-
TECHNISCHES GEBIET DER OFFENBARUNG
-
Die vorliegende Offenbarung betrifft ein System und ein Verfahren zur Steuern von Motor-Stop-Start-Ereignissen und insbesondere ein System und ein Verfahren zum Steuern von Motor-Stop-Start-Ereignissen auf der Grundlage der Fahrzeugsteigung und/oder eines erforderlichen Pumpendrucks und einer Systemleckage.
-
HINTERGRUND DER OFFENBARUNG
-
In verschiedenen Antriebssträngen umfasst ein Getriebe eine Hauptpumpe und eine Hilfspumpe, wobei die Hilfspumpe dazu verwendet wird, während Motor-Stopp-Start-Ereignissen (ES-S) einen Durchfluss zu liefern und Kupplungen mit Druck zu beaufschlagen. Hilfspumpen werden manchmal angewiesen, mit einer bestimmten Drehzahl zu laufen, die allein durch die Temperatur bestimmt wird. Dies führt dazu, dass die Hilfspumpe manchmal mehr Strom als nötig verbraucht, wodurch die Batterie übermäßig belastet wird und ein Regelventil erforderlich ist, was zu einem weniger effizienten System führt.
-
ZUSAMMENFASSUNG DER OFFENLEGUNG
-
In einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung wird ein Getriebe für einen Antriebsstrangs eines Fahrzeugs bereitgestellt. Der Antriebsstrang umfasst einen Motor und eine Motor-Stopp-Start-Vermittlungssteuerung. Das Getriebe umfasst: eine Zahnrad- und Selektivkupplungsanordnung; eine Haupthydraulikpumpe, die wirksam mit der Zahnrad- und Selektivkupplungsanordnung gekoppelt ist; eine Hilfspumpe, die wirksam mit der Zahnrad- und Selektivkupplungsanordnung gekoppelt ist; und eine Getriebesteuerschaltung, die wirksam mit der Hauptpumpe und der Hilfspumpe gekoppelt ist. Die Getriebesteuerschaltung ist so konfiguriert, dass sie: eine erste Steigung des Fahrzeugs an einer ersten Stelle bestimmt; eine erste Hilfspumpendrehzahl für ein Motor-Stopp-Start-Ereignis auf der Grundlage der bestimmten ersten Steigung des Fahrzeugs an der ersten Stelle bestimmt; eine zweite Steigung des Fahrzeugs an der ersten Stelle bestimmt; und eine zweite Hilfspumpendrehzahl für das Motor-Stopp-Start-Ereignis auf der Grundlage der bestimmten zweiten Steigung des Fahrzeugs an der ersten Stelle bestimmt.
-
In einem Beispiel davon betreibt die Getriebesteuerschaltung die Haupthydraulikpumpe während eines ersten Betriebs des Fahrzeugs und betreibt die Hilfspumpe während eines zweiten Betriebs des Fahrzeugs. In einer Variante davon entspricht der erste Betrieb des Fahrzeugs der Bewegung des Fahrzeugs von dem ersten Ort zu einem zweiten Ort, und der zweite Betrieb des Fahrzeugs findet statt, während das Fahrzeug an dem ersten Ort verbleibt. In einer anderen Variante davon ist der zweite Betrieb ein Motor-Stopp-Start-Ereignis.
-
In einem weiteren Beispiel davon ist die Getriebesteuerschaltung auf der Grundlage der ermittelten ersten Hilfspumpendrehzahl, die über einer zulässigen Schwellendrehzahl liegt, ferner eingerichtet, um eine Motor-Stopp-Start-Verweigerungsmitteilung an die Motor-Stopp-Start-Vermittlungssteuerung zu übermitteln.
-
In einem weiteren Beispiel ist die Getriebesteuerschaltung ferner eingerichtet, um einen Steigungsausgleichsfehler zu der ermittelten ersten Steigung des Fahrzeugs zu addieren, bevor die erste Hilfspumpendrehzahl bestimmt wird.
-
In einer weiteren beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung wird ein Verfahren zum Steuern eines Getriebes während eines Motor-Stopp-Start-Ereignisses eines Motors eines Antriebsstrangs eines Fahrzeugs bereitgestellt. Das Verfahren umfasst: Bestimmen einer ersten Steigung des Fahrzeugs an einem ersten Ort; Bestimmen einer ersten Hilfspumpendrehzahl einer Hilfspumpe des Getriebes für ein Motor-Stopp-Start-Ereignis auf der Grundlage der bestimmten ersten Steigung des Fahrzeugs an dem ersten Ort; Bestimmen einer zweiten Steigung des Fahrzeugs an dem ersten Ort; und Bestimmen einer zweiten Hilfspumpendrehzahl der Hilfspumpe des Getriebes für das Motor-Stopp-Start-Ereignis auf der Grundlage der bestimmten zweiten Steigung des Fahrzeugs an dem ersten Ort.
-
In einem Beispiel davon werden die Schritte des Bestimmens einer ersten Steigung des Fahrzeugs am ersten Ort und des Bestimmens einer zweiten Steigung des Fahrzeugs am ersten Ort von einer Getriebesteuerschaltung des Getriebes durchgeführt.
-
In einem weiteren Beispiel umfasst das Verfahren ferner die folgenden Schritte: Halten einer Zahnrad- und Selektivkupplungsanordnung in einer ersten Konfiguration mit der Hilfspumpe des Getriebes, während sich das Fahrzeug an dem ersten Ort befindet; und anschließendes Konfigurieren der Zahnrad- und Selektivkupplungsanordnung mit einer Hauptpumpe des Getriebes, während sich das Fahrzeug bewegt.
-
In einem weiteren Beispiel davon umfasst das Verfahren ferner die Schritte: Bestimmen, dass die ermittelte erste Hilfspumpendrehzahl eine zulässige Schwellendrehzahl überschreitet; und Übermitteln einer Motor-Stopp-Start-Verweigerungsmitteilung an eine Motor-Stopp-Start-Vermittlungssteuerung des Fahrzeugs.
-
In einer weiteren beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung wird ein Getriebe für einen Antriebsstrang eines Fahrzeugs bereitgestellt. Der Antriebsstrang umfasst einen Motor und eine Motor-Stopp-Start-Vermittlungssteuerung. Das Getriebe umfasst: eine Zahnrad- und Selektivkupplungsanordnung; eine hydraulische Hauptpumpe, die wirksam mit der Zahnrad- und Selektivkupplungsanordnung gekoppelt ist; eine Hilfspumpe, die wirksam mit der Zahnrad- und Selektivkupplungsanordnung gekoppelt ist; und eine Getriebesteuerschaltung, die wirksam mit der Hauptpumpe und der Hilfspumpe gekoppelt ist. Die Getriebesteuerschaltung ist eingerichtet, um: eine Systemleckage des Getriebes zu bestimmen; eine erforderliche Pumpendrehzahl für die Hilfspumpe des Getriebes für das Motor-Stopp-Start-Ereignis auf der Grundlage der Systemleckage zu bestimmen; die bestimmte erforderliche Hilfspumpendrehzahl mit einer zulässigen Schwellendrehzahl zu vergleichen; und eine Motor-Stopp-Start-Erlaubnismitteilung an die Motor-Stopp-Start-Vermittlungssteuerung zu übermitteln, wenn die bestimmte erforderliche Hilfspumpendrehzahl die zulässige Schwellendrehzahl erfüllt.
-
In einem Beispiel davon ist die Getriebesteuerschaltung ferner eingerichtet, eine Motor-Stopp-Start-Verweigerungsmitteilung an die Motor-Stopp-Start-Vermittlungssteuerung zu übermitteln, wenn die ermittelte erforderliche Hilfspumpendrehzahl die zulässige Schwellendrehzahl überschreitet.
-
In einem anderen Beispiel davon ist die Getriebesteuerschaltung ferner eingerichtet, um: eine erste Steigung des Fahrzeugs an einem ersten Ort zu bestimmen; und die erforderliche Pumpendrehzahl für die Hilfspumpe des Getriebes für das Motor-Stopp-Start-Ereignis basiert ferner auf der ersten Steigung des Fahrzeugs am ersten Ort. In einer Variante davon ist die Getriebesteuerschaltung ferner eingerichtet, um: eine zweite Steigung des Fahrzeugs an dem ersten Ort zu bestimmen; und die erforderliche Pumpendrehzahl für die Hilfspumpe des Getriebes für das Motor-Stopp-Start-Ereignis auf der Grundlage der zweiten Steigung des Fahrzeugs an dem ersten Ort zu aktualisieren.
-
In einem weiteren Beispiel davon betreibt die Getriebesteuerschaltung die Haupthydraulikpumpe während eines ersten Betriebs des Fahrzeugs und betreibt die Hilfspumpe während eines zweiten Betriebs des Fahrzeugs. In einer Variante davon entspricht der erste Betrieb des Fahrzeugs der Bewegung des Fahrzeugs von dem ersten Ort zu einem zweiten Ort, und der zweite Betrieb des Fahrzeugs findet statt, während das Fahrzeug an dem ersten Ort verbleibt. In einer weiteren Variante davon ist der zweite Betrieb das Motor-Stopp-Start-Ereignis.
-
In einer weiteren beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung wird ein Verfahren zum Steuern eines Getriebes während eines Motor-Stopp-Start-Ereignisses eines Motors eines Antriebsstrangs eines Fahrzeugs bereitgestellt. Das Verfahren umfasst: Bestimmen einer Systemleckage des Getriebes; Bestimmen einer erforderlichen Pumpendrehzahl für eine Hilfspumpe des Getriebes für das Motor-Stopp-Start-Ereignis auf der Grundlage der Systemleckage; Bestimmen, dass die bestimmte erforderliche Hilfspumpendrehzahl eine zulässige Schwellendrehzahl erfüllt; und Übermitteln einer Motor-Stopp-Start-Erlaubnismitteilung an eine Motor-Stopp-Start-Vermittlungssteuerung.
-
In einem Beispiel davon umfasst das Verfahren ferner die Schritte: Bestimmen einer ersten Steigung des Fahrzeugs an einem ersten Ort; und wobei der Schritt des Bestimmens der erforderlichen Pumpendrehzahl für die Hilfspumpe des Getriebes für das Motor-Stopp-Start-Ereignis ferner auf der ersten Steigung des Fahrzeugs an dem ersten Ort basiert. In einer Variante davon umfasst das Verfahren ferner die Schritte: Bestimmen einer zweiten Steigung des Fahrzeugs an dem ersten Ort; und Aktualisieren der erforderlichen Pumpendrehzahl für die Hilfspumpe des Getriebes für das Motor-Stopp-Start-Ereignis auf der Grundlage der zweiten Steigung des Fahrzeugs an dem ersten Ort.
-
Vorteile und Merkmale der Ausführungsformen dieser Offenbarung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung von beispielhaften Ausführungsformen deutlicher, wenn sie in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen betrachtet werden.
-
KURZE BESCHREIBUNG DER Figuren
-
- 1 zeigt ein Blockdiagramm und eine schematische Ansicht einer beispielhaften Ausführungsform eines Kraftfahrzeugs mit einem Getriebe;
- 2 zeigt ein beispielhaftes logisches Flussdiagramm eines Steuersystems des Getriebes zum Bestimmen, ob ein Motor-Stopp-Start-Ereignis auf der Grundlage der Fahrzeugsteigung zugelassen werden soll;
- 3 zeigt ein beispielhaftes logisches Flussdiagramm eines Steuersystems des Getriebes zum Bestimmen, ob ein Motor-Stopp-Start-Ereignis auf der Grundlage eines erforderlichen Drucks und einer Systemleckage zugelassen werden soll;
- 4 zeigt eine grafische Darstellung der Leckage einer Pumpe des Kraftfahrzeugs von 1 auf der Grundlage des Drucks; und
- 5 zeigt ein beispielhaftes logisches Flussdiagramm eines Steuersystems des Getriebes zum Bestimmen, ob ein Motor-Stopp-Start-Ereignis auf der Grundlage eines erforderlichen Drucks und einer Systemleckage und/oder einer Fahrzeugsteigung zugelassen werden soll.
-
Gleiche Bezugszeichen kennzeichnen entsprechende Teile in den verschiedenen Ansichten. Das hier dargestellte Beispiel veranschaulicht eine beispielhafte Ausführungsform der Offenbarung, und dieses Beispiel ist nicht so auszulegen, dass es den Schutzumfang der Erfindung in irgendeiner Weise einschränkt.
-
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER FIGUREN
-
Um das Verständnis der Prinzipien der vorliegenden Offenbarung zu fördern, wird nun auf die in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsformen Bezug genommen, die im Folgenden beschrieben werden. Die im Folgenden dargestellten Ausführungsformen erheben keinen Anspruch auf Vollständigkeit und beschränken die vorliegende Offenbarung nicht auf die genaue Form, die in der folgenden detaillierten Beschreibung beschrieben wird. Vielmehr sind die Ausführungsformen so gewählt und beschrieben, dass andere Fachleute ihre Lehren nutzen können. Eine Einschränkung des Umfangs der vorliegenden Offenbarung ist damit nicht beabsichtigt. Entsprechende Bezugszeichen kennzeichnen entsprechende Teile in den verschiedenen Ansichten.
-
In 1 ist eine schematische Ansicht eines Fahrzeugs 10 der vorliegenden Offenbarung dargestellt. Das Fahrzeug 10 umfasst im Allgemeinen einen Motor 12 mit einer Kurbelwelle 14, ein Motorsteuermodul (ECM) 16, das wirksam mit dem Motor 12 gekoppelt und eingerichtet ist, um den Motor 12 zu steuern, ein Getriebe 18, das wirksam mit dem Motor 12 über die Kurbelwelle 14 gekoppelt ist, ein Getriebesteuermodul (TCM) 22, das wirksam mit dem Getriebe 18 und dem ECM 16 gekoppelt ist, eine Achsantriebs-/Differentialbaugruppe 24, die wirksam mit dem Getriebe 18 über eine Gelenkwelle 20 gekoppelt ist, die mit einem Getriebeausgang (nicht dargestellt) gekoppelt ist, und Räder 26, wobei die Räder 26 wirksam mit dem Achsantrieb 24 über Achswellen 28 gekoppelt sind. Obwohl ein Antriebsstrang mit Hinterradantrieb dargestellt ist, kann das Fahrzeug 10 auch einen Antriebsstrang mit Vorderradantrieb haben, ohne dass dies vom Umfang der vorliegenden Offenbarung abweicht.
-
In verschiedenen Ausführungsformen umfasst das Getriebe 18 ferner eine Getriebeeingangswelle (nicht dargestellt), die mit der Kurbelwelle 14 des Motors 12 gekoppelt ist, eine Hauptpumpe 30, eine Hilfspumpe 32, eine Zahnrad- und selektive Kupplungsanordnung 34 und ein Hydrauliksystem 36. Die Getriebe- und Selektivkupplungsanordnung 34 umfasst mindestens eine selektive Kupplung, wie z. B. Kupplungen und/oder Bremsen, und mindestens ein Getriebe sowie eine Schaltkupplung 35. Wie bekannt, umfassen beispielhafte Getriebe- und selektive Kupplungsanordnungen im Allgemeinen eine Vielzahl von selektiven Kupplungen und Zahnrädern, die so eingerichtet sein können, dass sie eine Vielzahl von unterschiedlichen Übersetzungsverhältnissen zwischen der Getriebeausgangswelle und der Getriebeeingangswelle bereitstellen. Zusätzliche Details bezüglich eines beispielhaften Getriebes sind in dem
US-Patent Nr. 9,651,144 enthalten, das auf vorliegenden Anmelder übertragen wurde und dessen gesamte Offenbarung hierin ausdrücklich durch Bezugnahme aufgenommen wird.
-
Eine selektive Kupplung ist eine Vorrichtung, die betätigt werden kann, um zwei oder mehr Komponenten fest miteinander zu verbinden. Eine selektive Kupplung koppelt zwei oder mehr Komponenten fest miteinander, so dass sie sich als Einheit drehen, wenn sich die selektive Kupplung in einer eingekuppelten Konfiguration befindet. Darüber hinaus können die zwei oder mehr Komponenten relativ zueinander drehbar sein, wenn sich die selektive Kupplung in einer entkuppelten Konfiguration befindet. Die Begriffe „Kupplungen“, „gekoppelt“, „Kupplung“ und Variationen davon werden verwendet, um sowohl Anordnungen einzuschlie-ßen, bei denen die zwei oder mehr Komponenten in direktem physischen Kontakt sind, als auch Anordnungen, bei denen die zwei oder mehr Komponenten nicht in direktem Kontakt miteinander sind (z.B. sind die Komponenten über mindestens eine dritte Komponente „gekoppelt“), aber dennoch zusammenarbeiten oder miteinander interagieren.
-
Eine erste beispielhafte selektive Kupplung ist eine Schaltkupplung. Eine Schaltkupplung koppelt zwei oder mehr rotierende Komponenten miteinander, so dass die zwei oder mehr rotierenden Komponenten in einer eingekuppelten Konfiguration als Einheit rotieren und in der ausgekuppelten Position eine relative Drehung zwischen den zwei oder mehr rotierenden Komponenten möglich ist. Beispielhafte Kupplungen können schaltbare reibschlüssige Mehrscheibenkupplungen, schaltbare formschlüssige Klauen- oder Konuskupplungen, Nasskupplungen oder jede andere bekannte Form einer Schaltkupplung sein.
-
Eine zweite beispielhafte selektive Kupplung ist eine Bremse. Eine Bremse koppelt ein oder mehrere drehbare Bauteile mit einem stationären Bauteil, um das eine oder die mehreren drehbaren Bauteile in der eingekuppelten Konfiguration relativ zu dem stationären Bauteil stationär zu halten und in der entkuppelten Konfiguration eine Drehung des einen oder der mehreren Bauteile relativ zu dem stationären Bauteil zu ermöglichen. Beispielhafte Bremsen können als schaltbare reibschlüssige Scheibenbremsen, schaltbare reibschlüssige Bandbremsen, schaltbare formschlüssige Klauen- oder Konusbremsen oder jede andere bekannte Form einer Bremse eingerichtet sein.
-
Selektive Kupplungen können aktiv gesteuerte oder passive Einrichtungen sein. Zu den aktiv gesteuerten Einrichtungen gehören beispielsweise hydraulisch betätigte Schaltkupplungen oder Bremselemente und elektrisch betätigte Schaltkupplungen oder Bremselemente. Weitere Einzelheiten zu Systemen und Verfahren zur Steuerung selektiver Kupplungen sind in der veröffentlichten US-Patentanmeldung Nr.
2016/0047440 offengelegt, deren gesamte Offenbarung hierin ausdrücklich durch Bezugnahme aufgenommen wird. Beispielhafte Zahnrad- und selektive Kupplungsanordnungen 34 sind in beispielhaften mehrgängigen Automatikgetrieben, wie Automatikgetrieben und automatisierten Schaltgetrieben, vorgesehen. Beispielhafte Zahnrad- und selektive Kupplungsanordnungen 34 sind im US-Patent Nr.
10,808,807 offenbart, dessen gesamte Offenbarung hierin ausdrücklich durch Bezugnahme aufgenommen wird.
-
Die Hauptpumpe 30 ist über einen Zahnradsatz oder eine andere Kupplungsanordnung (nicht dargestellt) wirksam mit der Kurbelwelle 14 gekoppelt, so dass die Hauptpumpe 30 von der Kurbelwelle 14 gedreht wird, und die Zahnrad- und selektive Kupplungsanordnung 34 ist wirksam zwischen der Getriebeeingangswelle und der Getriebeausgangswelle gekoppelt. Das Hydrauliksystem 36 umfasst die Hauptpumpe 30, die Hilfspumpe 32 sowie verschiedene Hydraulikkreise und -ventile. Das Hydrauliksystem 36 ist wirksam mit dem TCM 22 und der Getriebe- und selektiven Kupplungsanordnung 34 gekoppelt, um verschiedene Kupplungen und/oder Bremsen der Getriebe- und selektiven Kupplungsanordnung 34 zu betätigen, z. B. die Schaltkupplung 35. TCM 22 ist eine Getriebesteuerschaltung. Beispielhafte Getriebesteuerschaltungen können mikroprozessorbasiert sein und ein nicht-flüchtiges computerlesbares Medium 202 enthalten, in dem Verarbeitungsanweisungen gespeichert sind, die vom Mikroprozessor ausgeführt werden können, um den Betrieb der Hauptpumpe 30, der Hilfspumpe 32 und der Anordnung von Getriebe und selektiver Kupplung 34 zu steuern. Ein nicht-flüchtiges, computerlesbares Medium oder ein Speicher kann einen Direktzugriffsspeicher (RAM), einen Festwertspeicher (ROM), einen löschbaren, programmierbaren Festwertspeicher (z. B. EPROM, EEPROM oder Flash-Speicher) oder jedes andere greifbare Medium umfassen, das Informationen speichern kann. Es werden hier beispielhafte logische Abläufe offengelegt, die den von TCM 22 ausgeführten Verarbeitungssequenzen entsprechen.
-
Im Betrieb wird die Hauptpumpe 30 von TCM 22 gesteuert, um die Konfiguration der Getriebe- und selektiven Kupplungsanordnung 34 zu steuern, während sich das Fahrzeug 10 von einem ersten Ort zu einem zweiten Ort bewegt. Die Hilfspumpe 32 wird von TCM 22 gesteuert, um die Konfiguration der Getriebe- und selektiven Kupplungsanordnung 34 zu steuern, während das Fahrzeug 10 am ersten Ort steht. Die Hauptpumpe 30 wird wirksam durch ihre Kopplung mit der Kurbelwelle 14 angetrieben, während die Hilfspumpe 32 von einer Batterie 38 des Fahrzeugs 10 gespeist wird.
-
Unter Bezugnahme auf 2 und unter fortgesetzter Bezugnahme auf 1 wird nun eine Verarbeitungssequenz 100 des TCM 22 zur Steuerung des Getriebes 18 für Motor-Stopp-Start-Ereignisse beschrieben. Die Verarbeitungssequenz 100 steuert das Getriebe 18 für Motor-Stopp-Start-Ereignisse auf der Grundlage einer Steigung des Fahrzeugs 10, wobei die Hilfspumpe 32 mit einer berechneten Pumpendrehzahl betrieben wird, wenn von der Hilfspumpe 32 ein ausreichender Druck für das Getriebe und die selektive Kupplung 34 bereitgestellt werden kann, um das Fahrzeug 10 am Berg zu halten, während es auf der Steigung steht.
-
Die Verarbeitungssequenz 100 des TCM 22 bestimmt eine Steigung des Fahrzeugs 10, wie in Block 102 dargestellt. Weitere Einzelheiten zur Messung der Steigung sind in der am 18. Juni 2013 veröffentlichten US-Patentanmeldung Nr.
2014/0336890 mit dem Titel SYSTEM AND METHOD FOR OPTIMIZING DOWNSHIFTING OF A TRANSMISSION DURING VEHICLE DECELERATION (System und Verfahren zur Optimierung des Herunterschaltens eines Getriebes während der Verzögerung eines Fahrzeugs) enthalten, deren gesamte Offenbarung hierin ausdrücklich durch Bezugnahme aufgenommen wird. In anderen Ausführungsformen empfängt TCM 22 ein Maß der Fahrzeugsteigung auf der Grundlage eines GPS-Ortes des Fahrzeugs 10. In anderen Ausführungsformen empfängt TCM 22 Maß der Fahrzeugsteigung von einem anderen System des Fahrzeugs 10.
-
Die Verarbeitungssequenz 100 bestimmt einen erforderlichen Druck, der für die Hilfspumpe 32 benötigt wird, damit die Getriebe- und selektive Kupplungsanordnung 34 das Fahrzeug 10 am Berg halten kann, während es auf der ermittelten Fahrzeugsteigung steht, wie in Block 104 dargestellt. Unter Verwendung des ermittelten erforderlichen Drucks fährt die Verarbeitungssequenz 100 fort, einen Pumpendurchfluss bei dem erforderlichen Druck zu bestimmen, wie in Block 106 dargestellt. Aus dem Pumpendurchfluss wird eine Pumpendrehzahl ermittelt, wie in Block 108 dargestellt. Die ermittelte Pumpendrehzahl der Hilfspumpe 32 wird mit einem Schwellenwert für die zulässige Drehzahl der Hilfspumpe 32 verglichen, wie in Block 110 dargestellt. In einigen Fällen ist die zulässige Schwellendrehzahl die maximal zulässige Drehzahl der Hilfspumpe. In einigen Ausführungsformen ist die zulässige Schwellendrehzahl geringer als die maximal zulässige Drehzahl der Hilfspumpe.
-
Wenn die ermittelte Pumpendrehzahl größer ist als die zulässige Schwellendrehzahl der Hilfspumpe 32, dann ist das Motor-Stopp-Start-Ereignis nicht erreichbar, und TCM 22 kommuniziert mit einer Motor-Stopp-Start-Vermittlungssteuerung (ES-S), z. B. ECM 16, um das Auftreten des Motor-Stopp-Start-Ereignisses nicht zuzulassen oder das Motor-Stopp-Start-Ereignis abzubrechen, wie durch Block 114 dargestellt. In manchen Ausführungsformen ist die ES-S-Arbitrierungssteuerung nicht das ECM 16, sondern ein separates Gerät, das sowohl mit dem ECM 16 als auch mit dem TCM 22 kommuniziert. Wenn die ermittelte Pumpendrehzahl kleiner oder gleich der zulässigen Schwellendrehzahl der Hilfspumpe 32 ist, kann das Motor-Stopp-Start-Ereignis erreicht werden, und die Verarbeitungssequenz 100 wird fortgesetzt, wobei TCM 22 mit der ES-S-Arbitrierungssteuerung, im Beispiel ECM 16, kommuniziert, damit das Motor-Stopp-Start-Ereignis eintreten kann (siehe Block 112). Die Verarbeitungssequenz 100 kehrt zu Block 102 zurück und bestimmt erneut die Steigung des Fahrzeugs 10 und anschließend eine neue Pumpendrehzahl auf der Grundlage der neu berechneten Steigung in den Schritten 104-110. Der Grund für die erneute Bestimmung der Fahrzeugsteigung ist, dass sich die vom TCM 22 ermittelte Steigung mit der Zeit verbessert. Daher können die zweite und die folgenden Bestimmungen der Fahrzeugsteigung zu einem Wert der Fahrzeugsteigung führen, der eine niedrigere Pumpendrehzahl erfordert und dadurch den Energieverbrauch der Hilfspumpe 32 verringert.
-
Nach dem Anhalten des Fahrzeugs 10 kann es einige Zeit dauern, bis sich die ermittelte Fahrzeugsteigung einpendelt. Um eine Verzögerung beim Abstellen des Motors zu vermeiden und um zu verhindern, dass das Fahrzeug neu gestartet werden muss, kann die Verarbeitungssequenz 100 außerdem den Block 103 umfassen, in dem ein Fehler bei der Einschwingzeit zu der ermittelten Fahrzeugsteigung addiert wird, bevor die erforderliche Pumpendrehzahl bestimmt wird. Die Größe des Steigungsabgleichsfehlers und die daraus resultierende ermittelte Pumpendrehzahl können im Laufe der Zeit während eines gegebenen Stoppereignisses reduziert werden, wenn das Vertrauen in die Fahrzeugsteigung zunimmt. Das erhöhte Vertrauen in die Fahrzeugsteigung und die beruhigte ermittelte Steigung sowie die verbesserte ermittelte Pumpendrehzahl werden durch die Wiederholung der oben beschriebenen Blöcke 102-110 in die Verarbeitungssequenz 100 integriert.
-
Unter Bezugnahme auf die 3 und 4 und unter fortgesetzter Bezugnahme auf 1 wird nun eine weitere Verarbeitungssequenz 200 zur Steuerung des Getriebes 18 bei Motor-Stopp-Start-Ereignissen beschrieben. Die Verarbeitungssequenz 200 ist eingerichtet, um das Getriebe 18 für Motor-Stopp-Start-Ereignisse zu steuern, indem die Hilfspumpe 32 mit einer bestimmten Pumpendrehzahl betrieben wird, die zumindest auf einem erforderlichen Druck und einer Systemleckage basiert, wenn festgestellt wird, dass das Motor-Stopp-Start-Ereignis erreicht werden kann.
-
Die Verarbeitungssequenz 200 bestimmt einen erforderlichen Druck für ein bestimmtes Motor-Stopp-Start-Ereignis, der Anpassungen enthalten kann, um mögliche Messschwankungen und/oder -fehler zu berücksichtigen, wie in Block 220 dargestellt. Der erforderliche Druck kann vom Gesamtgewicht des Fahrzeugs (GVM), der Fahrzeugsteigung, dem Verhältnis von Motordrehzahl zu Fahrzeuggeschwindigkeit (N/V), den Kupplungskoeffizienten, den Eigenschaften der Kupplungsrückstellfeder, dem Federdruck des Logikventils und/oder anderen Spezifikationen der Schaltkupplung abhängen. In verschiedenen Ausführungsformen kann der erforderliche Druck der Druck sein, der für die Getriebe- und selektive Kupplungsanordnung 34 benötigt wird, um das Fahrzeug an einer Steigung zu halten, während sich das Fahrzeug 10 auf einer Steigung befindet, oder der Druck, der für die Getriebe- und selektive Kupplungsanordnung 34 benötigt wird, um die Zustände des Logikventils und der Kupplungsrückholfeder aufrechtzuerhalten.
-
Die Verarbeitungssequenz 200 wird fortgesetzt, indem die Leckage des Gesamtsystems, d.h. des Getriebes 18, bei dem erforderlichen Druck unter Verwendung bekannter hydraulischer Leckageparameter bestimmt wird, wie in Block 222 dargestellt. Diese bekannten Parameter können Temperatur, Schaltkupplungsentlüftungen, Pumpenleckagen, Steuerleckagen und/oder andere bekannte Parameter umfassen. In verschiedenen Ausführungsformen kann die Gesamtleckage des Systems durch eine Nachschlagetabelle bestimmt werden, während in anderen Ausführungsformen die Gesamtleckage des Systems durch einen Algorithmus bestimmt werden kann.
-
Eine beispielhafte Kurve 223, die zur Erzeugung einer Reihe von Werten für eine Nachschlagetabelle verwendet werden kann, ist in 4 dargestellt. Die Kurve 223 liefert einen um die Leckage korrigierten Pumpendurchfluss. Der Durchfluss wird in Gallonen pro Minute (gpm) bei verschiedenen Drücken in Pfund pro Quadratzoll (psi) angegeben. Kurve 223 wird ermittelt, indem von einer leckagefreien Kurve 225 der Wert der Kurven 227, 229 und 231 abgezogen wird. Kurve 227 steht für einen konstanten Leckage-Auslegungswert von Getriebe und selektiver Kupplung 34, der linear mit dem Druck ansteigt. Kurve 229 stellt die Leckage durch die Ventilkörper der Getriebe- und selektiven Kupplungsanordnung 34 dar. Kurve 231 stellt zusätzliche Leckagebeiträge der Getriebe- und selektiven Kupplungsanordnung 34 dar, wie z. B. Pumpenleckagen, Steuerleckagen, Entlüftungen der Schaltkupplung und Temperatureffekte. Die Gesamtleckage des Systems kann auch oder alternativ Anpassungen enthalten, um mögliche Messabweichungen und/oder -fehler zu berücksichtigen, die auch als Auslegungsspielräume bezeichnet werden können.
-
Die Verarbeitungssequenz 200 verwendet die Gesamtleckage des Systems zum Bestimmen eines Pumpendurchflusses bei dem erforderlichen Druck, wie in Block 224 dargestellt. Basierend auf dem ermittelten Pumpendurchfluss wird eine Pumpendrehzahl bestimmt, wie in Block 226 dargestellt. In einigen Ausführungsformen wird die Pumpendrehzahl mit Hilfe einer Nachschlagetabelle der Pumpendrehzahl für verschiedene Pumpendurchflüsse bestimmt. Die ermittelte Pumpendrehzahl für die Hilfspumpe 32 wird mit einem Schwellenwert für die zulässige Drehzahl der Hilfspumpe 32 verglichen, wie in Block 228 dargestellt. Wenn die ermittelte Pumpendrehzahl kleiner oder gleich der zulässigen Schwellendrehzahl der Hilfspumpe 32 ist, kommuniziert TCM 22 mit der ES-S-Vermittlungssteuerung, z. B. ECM 16, damit das Motor-Stopp-Start-Ereignis eintritt (siehe Block 230). Liegt die ermittelte Pumpendrehzahl über dem Schwellenwert für die zulässige Drehzahl der Hilfspumpe 32, so kommuniziert TCM 22 mit der ES-S-Vermittlungssteuerung, im Beispiel ECM 16, um das Auftreten des Motor-Stopp-Start-Ereignisses nicht zuzulassen, wie in Block 232 dargestellt.
-
Unter Bezugnahme auf 5 und unter fortgesetzter Bezugnahme auf 1 wird nun eine weitere Verarbeitungssequenz 300 zum Steuern des Getriebes 18 für Motor-Stopp-Start-Ereignisse beschrieben. Die Verarbeitungssequenz 300 ist eine Erweiterung der Verarbeitungssequenzen 100 und 200 und ist eingerichtet, um das Getriebe 18 für Motor-Stopp-Start-Ereignisse zu steuern, wobei die Hilfspumpe 32 mit einer Pumpendrehzahl betrieben wird, die auf der Grundlage des Drucks und der Systemleckage oder sowohl des Drucks als auch der Systemleckage und der Steigung des Fahrzeugs 10 bestimmt wird, wenn festgestellt wird, dass das Motor-Stopp-Start-Ereignis erreicht werden kann.
-
In der Verarbeitungssequenz 300 stellt das TCM 22 fest, ob der Betrieb der Hilfspumpe 32 von der ES-S-Vermittlungssteuerung, veranschaulicht durch ECM 16, angefordert wurde, wie in Block 340 dargestellt. Eine Anforderung zum Betrieb der Hilfspumpe kann eine Anforderung für ein Motor-Stopp-Start-Ereignis sein. TCM 22 bestimmt dann, ob der Betrieb, eine Betätigung, einer selektiven Kupplung, wie z. B. der Schaltkupplung 35, innerhalb der Getriebe- und selektiven Kupplungsanordnung 34 angefordert wurde, wie in Block 344 dargestellt. Eine Aufforderung zur Betätigung der Schaltkupplung 35 kann eine Aufforderung sein, das Fahrzeug 10 an einer Steigung zu halten.
-
Wird der Betrieb der Schaltkupplung 35 nicht angefordert, wird die Verarbeitungssequenz 300 in Block 353 fortgesetzt, wobei der logische Ventildruck der Getriebe- und selektiven Kupplungsanordnung 34 verwendet wird, wie nachstehend näher beschrieben. Der logische Ventildruck ist der Druck, der erforderlich ist, um den aktuellen Zustand der Getriebe- und selektiven Kupplungsanordnung 34 aufrechtzuerhalten. Wenn der Betrieb der Schaltkupplung 35 angefordert wird, fährt die Verarbeitungssequenz 300 mit Block 346 fort und bestimmt verschiedene Eingangsvariablen, die Anpassungen zur Berücksichtigung möglicher Messabweichungen und/oder -fehler oder Konstruktionsspannen umfassen können. Beispielhafte Eingangsvariablen können das Gesamtgewicht des Fahrzeugs (GVM), die Steigung, das Verhältnis von Motordrehzahl zu Fahrzeuggeschwindigkeit (N/V), Kupplungskoeffizienten, Kupplungsrückstellfedern, der Federdruck des Logikventils und/oder andere Spezifikationen der Schaltkupplung umfassen. Die Verarbeitungssequenz 300 umfasst ferner Block 348, in dem eine Steigung des Fahrzeugs 10 durch das TCM 22 bestimmt wird. Die Blöcke 346 und 348 können gleichzeitig, vor oder nach dem anderen erfolgen.
-
Mit den ermittelten Eingangsvariablen und der Steigung des Fahrzeugs 10 wird die Verarbeitungssequenz 300 in Schritt 350 fortgesetzt, in dem selektive Kupplungsdrücke, wie z. B. Kupplungsdrücke, ermittelt werden, die zum Halten der ermittelten Fahrzeugsteigung erforderlich sind. Der ermittelte Schaltkupplungsdruck wird mit dem logischen Ventildruck der Getriebe- und selektiven Kupplungsanordnung 34 verglichen, wie in Block 352 dargestellt. Wenn der ermittelte Druck der Schaltkupplung kleiner oder gleich dem logischen Ventildruck ist, wird der logische Druckwert verwendet (Block 353). Ist der ermittelte Druck der Schaltkupplung größer als der logische Ventildruck, wird der ermittelte Druck der Schaltkupplung verwendet, wie in Block 355 dargestellt. Block 353 bzw. Block 355 stellen den weiter auszuwertenden Druck der Schaltkupplung dar.
-
Für den weiter auszuwertenden Kupplungsdruck werden die Temperatur- und Leckagewerte ermittelt, wie in Block 354 dargestellt. Die in Schritt 354 ermittelten Temperatur- und Leckagewerte können Anpassungen enthalten, um mögliche Messabweichungen und/oder -fehler oder Auslegungsspielräume einzubeziehen. Die ermittelten Temperatur- und Leckagewerte werden dann verwendet, um eine Gesamtleckage des Systems bei dem weiter auszuwertenden Kupplungsdruck zu bestimmen (siehe Block 356). Auf der Grundlage der Gesamtleckage des Systems wird ein Pumpendurchfluss bestimmt (siehe Block 358). Ferner wird eine Pumpendrehzahl für die Hilfspumpe 32 auf der Grundlage des ermittelten Pumpendurchflusses bestimmt.
-
Die ermittelte Pumpendrehzahl wird dann mit einem Schwellenwert für die zulässige Drehzahl der Hilfspumpe 32 verglichen, wie in Block 360 dargestellt. Wenn die ermittelte Pumpendrehzahl größer ist als die maximal zulässige Drehzahl der Hilfspumpe 32, kommuniziert TCM 22 mit der ES-S-Arbitrierungssteuerung, z. B. ECM 16, um das Motor-Stopp-Start-Ereignis nicht zuzulassen oder abzubrechen (siehe Block 362). Wenn die ermittelte Pumpendrehzahl kleiner oder gleich der zulässigen Schwellendrehzahl der Hilfspumpe 32 ist, kommuniziert TCM 22 mit der ES-S-Arbitrierungssteuerung, im Beispiel ECM 16, um das Motor-Stopp-Start-Ereignis zuzulassen oder fortzusetzen, wobei die Hilfspumpe 32 mit der ermittelten Pumpendrehzahl betrieben wird (siehe Block 364). Wenn das Motor-Stopp-Start-Ereignis zugelassen oder fortgesetzt wird, wird die Verarbeitungssequenz 300 fortgesetzt, indem die Steigung des Fahrzeugs 10 in Block 348 neu bestimmt wird und der Rest der Verarbeitungssequenz 300 erneut durchlaufen wird, um zu bestimmen, ob das Motor-Stopp-Start-Ereignis auf der Grundlage einer neu bestimmten Pumpendrehzahl fortgesetzt oder abgebrochen werden soll, wobei die Hilfspumpe 32 mit der neu bestimmten Pumpendrehzahl arbeiten würde, wenn bestimmt wird, dass das Motor-Stopp-Start-Ereignis fortgesetzt werden soll.
-
Die Bestimmung einer Drehzahl für die Hilfspumpe 32 für jedes spezifische Motor-Stopp-Start-Ereignis hat unter anderem den Vorteil, dass ein effizienterer Betrieb des Fahrzeugs 10 möglich ist, indem eine angemessene Durchflussmenge bereitgestellt und eine zu hohe Pumpendrehzahl vermieden wird. Dies wiederum reduziert den Batterieverbrauch, die Beanspruchung der Pumpe und die Herstellungskosten aufgrund des Wegfalls eines Regelventils und des geringeren Bedarfs an Filterfläche, was zu einer höheren Auslastung und einer längeren Lebensdauer der Hilfspumpe 32 führt.
-
Während diese Erfindung als beispielhafte Ausführungen beschrieben wurde, kann die vorliegende Erfindung innerhalb des Geistes und des Umfangs dieser Offenbarung weiter modifiziert werden. Diese Anmeldung soll daher alle Variationen, Verwendungen oder Anpassungen der Erfindung unter Verwendung ihrer allgemeinen Grundsätze abdecken. Ferner soll diese Anmeldung solche Abweichungen von der vorliegenden Offenbarung abdecken, die auf dem Gebiet, auf das sich diese Erfindung bezieht, bekannt oder üblich sind und die in die Grenzen der beigefügten Ansprüche fallen.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- US 9651144 [0021]
- US 2016/0047440 [0025]
- US 10808807 [0025]
- US 2014/0336890 [0029]