmodul 154 teilt die Motordrehzahl 317 durch den K-Faktor-Ausgang 325, um das Signal 327 zu ermitteln. Das Signal 327 ist ein Eingangssignal zum Quadrierungsmodul 180, das ein geschätztes Motormomentsignal 329 ausgibt. Das Drehmomentverhältnismodul 170 gibt das Geschwindigkeitsverhältnis 323 ein, wendet eine funktionelle Beziehung zwischen dem Geschwindigkeitsverhältnis und dem Drehmomentverhältnis an und gibt das Drehmomentverhältnis 331 aus. Das Multiplikationsmodul 156 gibt das geschätzte Motordrehmomentsignal 329 und das Drehmomentverhältnis 331 ein und gibt das Turbinendrehmoment 313 aus. Auf diese Weise kann eine K-Faktor-Nachschlagtabelle verwendet werden, um ein Turbinendrehmoment zu erzeugen. Es versteht sich, dass das Modul 150 verwendet werden kann, um das Modul 150a, 150b in dem exemplarischen Modul von 4 darzustellen, um einen Vorwärtsdruckbefehl zu ermitteln.
6 bildet ein vereinfachtes Blockdiagramm eines Schlupfsteuersystems 600 ab, das Aspekte der vorliegenden Erfindung beinhaltet. Das Schlupfsteuersystem 600 beinhaltet einen Vorwärtskopplungsabschnitt 100 und einen Rückkopplungsabschnitt 610. Der Vorsteuerungsteil 100 wurde vorstehend erläutert, beispielsweise in Bezug auf 4. Der Rückkopplungsabschnitt 610 beinhaltet Elemente der PID-Steuerung (Proportional - Integral - Differential).
Unter weiterer Bezugnahme auf 6, wird der TCC-Schlupf 308 bei dem Vorgang 612 vom Zielschlupf 307 subtrahiert, was zum Ermitteln des Schlupffehlers 614 führt. Beim Betrieb 618 wird der Schlupffehler 614 mit einem Proportionalverstärkungsfaktor 620 multipliziert, der im Proportionalverstärkungs-Nachschlageblock 616 bestimmt wird. Vorteilhafterweise kann der Proportionalverstärkungsfaktor 620 eine Funktion der Turbinendrehzahl 309 sein. Das Produkt des Schlupffehlers 614 und des Proportionalverstärkungsfaktors 620 ist als Proportionalteil 622 des Rückkopplungssteuerblocks 610 angegeben.
Der Schlupffehler 614 ist auch ein Eingang zu einem Rampen-Nachschlageblock 624. Der Rampen-Naschlageblock bestimmt einen Wert eines Rampensignals 626 basierend auf dem Schlupffehler 614 und der Turbinendrehzahl 309. Das Auf-Rampensignal 626 wird einem Integrator 628 zugeführt. Das Integral des Auf-Rampensignals 626 ist als der integraler Teil 630 des Rückkopplungs-Steuerblocks 610 angegeben.
Der Schlupffehler 614 ist auch eine Eingabe für einen ersten Differenzierer 632, dessen Ausgang die Ableitung in Bezug auf die Zeit des Schlupffehlers 614 ist. Ein zweiter Differenzierer 634 berechnet die Ableitung in Bezug auf die Zeit des TCC-Schlupfs 308. Der Ausgang des ersten Differenzierers 632 und der Ausgang des zweiten Differenzierers 634 sind als Eingaben für einen Arbitrierungsblock 636 vorgesehen. Der Arbitrierungsblock 636 wählt aus, welcher der beiden Eingänge vorwärts geleitet wird, wobei die Auswahl auf der Grundlage der Turbinendrehzahl 309 erfolgt. Die Ausgabe des Arbitrierungsblocks, d.h. entweder die Ableitung des Schlupffehlers 614 oder die Ableitung des TCC-Schlupfs 308, wird dem Ableitungsterm-Nachschlageblock 638 zugeführt. Der Derivatterm-Nachschlageblock 638 liefert den Ableitungsabschnitt 640 des Rückkopplungssteuerblocks 610. Vorteilhafterweise kann der in dem Ableitungsterm-Nachschlageblock 638 ermittelte Derivatteil 640 auch eine Funktion der Turbinendrehzahl 309, des Motordrehmoments 311 und/oder des Schlupffehlers 614 sein.
Unter weiterer Bezugnahme auf 6, werden der Vorwärtskopplungsdruck 315 von dem Vorwärtskopplungsmodul 100, der Proportionalteil 622 der Rückkopplungssteuerung 610, der Integralteil 630 der Rückkopplungssteuerung 610 und der Derivatteil 640 der Rückkopplungssteuerung 610 beim Betrieb 642 summiert. Die resultierende Summe stellt einen TCC-Befehlsdruck 644 dar, der an die TCC 22 angelegt wird, um den TCC-Schlupf 308 zu steuern.
7 bildet exemplarisch den Betrieb eines Fahrzeug-Antriebsstrangs ab, einschließlich einer Spitze im Ereignis und des Betriebs auf einen Sollschlupflevel in Reaktion auf die Spitze im Ereignis in Übereinstimmung mit der vorliegenden Offenbarung sowie eine Darstellung der Antwort auf ein Basissystem, das nicht alle Merkmale der vorliegenden Offenbarung beinhaltet. In 7 bezeichnet die x-Achse die Zeit in Sekunden und die y-Achse einen TCC-Schlupf in U/min. Die Spur 710 in 7 zeigt eine Gaspedalstellung. Während der Zeitperiode vor dem Zeitpunkt der durch die vertikale Linie 712 angegeben ist, arbeitet das Fahrzeug bei 50 mph im 8^ten Gang. Zu dem Zeitpunkt, die durch die vertikale Linie 712 angedeutet ist, wird der Beschleuniger schlagartig zu einer Position bewegt, die einer 15% Spitze entspricht. Unter weiterer Bezugnahme auf 7, stellt die Spur 714 den Ziel- oder Referenzschlupf dar, der durch das Basissystem aufgerufen wird, und die Spur 716 stellt den Ziel- oder Referenzschlupf dar, der vom System, das gemäß der vorliegenden Offenbarung arbeitet, aufgerufen wird. In beiden Fällen liegt der Referenzschlupf als Reaktion auf die Spitze im Ereignis etwa bei 60 U/min, was eine Erhöhung von typischen Referenz-TCC-Schlupfwerten im stationären Betrieb darstellt. Eine derartige Erhöhung des Schlupfes während einer Spitze im Ereignis erlaubt es der Motordrehzahl, während der Spitze im Ereignis schnell zuzunehmen. Eine schnelle Erhöhung der Motordrehzahl ermöglicht es, dass die Motorleistung schnell ansteigt und zusätzlich eine spürbare Änderung des Motorbetriebes als Reaktion auf die Bedienereingabe (Pedalstellung) bereitstellt. Wie in 7 gezeigt, wird nach einem Zeitraum, in dem der Soll-Schlupf etwa bei 60 U/min liegt, wird der Soll-Schlupf, wie in den Spuren 714 und 716 gezeigt, auf etwa 15 U/min verringert.
7 beinhaltet auch eine Spur 718, die den gemessenen TCC-Istschlupf für das Basissystem darstellt, der mit dem Soll-Schlupf für das in der Spur 714 angezeigte Grundliniensystem verglichen werden kann. 7 beinhaltet ferner eine Spur 720, die den gemessenen TCC-Istschlupf für das in Übereinstimmung mit der vorliegenden Offenbarung arbeitende System darstellt, das mit dem in Spur 716 angegebenen Zielschlupf verglichen werden kann. Wie in den dargestellten Daten offensichtlich ist, führt die Anwendung der hierin beschriebenen Vorwärts- und Rückkopplungsstrategien zu einer Steuerung des TCC-Schlupfes, der näher an den Sollwerten liegt.
Die vorstehenden Verfahren beschreiben die Motordrehzahl und/oder das Motordrehmoment als Eingang zu den verschiedenen Modulen oder Verfahren. Bei Hybridantriebs- oder Elektroantriebsanwendungen, bei denen ein Drehmomentwandler und eine zugeordnete Drehmomentwandlerkupplung verwendet wird, werden die Motordrehteile einschließlich der Motordrehzahl und des Motordrehmoments durch geeignete Motordreh- oder Drehmoment-generative Geräteterme ersetzt.

Claims

Verfahren zum Steuern des Drehmomentwandlerschlupfs in einem Antriebsstrang (30), umfassend eine Drehmomenterzeugungsvorrichtung (12) und einen Drehmomentwandler (18) mit einem Flügelrad (54), einer Turbine (56) und einer Drehmomentwandlerkupplung, das Verfahren umfassend: das Überwachen eines Drehmomentwandler-Istschlupfs (308); das Überwachen eines Drehmomentwandler-Sollschlupfs (307); das Überwachen einer Turbinendrehzahl (309) des Drehmomentwandlers (18); das Ermitteln eines Hydraulik-Solldrehmoments (313a) basierend auf dem Sollschlupf (307) und der Turbinendrehzahl (309); das Ermitteln eines Hydraulik-Istdrehmoments (313b) basierend auf dem Istschlupf (308) und der Turbinendrehzahl (309); das Ermitteln eines Befehlsdrucks (315) der Vorwärtsdrehmomentwandlerkupplung basierend auf dem Hydraulik-Istdrehmoment (313b), dem Hydraulik-Solldrehmoment (313a), einem Drehmomenterzeugungsvorrichtungsdrehmoment (311) und einer Drehmomentwandlerkupplungsverstärkung; das Ermitteln eines Schlupffehlers (614) als Differenz zwischen dem Drehmomentwandler-Sollschlupf (307) und dem Drehmomentwandler-Istschlupf (308); das Ermitteln eines Befehlsdrucks (644) der Gesamtdrehmomentwandlerkupplung durch Kombinieren des Befehlsdrucks (315) der Vorwärtsdrehmomentwandlerkupplung und eines Befehlsdrucks einer Rückkopplungsdrehmomentwandlerkupplung; und das Steuern des Drehmomentwandlerkupplungschlupfs basierend auf dem Befehlsdruck (644) der Gesamtdrehmomentwandlerkupplung, worin der Schritt des Ermittelns eines Befehlsdrucks (315) der Vorwärtsdrehmomentwandlerkupplung basierend auf dem Hydraulik-Istdrehmoment (313b), dem Hydraulik-Solldrehmoment (313a), einem Drehmomenterzeugungsvorrichtungsdrehmoment (311), und einer Drehmomentwandlerkupplungsverstärkung das Kombinieren des Produkts aus einem ersten Gewichtungsfaktor (Kl) und dem Ist-Turbinendrehmoment mit dem Produkt aus einem zweiten Gewichtungsfaktor (K2) und dem Soll-Turbinendrehmoment umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, worin das Ermitteln des Hydraulik-Solldrehmoments (313a) basierend auf dem Sollschlupf (307) und der Turbinendrehzahl (309) das Verwenden einer Turbinendrehmomentermittlung (150a), ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus einem Kotwicki-Modell und einer K-Faktor-Nachschlagtabelle, umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, worin das Ermitteln des Hydraulik-Istdrehmoments (313b) basierend auf dem Istschlupf (308) und der Turbinendrehzahl (309) das Verwenden einer Turbinendrehmomentermittlung (150b), ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus einem Kotwicki-Modell und einer K-Faktor-Nachschlagtabelle, umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1 worin der Befehlsdruck der Rückkopplungsdrehmomentwandlerkupplung auf einem zu dem Schlupffehler (614) proportionalen Term (622) beruht, einem Term (630), der sich auf das Integral des Schlupffehlers bezieht, und einem Term (640), der aus der Gruppe ausgewählt ist, bestehend aus einem Term, der sich auf die Ableitung des Schlupffehlers (614) bezieht, und einen Term, der sich auf die Ableitung des Istschlupfs (308) bezieht.
Verfahren nach Anspruch 4, worin das Auswählen zwischen dem Term (640), der sich auf die Ableitung des Schlupffehlers (614) bezieht, und dem Term (640), der sich auf die Ableitung des Istschlupfs (308) bezieht, basierend auf der Turbinendrehzahl (309) erfolgt.