DE102019122847A1

DE102019122847A1 - Getriebesteuerungen zum mindern von leitungsdruckinstabilität

Info

Publication number: DE102019122847A1
Application number: DE102019122847.6A
Authority: DE
Inventors: Scott Joseph Gittins; Andrew James Myrna; Jessica Dyan Britton; Timothy Fedullo; Samuel Melville Glauber
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2018-08-27
Filing date: 2019-08-26
Publication date: 2020-02-27
Also published as: US20200062258A1; US10746298B2; CN110864098A

Abstract

Diese Offenbarung stellt Getriebesteuerungen zum Mindern von Leitungsdruckinstabilität bereit. Lufteinführung in ein hydraulisches Getriebesystem kann zu einer Anzahl an Problemen führen. Zum Beispiel kann die Zeit zum Einkuppeln eines hydraulisch betätigten Parkmechanismus übermäßig sein. Als anderes Beispiel kann die Pumpe bei einem nachfolgenden Motorstart noch nicht richtig vorbereitet sein. Das Lufteinführungsproblem kann auf Grundlage von Variabilität des Getriebeleitungsdrucks detektiert sein. Wenn die Leitungsdruckvariabilität einen Schwellenwert übersteigt, können Handlungen vorgenommen werden, um die möglichen Probleme zu mindern.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Diese Offenbarung betrifft das Gebiet von Steuersystemen für Automatikgetriebe für Kraftfahrzeuge. Insbesondere betrifft die vorliegende Offenbarung Verfahren zum Mindern von negativen Auswirkungen auf Leitungsdruckinstabilität.
ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
Viele Fahrzeuge werden über eine große Spanne von Fahrzeuggeschwindigkeiten verwendet, einschließlich sowohl der Vorwärts- als auch der Rückwärtsbewegung. Einige Arten von Motoren sind jedoch lediglich in der Lage, innerhalb einer geringen Spanne an Drehzahlen effizient betrieben zu werden. Folglich werden Getriebe, die in der Lage sind, Leistung bei einer Vielzahl von Drehzahlverhältnissen effizient zu übersetzen, häufig eingesetzt. Wenn das Fahrzeug mit geringer Geschwindigkeit fährt, wird das Getriebe normalerweise mit einem hohen Drehzahlverhältnis betrieben, sodass es das Motordrehmoment für eine verbesserte Beschleunigung vervielfacht. Bei hoher Fahrzeuggeschwindigkeit ermöglicht das Betreiben des Getriebes mit einem niedrigen Drehzahlverhältnis eine Motordrehzahl, die ruhigem, kraftstoffsparendem Fahren zugeordnet ist. Typischerweise weist ein Getriebe ein Gehäuse, das an dem Fahrzeugaufbau montiert ist, eine Eingangswelle, die von einer Motorkurbelwelle angetrieben wird, und eine Ausgangswelle auf, welche die Fahrzeugräder antreibt, häufig über eine Differentialbaugruppe, die es dem linken und rechten Rad ermöglicht, sich mit leicht unterschiedlichen Drehzahlen zu drehen, wenn das Fahrzeug abbiegt.
Getriebe mit getrennter Übersetzung sind in der Lage, Energie über verschiedene Energieströmungswege zu übertragen, die jeweils einem anderen Drehzahlverhältnis zugeordnet sind. Ein bestimmter Energieströmungsweg wird aufgebaut, indem bestimmte Schaltelemente, wie etwa Kupplungen oder Bremsen, eingekuppelt werden. Das Schalten von einem Übersetzungsverhältnis zu einem anderen schließt das Verändern dahingehend ein, welche Schaltelemente eingekuppelt sind. Bei vielen Getrieben wird die Drehmomentkapazität jedes Schaltelements durch Leiten von Fluid zu den Schaltelementen bei kontrolliertem Druck gesteuert. Eine Steuerung passt den Druck durch Senden von elektrischen Signalen zu einem Ventilkörper an.
Wenn ein Fahrzeug geparkt ist, kann das Getriebe eine Parksperrenklinke einkuppeln, die die Getriebewelle unbeweglich hält, um zu verhindern, dass das Fahrzeug rollt. Das Parksystem ist dazu ausgestaltet, eingekuppelt zu bleiben, ohne Energie bei längeren unbeaufsichtigten Zeiträumen zu verbrauchen. Normalerweise wird die Parksperrenklinke als Reaktion darauf, dass der Fahrer Parken auswählt, eingekuppelt und wird als Reaktion darauf, dass der Fahrer einen beliebigen anderen Bereich, wie etwa Rückwärts, Leerlauf, Fahren oder niedriger Gang, auswählt, ausgekuppelt.
KURZDARSTELLUNG DER OFFENBARUNG
Ein Fahrzeug beinhaltet ein Getriebe, eine elektronische Feststellbremse und eine Steuerung. Das Getriebe beinhaltet einen Fluiddrucksensor und einen hydraulisch betätigten Parkmechanismus. Die Steuerung ist dazu programmiert, als Reaktion auf eine Anforderung zum Parken, ein Einkuppeln des hydraulisch betätigten Parkmechanismus zu befehlen. Wenn eine Variation einer Messung von dem Drucksensor über einem Schwellenwert liegt, befiehlt die Steuerung der elektronischen Feststellbremse, sich einzukuppeln bis das Einkuppeln des hydraulisch betätigten Parkmechanismus abgeschlossen ist. Der Drucksensor kann dazu konfiguriert sein, einen Druck von Fluid, das aus einer Pumpe austritt, zu messen. Der Drucksensor kann dazu konfiguriert sein, einen Druck von Fluid in der Kupplungsanwendungskammer zu messen, der dem Druck von Fluid entspricht, der aus der Pumpe austritt, wenn die Kupplung vollständig eingegriffen ist. Die Steuerung kann die elektronische Feststellbremse als Reaktion auf eine Bestätigung des Einkuppelns des hydraulisch betätigten Parkmechanismus freigeben. Die Steuerung kann die Variation durch Errechnen einer Standardabweichung über eine Anzahl von Messungen vor der Anforderung nach Parken berechnen.
In einer anderen Ausführungsform beinhaltet ein Fahrzeug einen Motor, ein Getriebe und eine Steuerung. Das Getriebe beinhaltet einen Drucksensor. Die Steuerung ist dazu programmiert, eine Motorleerlaufdrehzahl bei einem Motorstart auf Grundlage der Variation der Fluiddruckmessungen bei einem Zeitpunkt eines vorherigen Motorabschaltens, sodass die Leerlaufdrehzahl höher ist, als Reaktion darauf, dass die Variation einen zweiten Schwellenwert übersteigt, festzulegen. Das Getriebe kann eine Pumpe beinhalten. Der Drucksensor kann dazu konfiguriert sein, einen Druck von Fluid, das aus der Pumpe austritt, zu messen. Die Steuerung kann ferner dazu programmiert sein, die Leerlaufdrehzahl nach dem Motorstart als Reaktion auf Messungen von dem Drucksensor zu reduzieren, die angeben, dass die Pumpe vorbereitet wird.
Figurenliste

1 ist ein Schema eines Fahrzeugantriebsstrangs.
2 ist eine schematische Darstellung eines Getriebesystems.
3 ist eine schematische Darstellung eines Fluidzuführteilsystems eines hydraulischen Steuersystems für das Getriebe aus 2.
4 ist eine schematische Darstellung eines Abschnitts des Schaltelementsteuerteilsystems eines hydraulischen Steuersystems für das Getriebe aus 2.
5 ist eine schematische Darstellung eines Parkteilsystems eines hydraulischen Steuersystems für das Getriebe aus 2.
6 ist ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Einkuppeln von Parken.
7 ist ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Ausschalten eines Motors.
8 ist ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Neustarten eines Motors.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung werden hier beschrieben. Es versteht sich jedoch, dass die offenbarten Ausführungsformen lediglich Beispiele sind und andere Ausführungsformen verschiedene und alternative Formen annehmen können. Die Figuren sind nicht unbedingt maßstabsgetreu; einige Merkmale könnten vergrößert oder verkleinert dargestellt sein, um Details bestimmter Komponenten zu zeigen. Demnach sind hier offenbarte konkrete strukturelle und funktionelle Details nicht als einschränkend auszulegen, sondern lediglich als repräsentative Grundlage, um den Fachmann die vielfältige Verwendung der vorliegenden Erfindung zu lehren. Der Durchschnittsfachmann wird verstehen, dass verschiedene Merkmale, die unter Bezugnahme auf eine beliebige der Figuren veranschaulicht und beschrieben sind, mit Merkmalen kombiniert werden können, die in einer oder mehreren anderen Figuren veranschaulicht sind, um Ausführungsformen zu erzeugen, die nicht ausdrücklich veranschaulicht oder beschrieben sind. Die veranschaulichten Kombinationen von Merkmalen stellen repräsentative Ausführungsformen für typische Anwendungen bereit. Verschiedene Kombinationen und Modifikationen der Merkmale, die mit den Lehren dieser Offenbarung vereinbar sind, könnten jedoch für bestimmte Anwendungen oder Umsetzungen wünschenswert sein.
1 veranschaulicht schematisch ein Fahrzeug mit einem Vorderradantrieb-Fahrzeugantriebsstrang. Leistung wird durch eine Brennkraftmaschine 10 bereitgestellt. Das Hybridachsgetriebe 12 stellt die Drehzahl und das Drehmoment, die durch den Motor 10 erzeugt werden, auf Grundlage von gegenwärtigen Fahrzeugbedürfnissen ein und liefert die Leistung an die Vorderräder 14 und 16. Das Hybridachsgetriebe 12 kann einen Drehmomentwandler 18, einen schaltbaren Getriebekasten 20 und ein Differential 22 beinhalten. Das Hybridachsgetriebe 12 beinhaltet ebenfalls einen Parkmechanismus, der an der Ausgabe des Getriebekasten 20 oder der Eingabe des Differentials 22 montiert ist, um das Fahrzeug stationär zu halten. Die Hinterräder 24 und 26 sind nicht mit Leistung versorgt. Eine elektronische Feststellbremse 28 hält mindestens eines der Antriebsräder stationär, in Abhängigkeit des Parkmechanismus des Hybridachsengetriebes. In der Darstellung aus 1 ist die EFB an einem der Hinterräder befestigt. Die Steuerung 30 gibt Anweisungen an den Motor 10, das Hybridachsengetriebe 12 und die EFB 28 auf Grundlage von Sensoren aus, die eine Fahrerabsicht angeben, wie etwa ein Gaspedal und ein Bremspedal und verschiedene andere Sensoren, die eine Antriebsstrang- oder andere Fahrzeugbedingungen angeben. Ein Hinterrad-Fahrzeugantriebsstrang beinhaltet ähnliche Komponenten, mit dem Unterschied, dass die Hinterräder mit Leistung versorgt sind, statt den Vorderrädern. Antriebsstränge mit Allradantrieb verteilen Leistung an alle vier Räder.
2 veranschaulicht schematisch die Hybridgetriebeachse 12 detaillierter. Dicke durchgezogene Linien repräsentieren mechanische Leistungsströmungsverbindungen. Dünne durchgezogene Linien repräsentieren den Strom von hydraulischem Fluid. Gestrichelte Linien stellen den Fluss von Informationssignalen dar. Mechanische Leistung wird an der Eingangswelle 32 aus dem Motor 10 zugeführt. Der Drehmomentwandler 18 beinhaltet ein Pumpenrad, das antreibbar mit der Eingangswelle 32 verbunden ist, und eine Turbine, die antreibbar mit einer Turbinenwelle 34 verbunden ist. Energie wird von dem Pumpenrad zu der Turbine übertragen, indem Fluid bewegt wird, wenn sich das Pumpenrad schneller als die Turbine dreht. Ein Leitrad kann das Fluid umleiten, wenn sich das Pumpenrad im Wesentlichen schneller als das Pumpenrad dreht, sodass das Turbinendrehmoment ein Vielfaches des Pumpenraddrehmoments ist. Der Getriebekasten 20 beinhaltet Getriebe- und Schaltelemente, die dazu konfiguriert sind, verschiedene Leistungsströmungswege zwischen Turbinenwelle 34 und Ausgangswelle 36 aufzubauen. Jeder Leistungsströmungsweg kann durch Einkuppeln eines bestimmten Teilsatzes der Schaltelemente aufgebaut werden. Bei niedriger Fahrzeuggeschwindigkeit kann ein Energieströmungsweg, der Drehmomentverstärkung und Drehzahlreduzierung zwischen der Turbinenwelle und der Ausgangswelle bereitstellt, aufgebaut werden, um die Fahrzeugleistung zu optimieren. Bei höheren Fahrzeuggeschwindigkeiten kann ein Energieströmungsweg, der Drehzahlverstärkung bereitstellt, aufgebaut werden, um den Kraftstoffverbrauch zu minimieren.
Die meisten der Schaltelemente im Getriebekasten 20 werden durch Zuführen von hydraulischem Fluid bei einem erhöhten Druck zu einer Kupplungsanwendungskammer eingekuppelt. (Das Getriebe 20 kann auch passiv eingekuppelte Einwegkupplungen oder elektrisch betätigte Elemente beinhalten.) Jedes Schaltelement kann eine Kupplungspackung beinhalten, die Reibungsplatten aufweist, die mit einer Komponente verzahnt sind, die mit Trennplatten verschachtelt ist, die mit einer anderen Komponente verzahnt sind. Das Druckfluid zwingt einen Kolben, die Kupplungspackung zusammenzudrücken, sodass Reibungskraft zwischen den Reibungsplatten und den Trennplatten die Komponenten koppelt. Die Drehmomentkapazität jedes Schaltelements variiert im Verhältnis zu Veränderungen des Fluiddrucks. Die Pumpe 38, die von der Eingangswelle 32 angetrieben wird, zieht Fluid aus der Ölwanne 40 und liefert es bei einem erhöhten Druck dem Ventilkörper 42. Der Ventilkörper 42 liefert den Kupplungsanwendungskammern das Fluid bei einem Druck, der gemäß Signalen von der Antriebsstrangsteuerung 30 gesteuert wird. Zusätzlich zu dem Fluid, das den Kupplungsanwendungskammern bereitgestellt wird, stellt der Ventilkörper Fluid zum Schmieren bereit und stellt dem Drehmomentwandler 12 Fluid bereit. Das Fluid läuft schließlich bei Umgebungsdruck aus dem Getriebekasten 20 und Ventilkörper 42 zurück zu der Ölwanne 40.
3 veranschaulicht schematisch einen Teil des Ventilkörpers 42, der ein Fluidzufuhrteilsystem bildet. Ein ähnliches Fluidzufuhrteilsystem wird in den US-Patentanmeldungsveröffentlichungen 2013/0014498 und 2013/0017112 erörtert, die hierin durch Bezugnahme vollumfänglich aufgenommen sind. Die von der Getriebeeingangswelle angetriebene Pumpe 38 zieht Fluid aus der Ölwanne 40 und liefert das Fluid zum Abpumpkreis 44. Die Pumpe 38 ist eine Verdrängerpumpe. Ungeachtet von Leckagen liefern Verdrängerpumpen unabhängig vom relativen Druck an dem Pumpeneinlass und an dem Pumpenauslass eine bestimmte Fluidmenge pro Umdrehung der Pumpenwelle. Die pro Umdrehung gelieferte Fluidmenge wird als Pumpenverdrängung bezeichnet. Die Verdrängung der Pumpe 38 variiert innerhalb vordefinierter Grenzen auf Grundlage des Drucks im Verdrängungsverringerungskreis 46. Das Drehmoment, das zum Drehen der Pumpenwelle erforderlich ist, steigt mit zunehmendem Druck an dem Pumpenauslass relativ zu dem Druck an dem Einlass und steigt somit auch proportional zu der Pumpenverdrängung.
Während des normalen Betriebs ist das Rückflussverhinderungsventil 48 geöffnet, sodass das Fluid ungehindert aus dem Abpumpkreis 44 zu dem Leitungsdruckkreis 50 strömt und der Druck in den beiden Kreisen im Wesentlichen gleich ist. Die Steuerung 30 stellt den Druck in diesen beiden Kreisen durch Senden eines Befehls an die Leitungsdruck-Magnetspule mit variabler Kraft (variable force solenoid - VFS) 52 ein. Das Fluid fließt aus dem Abpumpkreis 44, durch eine Mündung 54, durch eine Ventilöffnung in der Leitungsdruck-VFS 52 und dann in den LD-Steuerkreis 56. Der Druckabfall von dem Abpumpkreis 44 zum LD-Steuerkreis 56 variiert in Abhängigkeit von der Größe der Öffnung im Leitungsdruck-VFS 52. Die Größe der Öffnung im Leitungsdruck-VFS 52 variiert auf Grundlage der Bewegung einer Spule. Elektrischer Strom von der Steuerung 30 erzeugt eine Magnetkraft auf die Spule, die dazu neigt, die Öffnung zu vergrößern. Fluid in dem LD-Steuerkreis 56 wirkt auf einen Bereich der Spule, um eine Kraft zu erzeugen, die dazu neigt, die Größe der Öffnung zu reduzieren. Es wird ein Gleichgewicht erreicht, bei dem der Druck im LD-Steuerkreis 56 proportional zu dem elektrischen Strom ist.
Das Hauptregelventil 58 stellt die Verdrängung der Pumpe 38 ein, um den Druck im Abpumpkreis 44 proportional zu dem Druck im LD-Steuerkreis 56 zu halten. Der Druck in dem LD-Steuerkreis 56 erzeugt eine Kraft auf eine Spule in dem Hauptregelventil 58. Der Druck in dem Abpumpkreis 44 erzeugt eine Kraft auf das Spulenventil in der entgegengesetzten Richtung. Wenn der Druck in dem Abpumpkreis 44 den Druck in dem LD-Steuerkreis 56 übersteigt, bewegt sich die Spule, um einen Strom von dem Abpumpkreis 44 zu dem Verdrängungsverringerungskreis 46 zu ermöglichen. Der Druck in dem Kreis 46 veranlasst eine Reduzierung der Strömungsrate von der Pumpe 38 in den Abpumpkreis 44. Komponenten, die von dem Abpumpkreis 44 und dem Leitungsdruckkreis 50 versorgt werden, stellen eine Beziehung zwischen dem Druck in diesen Kreisen und der Strömungsrate her. Folglich führt die Reduzierung der Strömungsrate zu einer Reduzierung des Drucks in dem Abpumpkreis 44, bis ein Gleichgewicht erreicht ist. Um beim Steuern des Leitungsdrucks und des Abpumpdrucks behilflich zu sein, können einige Ausführungsformen einen Drucksensor 60 beinhalten.
Wenn das Fahrzeug angehalten wird, wie zum Beispiel beim Warten an einer Ampel, kann die Antriebsstrangsteuerung 30 den Motor abschalten, um Kraftstoff zu sparen. Wenn der Fahrer durch Lösen der Bremse und Drücken des Gaspedals erneut Drehmoment anfordert, startet die Steuerung den Motor erneut. Um nach dem erneuten Starten des Motors schnell reagieren zu können, ist es wichtig, einige Kupplungen in dem eingekuppelten Zustand zu halten. Der Fluidstrom zum Aufrechterhalten dieser Kupplungen wird durch den Speicher 62 bereitgestellt, der den Leitungsdruckkreis 50 über das Speichersteuerventil 64 versorgt. Wenn der Motor läuft und der Druck im Leitungsdruckkreis den Druck im Speicher übersteigt, öffnet die Steuerung 30 das Ventil 64, um den Speicher aufzuladen. In einigen Ausführungsformen kann das Aufladen des Speichers passiv durch ein Rückschlagventil parallel zum Ventil 64 erreicht werden. Während der Motorabschaltzeiträume setzt die Steuerung 30 den Leitungsdruckkreis 50 durch Öffnen des Ventils 64 unter Druck. Während dieser Motorabschaltzeiträume setzt die Steuerung 30 ebenfalls den Strom zum Leitungsdruck-VFS 52 auf ein Zwischenniveau, wodurch der Druck im LD-Steuerkreis 56 auf einem Zwischenniveau liegt. Als Reaktion auf diese Reduzierung des LD-Steuerdrucks bewegt sich die Spule des Rückflussverhinderungsventils 48 in eine Position, in der der Leitungsdruckkreis von dem Abpumpkreis 44 getrennt ist, wodurch die Anzahl der Komponenten reduziert wird, die von dem Speicher versorgt werden müssen.
4 veranschaulicht schematisch einen Abschnitt eines Kupplungssteuerteilsystems. Die Kupplungsanwendungskammer eines ersten Schaltelements 70 wird aus dem Abpumpkreis 44 über ein VFS-Ventil 72 versorgt. Infolgedessen kann das Schaltelement 70 nur bei laufendem Motor angewendet werden. Um das Schaltelement einzukuppeln, befiehlt die Steuerung dem Ventil 72, den Druck der Kupplungsanwendungskammer auf einen Wert zwischen Null und dem Druck im Abpumpkreis 44 einzustellen. Die Steuerung stellt den Druck durch Einstellen eines Stroms zu einer Magnetspule im Ventil 72 ein. Wenn der Strom auf Null eingestellt ist, isoliert das Ventil 70 die Kupplungsanwendungskammer von dem Abpumpkreis 44 und verbindet die Kupplungsanwendungskammer 70 mit der Ölwanne 40, wodurch dem Fluid erlaubt wird, zu entweichen, um die Kupplung freizugeben. Obwohl der Einfachheit halber ein einzelnes Ventil gezeigt ist, kann das System ein Verriegelungsventil oder andere Zusatzventile beinhalten. Die Kupplungsanwendungskammer eines zweiten Schaltelements 74 wird aus dem Leitungsdruckkreis 50 über ein VFS-Ventil 76 versorgt. Infolgedessen kann das Schaltelement 74 sogar dann angewendet werden, wenn der Motor nicht läuft. Um die Kupplung 2 einzukuppeln, befiehlt die Steuerung dem Ventil 76, den Druck der Kupplungsanwendungskammer 74 auf einen Wert zwischen Null und dem Druck im Leitungsdruckkreis 50 einzustellen. Die Steuerung stellt den Druck durch Einstellen eines Stroms zu einer Magnetspule im Ventil 76 ein. Wenn der Strom auf Null eingestellt ist, isoliert das Ventil 76 die Kupplungsanwendungskammer von dem Leitungsdruckkreis 50 und verbindet die Kupplungsanwendungskammer 74 mit der Ölwanne 40, wodurch dem Fluid erlaubt wird, zu entweichen, um die Kupplung freizugeben. In ähnlicher Weise werden zusätzliche Schaltelemente gesteuert, von denen einige von dem Leitungsdruckkreis 50 versorgt sind und andere vom Abpumpkreis 44 versorgt sind.
Die Drucksensoren 78 und 79 messen den Fluiddruck in Kupplungsanwendungskammern 70 bzw. 74 und berichten den Druck an die Steuerung 30. Während des Schaltens helfen diese Informationen der Steuerung 30, das Kupplungsdrehmoment genauer einzustellen. Kupplungsdrucksensoren können für einige Kupplungen vorhanden sein, jedoch nicht für andere. Wenn sich die Kupplung 1 in einem stationären Zustand einer vollständig eingekuppelten Bedingung befindet, stellt der Drucksensor 78 eine genaue Angabe des Drucks in dem Abpumpkreis 44 bereit. Gleichermaßen, wenn sich die Kupplung 2 in einem stationären Zustand einer vollständig eingekuppelten Bedingung befindet, stellt der Drucksensor 79 eine genaue Angabe des Drucks in dem Leitungsdruckkreis 50 bereit. Infolgedessen, falls der Drucksensor 60 nicht vorhanden ist oder nicht betriebsfähig ist, können Messungen von Sensoren 78 und 79 während Betriebsbedingungen verwendet werden, in welchen die jeweilige Kupplung vollständig eingekuppelt ist.
5 veranschaulicht schematisch das Parksteuerteilsystem eines Ventilkörpers 42. Eine Spule des Parkventils 80 ist mechanisch mit dem Parkmechanismus verbunden, sodass die Bewegung der Spule in eine Richtung den Parkmechanismus einkuppelt und die Bewegung in die entgegengesetzte Richtung den Parkmechanismus auskuppelt. Eine Feder im Parkmechanismus spannt das System zur Einkupplung vor. Außerdem wirkt ein Druck in dem Abpumpkreis 44 auf einen Bereich der Spule, um das System in Richtung eines Parkeinkuppeins vorzuspannen. Das Parkventil 80 verbindet einen Kreislauf 82 außerhalb des Parkmodus fluidisch mit dem Leitungsdruckkreislauf 50, wenn der Parkmodus ausgekuppelt ist, und entlüftet den Kreislauf 82 außerhalb des Parkmodus, wenn der Parkmodus eingekuppelt ist. Die hydraulischen Kreisläufe 84 und 86 spannen das Parkventil zur ausgekuppelten Position vor. Das Rückschlagventil 88 verbindet den Kreislauf 84 fluidisch entweder mit dem Anwendungskreislauf 70 der Kupplung 1 oder dem Kreislauf 82 außerhalb des Parkmodus, je nach dem, was den höheren Druck aufweist. Gleichermaßen verbindet das Rückschlagventil 90 den Kreislauf 86 fluidisch entweder mit dem Anwendungskreislauf 74 der Kupplung 2 oder dem Kreislauf 82 außerhalb des Parkmodus, je nach dem, was den höheren Druck aufweist.
Wenn der Parkmechanismus eingekuppelt ist, neigen sowohl der Parkmechanismus selbst als auch der Druck in dem Abpumpkreis 44 dazu, das Parkventil 80 in der eingekuppelten Position zu halten. Zum Auskuppeln des Parkmechanismus werden die Kupplungen 1 und 2 eingekuppelt, indem der volle Druck zum Anwenden der Kreise 70 und 74 befohlen wird. Die Rückschlagventile 88 und 90 verbinden diese Kupplungsanwendungskreisläufe fluidisch mit den Kreisläufen 84 bzw. 86. Der Druck in den Kreisläufen 84 und 86 drückt das Parkventil in die ausgekuppelte Position. Sobald es sich in der ausgekuppelten Position befindet, verbindet das Parkventil 80 den Kreislauf 82 außerhalb des Parkmodus fluidisch mit dem Leitungsdruckkreislauf 50. Infolgedessen neigt das Parkventil dazu, in der ausgekuppelten Position zu bleiben, auch wenn die Kupplungen 1 und 2 später freigegeben werden. Um den Parkmechanismus erneut einzukuppeln, wird der Druck in dem Abpumpkreis 44 und somit in dem Leitungsdruckkreislauf 50 auf ein Niveau reduziert, bei dem der Parkmechanismus das Parkventil mittels Feder in die eingekuppelte Position drückt. Sobald es sich in der ausgekuppelten Position befindet, lüftet das Parkventil 80 den Kreislauf 82 außerhalb des Parkmodus über den Lüftungskreislauf 92.
Wie vorstehend erwähnt, wird Fluid aus dem Ventilkörper an mehreren Punkten freigegeben und muss zurück in die Ölwanne ablaufen. Fluid aus dem Ventilkörper, sowie Fluid, das zur Schmierung und Kühlung von drehenden Getriebekomponenten verwendet wird, läuft durch Schwerkraft zurück in die Ölwanne ab. In dem Hybridachsgetriebe kann der Ventilkörper wesentlich höher sein als die Ölwanne. Typischerweise läuft das Fluid entlang einer Wand des Getriebegehäuses zurück in die Ölwanne. Wenn das Fluid kalt ist, ist die Viskosität hoch. Wenn die Viskosität hoch ist, bewegt sich das Fluid langsamer und es kann wesentlich länger dauern, bis das Fluid in die Ölwanne zurückkehrt. Infolgedessen kann sich das Fluidniveau in der Ölwanne derart verringern, dass der Pumpeneinlass Luft zusammen mit dem Getriebefluid einbringt. Dies kann den normalen Betrieb des Fluidversorgungsteilsystems, den Druck des Fluids in dem Abpumpkreis 44 und dem Leitungsdruckkreis 50 zu regulieren, stören. In diesen Umständen können der Druck in dem Leitungsdruckkreis und dem Abpumpkreis instabil werden und stark abweichen.
Wenn der Druck in dem Abpumpkreis 44 und dem Leitungsdruckkreis 50 nicht stabil ist, kann das hydraulische Parksystem nicht schnell reagieren. Insbesondere kann ein Befehl, die Parksperrenklinke loszukoppeln, diese Wirkung nicht so schnell erzeugen, wie er es normalerweise würde. Es ist wichtig, die Verzögerung zwischen einem Auswählen von Parken durch den Fahrer und dem Sichern des Fahrzeugs einzuschränken. Eine Weise, eine Verzögerung beim Sichern des Fahrzeugs zu verhindern ist es, eine elektronische Parkbremse 28 zu verwenden. Jedes Mal, wenn die elektronische Parkbremse eingekuppelt und ausgekuppelt wird, erfolgt ein Verschleiß. Daher ist es vorteilhaft, die elektronische Parkbremse nur in Situationen einzukuppeln, in welchen es wahrscheinlich ist, dass der hydraulisch betätigte Parkmechanismus langsam ist. Die Erfinder haben entdeckt, dass die Zeit für das hydraulisch betätigte Parkeinkuppeln mit einer Variation von Druckmessungen von dem Drucksensor 60 zusammenhängt. Konkret werden sehr langsame Einkupplungen nur beobachtet, wenn die Standardabweichung der Druckmessungen in einem kurzen Intervall vor der Anforderung, in Parken einzutreten, einen Schwellenwert übersteigen.
6 veranschaulicht einen Prozess zum Eintreten in Parken. Dieses Verfahren wird als Reaktion auf eine Aufforderung zum Eintreten in Parken eingeleitet. Typischerweise wäre die Anforderung das Ergebnis von einem Bewegen eines Gangwählers in eine Parkposition durch einen Benutzer. Bei 100 berechnet die Steuerung eine Standardabweichung einer Anzahl von rezenten Druckmessungen. Die Steuerung kann eine feste Anzahl der jüngsten Messungen in der Erwartung dieser Berechnung durchgehend speichern. Andere Variationsmaßen können geeignet sein. Bei 102 vergleicht die Steuerung dieses Variationsmaß mit einem Schwellenwert. Falls das Variationsmaß den Schwellenwert übersteigt, befiehlt die Steuerung das Einkuppeln der elektronischen Parkbremse bei 104. Bei 106 befielt die Steuerung den Eingriff des hydraulisch betätigten Parkmechanismus durch Befehlen eines niedrigen Leitungsdrucks. Dann wartet die Steuerung bei 108, bis sie ein erfolgreiches Einkuppeln des hydraulisch betätigten Parkmechanismus bestätigen kann. Diese Bestätigung kann zum Beispiel von Positionssensoren in dem Parkmechanismus stammen. Bei 110 befiehlt die Steuerung das Entkoppeln der elektronischen Feststellbremse, falls sie bei 104 eingekoppelt war.
Ein weiteres Problem, das aus Luft in dem Pumpeneinlass entstehen kann, ist Verlust von Pumpenvorbereitung. Dies ist vor allem dann wahrscheinlich, wenn das System während eines Zeitraums ausgeschaltet ist, sodass kleine Luftbläschen eine Möglichkeit haben, sich zu großen Blasen zusammenzuschließen. Verdrängungspumpen sind viel besser dazu in der Lage, Fluid zu bewegen als ein Gas zu bewegen. Es kann nötig sein, eine Pumpendrehzahl zu erhöhen, um den Druck der Luftblase ausreichend zu reduzieren, um Fluid in den Pumpeneinlass zu ziehen. Eine Verzögerung beim Vorbereiten der Pumpe nach einem Motorstart kann ebenfalls zu einer Verzögerung beim Eingreifen von Schaltelementen führen, um Fahren oder Rückwärtsgang aufzubauen und den Parkmechanismus zu entkuppeln.
Die 7 und 8 beschreiben einen Prozess zum Mindern von Problemen mit Pumpenvorbereiten. Der Prozess aus 7 ist durch eine Motorabschaltanforderung eingeleitet. Die Motorabschaltanforderung kann von dem Fahrer kommen oder kann Teil einer Steuerstrategie sein, um den Motor automatisch während Leerlaufzeiträumen abzuschalten, um Kraftstoff zu sparen. Bei 120 berechnet die Steuerung eine Variationsmessung, wie etwa eine Standardabweichung, wie sie vorstehend in Bezug auf Schritt 100 beschrieben wurde. Falls die Messung größer ist als ein Schwellenwert bei 122, wird eine Kennzeichnung bei 124 auf WAHR gestellt. Andernfalls wird die Kennzeichnung bei 126 auf FALSCH gestellt. Bei 128 hält die Steuerung den Motor wie angefordert an.
Der Prozess aus 8 ist durch eine Motoreinschaltanforderung eingeleitet. Bei 130 startet die Steuerung den Motor wie angefordert. Falls die Kennzeichnung bei 132 nicht auf WAHR steht (d. h. sie bei FALSCH steht), stellt die Steuerung die Leerlaufdrehzahl bei 134 auf die normale Leerlaufeinstellung ein. Falls die Kennzeichnung bei 132 auf WAHR steht, stellt die Steuerung die Leerlaufdrehzahl bei 136 auf ein höheres Niveau. Dann wartet die Steuerung bei 138 auf eine Angabe, dass die Pumpe erfolgreich vorbereitet wurde. Zum Beispiel würde eine stabile Druckmessung an dem befohlenen Niveau eine richtige Pumpenvorbereitung angeben. Sobald die Pumpe vorbereitet ist, reduziert die Steuerung die Leerlaufgeschwindigkeit bei 140 auf ihr normales Niveau.
Zusätzlich zu den vorstehend erwähnten Problemen, kann die Leitungsdruckinstabilität andere Probleme verursachen, wie etwa eine Variation der Einkupplungszeiten der Kupplungen. Infolgedessen können andere Steuersystemparameter auf Grundlage der Leitungsdruckvariabilitätsmaße variiert werden, um diese Probleme zu mindern.
Wenngleich vorstehend beispielhafte Ausführungsformen beschrieben sind, sollen diese Ausführungsformen nicht alle möglichen Formen beschreiben, die durch die Patentansprüche eingeschlossen sind. Die in der Beschreibung verwendeten Ausdrücke sind vielmehr beschreibende als einschränkende Ausdrücke und es versteht sich, dass verschiedene Änderungen vorgenommen werden können, ohne vom Geist und Umfang der Offenbarung abzuweichen. Wie zuvor beschrieben, können die Merkmale verschiedener Ausführungsformen miteinander kombiniert werden, um weitere erfindungsgemäße Ausführungsformen zu bilden, die unter Umständen nicht ausdrücklich beschrieben oder veranschaulicht sind. Wenngleich verschiedene Ausführungsformen gegenüber anderen Ausführungsformen oder Umsetzungen nach dem Stand der Technik hinsichtlich einer oder mehrerer gewünschter Charakteristika als vorteilhaft oder bevorzugt beschrieben sein können, erkennt der Durchschnittsfachmann, dass ein oder mehrere Merkmale oder eine oder mehrere Charakteristika in Frage gestellt werden können, um die gewünschten Gesamtattribute des Systems zu erzielen, die von der konkreten Anwendung und Umsetzung abhängen. Demnach liegen Ausführungsformen, die in Bezug auf eine oder mehrere Eigenschaften als weniger wünschenswert als andere Ausführungsformen oder Umsetzungen nach dem Stand der Technik beschrieben sind, nicht außerhalb des Umfangs der Offenbarung und können für bestimmte Anwendungen wünschenswert sein.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Fahrzeug bereitgestellt, das ein Getriebe, das einen Fluiddrucksensor und einen hydraulisch betätigten Parkmechanismus aufweist, eine elektronische Feststellbremse und eine Steuerung aufweist, die dazu programmiert ist, als Reaktion auf eine Anforderung nach Parken, eine Einkupplung des hydraulisch betätigten Parkmechanismus zu befehlen, und als Reaktion auf eine Variation einer Messung von dem Drucksensor, die über einem Schwellenwert liegt, der elektronischen Feststellbremse zu befehlen, sich einzukuppeln, bis das Einkuppeln des hydraulisch betätigten Parkmechanismus abgeschlossen ist.
Gemäß einer Ausführungsform beinhaltet das Getriebe eine Pumpe und der Drucksensor ist dazu konfiguriert, einen Druck von Fluid, das aus der Pumpe austritt, zu messen.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Steuerung ferner dazu programmiert, die elektronische Feststellbremse als Reaktion auf eine Bestätigung des Einkuppelns des hydraulisch betätigten Parkmechanismus freizugeben.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Steuerung dazu programmiert, die Variation durch Errechnen einer Standardabweichung über eine Anzahl von Messungen vor der Anforderung nach Parken zu berechnen.
Gemäß einer Ausführungsform beinhaltet das Getriebe eine Kupplung mit einer Kupplungsanwendungskammer und der Drucksensor ist dazu konfiguriert, einen Druck von Fluid in der Kupplungsanwendungskammer zu messen.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Steuerung dazu programmiert, die Variation durch Errechnen einer Standardabweichung über eine Anzahl von Messungen vor der Anforderung nach Parken zu berechnen, während die Kupplung vollständig eingekuppelt ist.
Gemäß der vorliegenden Erfindung beinhaltet ein Verfahren ein Reagieren auf eine erste Anforderung, Parken einzukuppeln durch Befehlen eines Einkuppelns eines hydraulisch betätigten Parkmechanismus und, als Reaktion darauf, dass eine Variation einer Fluiddruckmessung einen ersten Schwellenwert übersteigt, ebenfalls Befehlen eines Einkuppelns einer elektronischen Feststellbremse und Reagieren auf eine zweite Anforderung, Parken einzugreifen durch Befehlen eines Einkuppelns des hydraulisch betätigten Parkmechanismus ohne ein Einkuppeln der elektronischen Feststellbremse zu befehlen.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner gekennzeichnet durch ein Freigeben der elektronischen Feststellbremse als Reaktion auf ein Einkuppeln des hydraulisch betätigten Parkmechanismus nach der ersten Anforderung, Parken einzukuppeln.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner gekennzeichnet durch ein Festlegen einer Motorleerlaufdrehzahl bei einem Motorstart auf Grundlage der Variation der Fluiddruckmessungen bei einem Zeitpunkt eines vorherigen Motorabschaltens, sodass die Leerlaufdrehzahl höher ist, als Reaktion darauf, dass die Variation einen zweiten Schwellenwert übersteigt.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner gekennzeichnet durch ein Reduzieren der Leerlaufdrehzahl nach dem Motorstart als Reaktion darauf, dass Fluiddruckmessungen angeben, dass eine Pumpe vorbereitet wird.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner gekennzeichnet durch ein Berechnen der Variation durch Verwenden einer Standardabweichung einer Anzahl von Fluiddruckmessungen innerhalb eines Zeitintervalls.
Gemäß einer Ausführungsform ist die vorhergehende Erfindung ferner gekennzeichnet durch Befehlen einer vollständigen Einkupplung einer Kupplung während des Zeitintervalls.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Fahrzeug bereitgestellt, das einen Motor, ein Getriebe, das einen Drucksensor beinhaltet, und eine Steuerung aufweist, die dazu programmiert ist, eine Motorleerlaufdrehzahl bei einem Motorstart auf Grundlage der Variation der Fluiddruckmessungen bei einem Zeitpunkt eines vorherigen Motorabschaltens, sodass die Leerlaufdrehzahl höher ist, als Reaktion darauf, dass die Variation einen zweiten Schwellenwert übersteigt, festzulegen.
Gemäß einer Ausführungsform beinhaltet das Getriebe eine Pumpe und der Drucksensor ist dazu konfiguriert, einen Druck von Fluid, das aus der Pumpe austritt, zu messen.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Steuerung ferner dazu programmiert, die Leerlaufdrehzahl nach dem Motorstart als Reaktion auf Messungen von dem Drucksensor zu reduzieren, die angeben, dass die Pumpe vorbereitet wird.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Steuerung dazu programmiert, die Variation durch Errechnen einer Standardabweichung über eine Anzahl von Messungen vor dem Motorabschalten zu berechnen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

US 2013/0014498 [0011]
US 2013/0017112 [0011]

Claims

Fahrzeug, das Folgendes umfasst: ein Getriebe, das einen Fluiddrucksensor und einen hydraulisch betätigten Parkmechanismus beinhaltet; eine elektronische Feststellbremse; und eine Steuerung, die als Reaktion auf eine Anforderung nach Parken, zu Folgendem programmiert ist, Befehlen eines Einkuppelns des hydraulisch betätigten Parkmechanismus, und als Reaktion auf eine Variation einer Messung von dem Drucksensor, die über einem Schwellenwert liegt, Befehlen der elektronischen Feststellbremse dazu, sich einzukuppeln, bis das Einkuppeln des hydraulisch betätigten Parkmechanismus abgeschlossen ist.
Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei das Getriebe eine Pumpe beinhaltet und der Drucksensor dazu konfiguriert ist, einen Druck von Fluid, das aus der Pumpe austritt, zu messen.
Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei die Steuerung ferner dazu programmiert ist, die elektronische Feststellbremse als Reaktion auf eine Bestätigung des Einkuppelns des hydraulisch betätigten Parkmechanismus freizugeben.
Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei die Steuerung dazu programmiert ist, die Variation durch Errechnen einer Standardabweichung über eine Anzahl von Messungen vor der Anforderung nach Parken zu berechnen.
Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei das Getriebe eine Kupplung mit einer Kupplungsanwendungskammer beinhaltet und der Drucksensor dazu konfiguriert ist, einen Druck von Fluid in der Kupplungsanwendungskammer zu messen.
Fahrzeug nach Anspruch 5, wobei die Steuerung dazu programmiert ist, die Variation durch Errechnen einer Standardabweichung über eine Anzahl von Messungen vor der Anforderung nach Parken zu berechnen, während die Kupplung vollständig eingekuppelt ist.
Verfahren, das Folgendes umfasst: Reagieren auf eine erste Anforderung, Parken einzukuppeln durch Befehlen eines Einkuppelns eines hydraulisch betätigten Parkmechanismus und, als Reaktion darauf, dass eine Variation einer Fluiddruckmessung einen ersten Schwellenwert übersteigt, ebenfalls Befehlen eines Einkuppelns einer elektronischen Feststellbremse; und als Reaktion auf eine zweite Anforderung, Parken einzugreifen durch Befehlen eines Einkuppelns des hydraulisch betätigten Parkmechanismus ohne ein Einkuppeln der elektronischen Feststellbremse zu befehlen.
Verfahren nach Anspruch 7, das ferner ein Freigeben der elektronischen Feststellbremse als Reaktion auf ein Einkuppeln des hydraulisch betätigten Parkmechanismus nach der ersten Anforderung, Parken einzukuppeln, umfasst.
Verfahren nach Anspruch 7, das ferner Folgendes umfasst: Festlegen einer Motorleerlaufdrehzahl bei einem Motorstart auf Grundlage der Variation der Fluiddruckmessungen bei einem Zeitpunkt eines vorherigen Motorabschaltens, sodass die Leerlaufdrehzahl höher ist, als Reaktion darauf, dass die Variation einen zweiten Schwellenwert übersteigt.
Verfahren nach Anspruch 9, das ferner Folgendes umfasst: Reduzieren der Leerlaufdrehzahl nach dem Motorstart als Reaktion darauf, dass Fluiddruckmessungen angeben, dass eine Pumpe vorbereitet wird.
Verfahren nach Anspruch 7, das ferner ein Berechnen der Variation durch Verwenden einer Standardabweichung einer Anzahl von Fluiddruckmessungen innerhalb eines Zeitintervalls umfasst.
Fahrzeug, das Folgendes umfasst: einen Motor; ein Getriebe, das einen Drucksensor beinhaltet; und eine Steuerung, die dazu programmiert ist, eine Motorleerlaufdrehzahl bei einem Motorstart auf Grundlage der Variation der Fluiddruckmessungen bei einem Zeitpunkt eines vorherigen Motorabschaltens, sodass die Leerlaufdrehzahl höher ist, als Reaktion darauf, dass die Variation einen zweiten Schwellenwert übersteigt, festzulegen.
Fahrzeug nach Anspruch 12, wobei das Getriebe eine Pumpe beinhaltet und der Drucksensor dazu konfiguriert ist, einen Druck von Fluid, das aus der Pumpe austritt, zu messen.
Fahrzeug nach Anspruch 13, wobei die Steuerung ferner dazu programmiert ist, die Leerlaufdrehzahl nach dem Motorstart als Reaktion auf Messungen von dem Drucksensor zu reduzieren, die angeben, dass die Pumpe vorbereitet wird.
Fahrzeug nach Anspruch 12, wobei die Steuerung dazu programmiert ist, die Variation durch Errechnen einer Standardabweichung über eine Anzahl von Messungen vor dem Motorabschalten zu berechnen.