DE19520806A1

DE19520806A1 - Verfahren zum Steuern von Kupplungs/Kupplungs-Schaltungen für ein Leistungsgetriebe

Info

Publication number: DE19520806A1
Application number: DE19520806A
Authority: DE
Inventors: James R Talbott; Todd D Creger; Randall M Mitchell; Alan L Stahl
Original assignee: Caterpillar Inc
Current assignee: Caterpillar Inc
Priority date: 1994-06-07
Filing date: 1995-06-07
Publication date: 1995-12-14
Also published as: US5467854A; JPH0868458A

Description

Technisches Gebiet

Diese Erfindung bezieht sich generell auf ein Verfahren zum Steuern einer Schaltung in einer Schaltungstransmission und insbesondere auf ein Verfahren zur elektronischen Steuerung einer Kupplungs/Kupplungs- Schaltung einer Kraftschaltungstransmission oder Leistungsgetriebes.

Technischer Hintergrund

Generell schließt eine Motorfahrzeugs- Kraftschaltungstransmission oder -Getriebe eine Anzahl von Getriebeelementen ein, die die Eingangs- und Ausgangswellen koppeln und weiter eine ihnen zugeordnete Anzahl von Kupplungen, die wahlweise einrückbar sind, um die Getriebeelemente zu aktivieren, um ein gewünschtes Drehzahl- oder Geschwindigkeitsverhältnis zwischen den Eingangs- und Ausgangswellen einzurichten. Die Kupplung kann eine der Riemen- oder Scheibenbauart sein.

Z.B. kann die Eingangswelle mit dem Motor durch eine Flüssigkeitskupplung verbunden sein, wie z. B. einem Drehmomentwandler, und die Ausgangswelle ist direkt mit dem Fahrzeugantrieb verbunden. Das Schalten von einer Getriebeübersetzung zu einer anderen schließt das Loslassen oder Ausrücken der auslaufenden Kupplungen ein, die der augenblicklichen Getriebeübersetzung zugeordnet sind und weiter das Anwenden oder Einrücken der anlaufenden Kupplungen, die der gewünschten Getriebeübersetzung zugeordnet sind.

Die Schaltungen, die in der obigen Art ausgeführt sind, werden Kupplungs/Kupplungs-Schaltungen genannt und erfordern präzises Timing, um eine Schaltung von hoher Qualität zu erreichen.

Offenbarung der Erfindung

Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine elektronische Schaltungssteuerung für eine Kraftschaltungstransmission oder ein Getriebe offenbart. Die Transmission schließt eine Vielzahl von Geschwindigkeits- und Richtungsänderungskupplungen ein. Eine Vielzahl von Drucksteuerungsventilen sind individuell mit den Kupplungen verbunden. Eine Hydraulikpumpe liefert unter Druck gesetztes Hydrauliköl an vorbestimmte Drucksteuerungsventile, um hydraulische Strömungsmittel ansprechend auf den Empfang eines Kupplungssteuerungssignals zuzumessen. Das Verfahren erzeugt eine Schaltung von einem ersten Übertragungsverhältnis zu einem zweiten Übertragungsverhältnis durch Ausrücken einer auslaufenden Kupplung, die dem ersten Übertragungsverhältnis zugeordnet ist, und Einrücken einer anlaufenden Kupplung, die dem zweiten Übertragungsverhältnis zugeordnet ist. Das Verfahren schließt das Füllen einer anlaufenden Geschwindigkeits- oder Drehzahlkupplung ein, ferner das Loslassen einer auslaufenden Richtungskupplung in Antwort darauf, daß die anlaufende Geschwindigkeitskupplung gefüllt wird und danach allmähliches Erhöhen des Drucks der anlaufenden Geschwindigkeitskupplung um die Geschwindigkeitskupplung einzurücken. Schließlich wird der Druck der anlaufenden Richtungskupplung allmählich erhöht, um die Richtungskupplung einzurücken in Antwort darauf, daß die anlaufende Geschwindigkeitskupplung eingerückt wird.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Zum besseren Verständnis der vorliegenden Erfindung soll Bezug genommen werden auf die beigefügten Zeichnungen.

Fig. 1 ist ein Blockdiagramm eines elektronischen Steuerungssystems eines Fahrzeugsantriebsstrangs, der eine Transmission einschließt.

Die Fig. 2A, B sind Blockdiagramme, die jeweils Ausführungsbeispiele einer Transmissionskonfiguration veranschaulichen.

Die Fig. 3, 4, 5 sind Zeitpläne, die Kupplungsbefehle für verschiedene Arten von Transmissionsschaltungen veranschaulichen.

Die Fig. 6A bis D sind Zeitpläne, die verschiedene Kupplungsbefehle veranschaulichen, die einer Kombinationsschaltung zugeordnet sind.

Die Fig. 7A bis C sind Diagramme, die die Zusammenhänge zwischen Kompensationswerten und der Transmissionstemperatur und der Motorgeschwindigkeit oder -drehzahl veranschaulichen.

Die Fig. 8 bis 12, 14A, B und 17 sind Flußdiagramme, die die Softwaresteuerung einer Transmissionsschaltung oder Getriebes veranschaulichen.

Fig. 13 ist ein Zeitplan, der den Kupplungsbefehl einer Füllungsphase einer Kupplung veranschaulicht.

Fig. 15 ist ein Zeitplan, der den Kupplungsbefehl einer Modulationsphase einer Kupplung veranschaulicht, und

Fig. 16 ist ein Zeitplan, der den gewünschten Kupplungsschlupf einer Kupplung in der Modulationsphase veranschaulicht.

Bester Weg, um die Erfindung auszuführen

Bezugnehmend auf die Zeichnungen veranschaulicht Fig. 1 ein elektronisches Steuerungssystem eines Leistungsstrangs 100, der einen Verbrennungsmotor 105 einschließt, weiter einen Fluid-Drehmomentwandler 110, eine fluidbetriebene Mehrfachgeschwindigkeitstransmission 115, und einen Fahrzeug-Antriebsstrang 120. Der Motor 105 ist mit dem Drehmomentwandler 110 über die Welle 125 verbunden, der Drehmomentwandler 110 ist mit der Transmission (Getriebe) 115 über die Welle 130 verbunden, und die Transmission (Getriebe) 115 ist mit dem Fahrzeugantrieb 120 über die Welle 135 verbunden.

Die Fig. 2A, 2B zeigen ein Blockdiagramm von zwei Getriebe- oder Transmissionszahnradsätzen. Z.B. zeigt Fig. 2A einen Transmissionszahnradsatz 205 eines Traktors der Raupenbauart, Fig. 2B stellt einen Zahnradsatz 210 eines Radfahrzeuges dar. Die Transmission von Fig. 2A schließt fünf Kupplungen ein, wobei C1 ein Rückwärtsrichtungskupplung ist, C2 eine Vorwärtsrichtungskupplung ist und wobei die Kupplungen C3 bis C5 Geschwindigkeits- oder Drehzahlkupplungen sind. Die Kupplung von Fig. 2B schließt sechs Kupplungen ein, wobei C1 eine Rückwärtsrichtungskupplung ist, C2 eine Vorwärtsrichtungskupplung ist und wobei die Kupplungen C3 bis C6 Geschwindigkeits- oder Drehzahlkupplungen sind. Die Zahnradschaltungen werden ausgeführt durch wahlweises Einrücken und Ausrücken von Kombinationen der Kupplungen. Die Kupplungen werden von hydraulischem Druck betätigt und erfordern Füllzeit beim Einrücken, bevor Drehmoment zwischen einem treibenden und einem angetriebenen Reibelement übertragen wird. Die Füllzeit ist die vergangene Zeit, während der sich der Kupplungskolben von der ausgerückten zur eingerückten Position bewegt. Die Kupplungen werden wahlweise eingerückt und ausgerückt von elektromagnetisch betriebenen Proportional- Drucksteuerventilen 215. Der hydraulische Kreislauf der Transmission schließt eine positive Verdrängungspumpe 220 ein, die unter Druck gesetztes hydraulisches Strömungsmittel vom Sumpf oder Reservoir 225 an die Kupplungen durch die Steuerventile 215 pumpt. Darüber hinaus kann ein Begrenzungsventil 230 hinzugefügt werden, um den Ventilversorgungsdruck zu regulieren.

Zurück bezugnehmend auf Fig. 1, wird nun der Steuerungsteil des Kraftstrangs besprochen werden. Ein Bediener leitet eine gewünschte Schaltung über einen Bedienerschaltgriff 140 ein, der ein Gangwahlsignal erzeugt. Ein elektronisches Steuerungsmodul 147 empfängt das Gangwahlsignal und steuert in Antwort darauf die Funktion der Elektromagnetsteuerventile 215. Das elektronische Steuerungsmodul 147 kann auch verschiedene andere Eingangssignale empfangen, die Fahrzeugsystemparameter repräsentieren. Solche anderen Eingangssignale können ein Neutralisierungssignal von einem Neutralisierungspedal 145 einschließen, weiter ein Motorgeschwindigkeits- oder Motordrehzahlsignal von einem Motorgeschwindigkeitssensor 150, weiter ein Transmissionseingangsgeschwindigkeitssignal TI von einem Transmissionseingangsgeschwindigkeitssensor 155, weiter ein Transmissionszwischengeschwindigkeitssignal TN von einem Transmissionszwischengeschwindigkeitssensor 160, ferner ein Transmissionsausgangsgeschwindigkeitssignal TO von einem Transmissionsausgangsgeschwindigkeitssensor 165 und ein Transmissionsöltemperatursignal von einem Transmissionsöltemperatursensor 170. Die Sensoren sind konventionelle elektrische Wandler wie beispielsweise Potentiometer, Termistoren und/oder magnetische Geschwindigkeitsaufnehmer.

Intern weist das elektronische Steuermodul 147 eine Anzahl von konventionellen Geräten auf, die einen Mikroprozessor einschließen mit einer internen Clock oder Takt und einem Speicher, einer Eingabe/Ausgabevorrichtung und eine Reihe von proportional Elektromagnetstromtreibern. Ein Elektromagnettreiber ist jeweils einem elektromagnetisch betätigten Steuerungsventil 215 zugeordnet. Der Mikroprozessor liefert ein Befehlssignal proportional zum gewünschten Elektromagnetstrom und der Stromtreiber verwendet eine pulsweitenmodulierte Spannung, um den gewünschten Strom zu erzeugen. Die elektromagnetisch betätigten Steuerungsventile 215 sind dazu eingerichtet, einen Ölfluß zur Kupplung aufrechtzuerhalten, der ausreicht, um einen Kupplungsdruck aufrechtzuerhalten, der proportional zum Elektromagnetstrom ist. So kann der Mikroprozessor den Kupplungsdruck proportional zum Befehlssignal steuern, das an den Elektromagnettreiberkreis geliefert wird. Proportional Elektromagnetstromtreiber sind wohlbekannt in der Technik und brauchen nicht weiter besprochen werden.

Der Mikroprozessor verwendet arithmetische Einheiten, um die Transmissionsschaltung gemäß Softwareprogrammen zu steuern. Typischerweise sind die Programme in Lesespeichern bzw. read only memory (ROM), random access memory (RAM) oder Ähnlichem gespeichert. Die Programme werden in Bezug auf verschiedene Flußdiagramme besprochen.

Die Kupplungsbefehle, die die verschiedenen Arten von Schaltungen steuern, sind in Bezug auf die Fig. 3, 4 und 5 gezeigt. Es sei bemerkt, daß die Richtungskupplung verwendet wird, um den Hauptteil des Drehmomentes aufzunehmen, das von der Schaltung übertragen wird. So ist die Richtungskupplung die letzte Kupplung, die während einer Schaltung vollständig eingerückt wird. Z.B. im Fall einer Geschwindigkeits- oder Drehzahlschaltung wird die Richtungskupplung ausgerückt werden, dann erst nachdem die anlaufende Geschwindigkeitskupplung vollständig eingerückt ist, wird die Richtungskupplung wieder eingerückt.

Eine Geschwindigkeitsschaltung ist im Hinblick auf Fig. 3 gezeigt. Der Kupplungsbefehl, der den Kupplungsdruck steuert, ist hinsichtlich der Zeit gezeigt. Zuerst tritt die anlaufende Geschwindigkeitskupplung in eine Puls- und Haltephase. Wie gezeigt, wird der Befehl für die anlaufende Kupplung auf einen hohen Pegel für eine vorherbestimmte Zeit gepulst. Die Pulsphase öffnet schnell das elektromagnetisch betriebene Steuerungsventil, um damit zu beginnen, die Kupplung zu füllen, was den Kupplungskolben antreibt. Der Kupplungsbefehl wird dann auf Haltepegel erniedrigt, um die Kupplung vollständig zu füllen. Der Wert des Haltepegels ist hoch genug, um die Vollendung der Kupplungsfüllung sicherzustellen, jedoch niedrig genug, um übermäßige Drehmomentübertragung zu verhindern, wenn die Kupplung "Berührung" ("touch-up") angibt. Nachdem die anlaufende Kupplung gefüllt ist, tritt der Druck der anlaufenden Kupplung in eine Modulationsphase ein. Die Modulationsphase verwendet entweder eine Regelung bzw. closed loop-Steuerung oder eine Steuerung bzw. open loop-Steuerung, um allmählich den Kupplungsdruck zu erhöhen, um eine gewünschte Verringerung des Kupplungsschlupfes zu veranlassen. Wenn die anlaufende Kupplung einmal einrastet oder einrückt, wird der Druck der anlaufenden Kupplung auf einem Maximaldruckpegel erhöht.

Die Drücke der auslaufenden Geschwindigkeits- und Richtungskupplungen werden für eine vorherbestimmte Zeitdauer auf einen niedrigen Druckpegel verringert, bevor die anlaufende Geschwindigkeitskupplung moduliert wird. Die vorherbestimmte Zeitdauer minimiert den Zeitbetrag, währenddessen es eine Drehmomentunterbrechung während einer Schaltung gibt.

Wenn die anlaufende Geschwindigkeitskupplung einmal eingerückt ist, tritt die Richtungskupplung dann in eine Modulationsphase ein. Die Modulationsphase verwendet eine Regelung (open loop), um allmählich den Kupplungsdruck zu erhöhen, um eine gewünschte Verringerung des Kupplungsschlupfes zu bewirken. Wenn die Richtungskupplung einmal eingerückt ist, dann wird der Kupplungsdruck auf einen Maximaldruckpegel erhöht, um die Schaltung zu vollenden.

Man bemerke, daß das Füllungsende der anlaufenden Kupplung vorherbestimmt sein kann oder durch verschiedene Verfahren erfühlt oder ermittelt werden kann. Z.B. können spezielle Füllungsende-Ermittlungssensoren, Zeitverfahren oder andere bekannte Füllungsende-Erkennungsverfahren eingesetzt werden, um das Füllungsende anzuzeigen. Zusätzlich kann die Kupplungsverriegelung durch das Überwachen des Kupplungsschlupfes angezeigt werden.

Eine Richtungsschaltung ist in Bezug auf Fig. 4 gezeigt. Hier bleibt der Druck der Geschwindigkeitskupplung unverändert, während die Drücke der Richtungskupplungen verändert werden. Zuerst wird der Befehl der anlaufenden Richtungskupplung gepulst, dann auf einen Haltepegel verringert, um die Kupplung zu füllen. Dann wird der Druck der auslaufenden Richtungskupplung auf einen niedrigen Druckpegel verringert und zwar eine vorherbestimmte Zeit, bevor die anlaufende Richtungskupplung in die Modulationsphase eintritt. Die Modulationsphase verwendet eine Druckregelung (closed loop), um eine gewünschte Verringerung des Kupplungsschlupfes zu bewirken. Wenn die anlaufende Kupplung einmal eingerastet ist, dann wird der Kupplungsdruck auf einen Maximaldruckpegel erhöht, um die Schaltung zu vollenden.

Eine Kombination oder eine Richtungs- und Geschwindigkeitskupplungsschaltung ist in Bezug auf Fig. 5 gezeigt. Der Befehl der anlaufenden Geschwindigkeitskupplung wird zuerst gepulst und auf einem vorherbestimmten Pegel gehalten, um die Kupplung zu füllen, nachdem die anlaufende Geschwindigkeitskupplung gefüllt ist, wird der Kupplungsdruck moduliert, bis die Kupplung einrastet, dann wird der Kupplungsdruck schnell auf einen Maximaldruckpegel erhöht, um die Kupplung vollständig einzurücken. Jedoch werden eine vorherbestimmte Zeitdauer bevor die anlaufende Geschwindigkeitskupplung in die Modulationsphase eintritt, die Drücke der auslaufenden Geschwindigkeits- und Richtungskupplungen verringert, um die Kupplungen loszulassen bzw. auszurücken. Darüber hinaus wird eine vorherbestimmte Zeitdauer, nachdem die anlaufende Geschindigkeitskupplung anfängt, sich zu füllen, der Befehl der anlaufenden Richtungskupplung gepulst und dann gehalten, um die Kupplung zu füllen. Der Druck der anlaufenden Richtungskupplung wird dann moduliert, nachdem die anlaufende Geschwindigkeitskupplung eingerückt ist. Wenn die anlaufende Richtungskupplung einmal eingerastet ist, wird der Kupplungsdruck auf einem Maximalpegel erhöht, um die Kupplung vollständig einzurücken, um die Schaltung zu vollenden.

Die in den Fig. 8 bis 12 und 14 veranschaulichten Flußdiagramme stellen Computersoftwarelogiken dar, um das bevorzugte Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung auszuführen. Das in den Flußdiagrammen abgebildete Programm ist dazu angepaßt, von jeglichem geeigneten Mikroprozessorsystem verwendet zu werden. Die verschiedenen, in den Flußdiagrammen der Fig. 8 bis 12 und 14 gezeigten Entscheidungsblöcke können zweidimensionale Nachschau- oder Referenztabellen einer in der Technik wohlbekannten Art verwendet werden. Im Folgenden wird der Begriff Tabelle verwendet, um sich auf eine mehrdimensionale Nachschau- oder Referenztabelle zu beziehen, die entweder im RAM, ROM oder EEPROM des Mikroprozessors gespeichert ist. Die Werte sind gegründet auf Simulation und Analyse von empirischen Daten und sind abhängig von den gewünschten Betriebscharakteristiken des Antriebsstrangs.

Fig. 8 stellt ein Transmissionssteuerungsunterprogramm oder -subroutine dar, das die sequentielle Ausführung von verschiedenen Unterprogrammen steuert. Das Transmissionssteuerungsunterprogramm wird wiederholt bei festen Zeitschritten vom Betriebssystem des elektronischen Kontrollmoduls 147 aufgerufen. Der Block 805 liest die verschiedenen Eingangssignale von verschiedenen Sensoren. Der Block 810 berechnet den Kupplungsschlupf der verschiedenen Kupplungen. Z.B. ist ein Kupplungsschlupf definiert als der Unterschied zwischen der Kupplungseingangsgeschwindigkeit und der Kupplungsausgangsgeschwindigkeit.

Block 815 bestimmt den Schaltungszeitplan, basierend auf den Eingaben des Schaltgriffes und des Neutralisierungspedals. Z.B. ist die Ausgabe des Blocks 815 eine Variable, die den Gang darstellt, auf den die Transmission schaltet. Der Schaltungssteuerungsblock 820 analysiert die verschiedenen Systemeingangssignale, die oben in Bezug auf Fig. 1 beschrieben worden sind und bringt Kupplungssteuerungssignale hervor, zur Anwendung auf die elektromagnetisch betriebenen Steuerungsventile beim nächsten Ausführungsblock 825, der die erforderlichen Steuerungssignale an die Proportional- Elektromagnetstromtreiber für die elektromagnetisch gesteuerten Ventile gibt.

Die Flußdiagramme von den Fig. 9 bis 12 und 14 stellen die Unterprogramme von Block 820 dar, um Entscheidungen zu treffen, wie über die Art der Schaltung, um die spezifische Steuerung der anlaufenden und der auslaufenden Kupplungen zu bestimmen. In der Beschreibung der Unterprogramme bezieht sich die mit Zahlen in Winkelklammern dargestellte Gebrauchserklärung <nnnn< auf Blöcke, die die Zahl tragen.

Mit Bezug auf Fig. 9 ermittelt die Programmsteuerung zuerst, ob ein neuer Gang gewählt wurde <910<. Wenn ein neuer Gang gewählt wurde, dann wird ein "Schaltung im Gang"-Flag gesetzt <915< und die Schaltungsstartberechnungen werden ausgeführt <920<.

Hier berechnet die Programmsteuerung die gewünschte Abfolge von Ereignissen und dazugehörigen Parametern, um eine qualitativ hochwertige Schaltung zu erzeugen. Und z. B. veranschaulicht Fig. 6A bis D den Kupplungsbefehl und das zugehörige Parameter in Bezug auf eine Kombinationsschaltung, die sowohl das Wechseln von Geschwindigkeits- als auch Richtungskupplungen erfordert, sowie eine Schaltung von einem ersten Gang vorwärts auf einen zweiten Gang rückwärts. Fig. 6A stellt einen Kupplungsbefehl für eine anlaufende Geschwindigkeitskupplung dar. Fig. 6B stellt einen Kupplungsbefehl für eine auslaufende Geschwindigkeitskupplung dar. Fig. 6C stellt einen Kupplungsbefehl für eine anlaufende Richtungskupplung dar. Fig. 6D stellt einen Kupplungsbefehl für eine auslaufende Richtungskupplung dar. Die Programmsteuerung bestimmt die Schaltungsparameter gemäß der unten gezeigten Tabelle 1.

Tabelle 1

Die Schaltungsparameter sind einzigartig für jeden spezifischen Gang. Die tatsächlichen Werte werden von Mehrfach-Tabellen dargestellt. So werden verschiedene Werte für jede Schaltungsart z. B. Geschwindigkeitsschaltungen (1-2, 2-1, 4-3 usw.), Richtungsschaltungen (1F-1R, 2R-2F, usw.), und Kombinationsschaltungen (1F-2R, 2R-1F, usw.) gewählt. Es wird dem Fachmann leicht klar sein, daß die Tabellenwerte abhängig sind von der erwünschten Arbeitsweise des Antriebsstrangs und der speziellen Art von elektromagnetischen Steuerungsventilen, die gebraucht wird. Obwohl die Tabellenwerte hierin nicht gezeigt sind, können sie leicht vom Fachmann bestimmt werden. Man bemerke, daß in der folgenden Besprechung das Akronym "OGSC" eine vorherbestimmte auslaufende Geschwindigkeitskupplung darstellt, daß "OCSC" eine vorherbestimmte anlaufende Geschwindigkeitskupplung darstellt, daß "OGDC" eine vorherbestimmte auslaufende Richtungskupplung darstellt, und daß "OCDC" eine vorherbestimmte anlaufende Richtungskupplung darstellt.

Zuerst ermittelt die Programmsteuerung die Bestimmungen der auslaufenden und anlaufenden Kupplungen für die gewünschte Schaltung in Antwort auf den augenblicklichen Gang und den gewünschten Gang. Wenn die Kupplungsbestimmungen einmal ermittelt sind, ermittelt die Steuerung die Schaltungsparameter. Die Schaltungsparameter werden gemäß der Art der Schaltung berechnet, z. B. Geschwindigkeit, Richtung oder Kombination. Die Berechnung der Schaltungsparameter wird nun besprochen.

Paramater der auslaufenden Geschwindigkeitskupplung (OGSC = Off-Going Speed Clutch)

Die OGSC-Ausrückverzögerungszeit wird berechnet, um die auslaufende Geschwindigkeitskupplung eine vorherbestimmte Zeitdauer (das Auslauf/Anlauffenster) vor der OCSC-Modulationsbefähigungszeit oder Modulations- Enable-Zeit auszurücken. Das Auslauf/Anlauffenster sorgt für eine minimale Drehmomentunterbrechung, um Kupplungsstillstand zu verhindern.

Zusätzlich ist eine vorherbestimmte Ausrückabklingzeit für jedes Kupplungsteuerungsventil vorgesehen, um weiterhin Drehmoment während der Ausrückabklingzeit zu übertragen, nachdem das Kupplungssteuerungsventil abgeschaltet wurde.

Parameter der anlaufenden Geschwindigkeitskupplung (OCSC = On-Coming Speed Clutch)

Die OCSC-Pulsverzögerungszeit wird zu einem Wert Null berechnet, um die anlaufende Geschwindigkeitskupplung sofort zu füllen. Der OCSC-Pulspegel wird gemäß einer Tabelle von Werten für jede Kupplung gewählt. Darüber hinaus werden die "OCSC"-Pulszeit, der Haltepegel und die Haltezeit aus Tabellen von Werten für jede Kupplung gewählt. Jedoch können die Werte später gemäß eines Kompensationsfaktors angepaßt werden, der auf die Transmissionsöltemperatur oder die Motorgeschwindigkeit hinweist. Die Kompensationsfaktoren werden experimentell bestimmt und sind in einer Tabelle enthalten, die eine Vielzahl von Kompensationsfaktorwerten darstellt, die einer Vielzahl von Motorgeschwindigkeits- und Transmissionsöltemperaturwerten entsprechen. Der Zweck der Kompensationsfaktoren ist es, die Kupplungsfüllungssteuerung einzustellen und verantwortlich zu sein für Änderungen des Flusses von hydraulischem Strömungsmittel, der zum Füllen der Kupplung verfügbar ist, wenn Motorgeschwindigkeit und Transmissionsöltemperatur variieren. Die OCSC-Pulszeit, der Haltepegel und die Haltezeit werden jeweils mit ihrem jeweiligen Kompensationsfaktor multipliziert, um den Endwert für die Schaltung zu erzeugen. Z.B. stellen die Fig. 7A bis C eine graphische Darstellung dar, die den Zusammenhang zwischen dem Kompensationsfaktoren veranschaulicht, d. h., Haltezeit und Motorgeschwindigkeit, Haltepegel und Temperatur, und Pulszeit und Temperatur.

Der OCSC-Modulations-Enable-Zeitwert wird bestimmt durch Aufsummierung der OCSC-Pulsverzögerungszeit, der Pulszeit und den Haltezeitwerten. Der OCSC-Modulations- Enable-Zeitwert sorgt dafür, daß die anlaufende Geschwindigkeitskupplung moduliert wird, sobald die Kupplung gefüllt werden soll.

Die gewünschte OCSC-Schlupfzeit wird aus einer Tabelle von Werten für jede Schaltung ausgewählt. Der Sollschlupfzeitwert sorgt für eine gewünschte Schaltungsgeschmeidigkeit, während er auch Kupplungsüberhitzung und übermäßige Kupplungsabnutzung verhindert.

Parameter der auslaufenden Richtungskupplung (OGDC = Off-Going Direction Clutch)

Die OGDC-Ausrückverzögerungszeit wird bezüglich der OCSC-Modulations-Enable-Zeit bestimmt. Typischerweise wird der OGDC-Ausrückverzögerungszeitwert gleich der OGSC-Ausrückverzögerungszeit gesetzt.

Parameter der anlaufenden Richtungskupplung (OCDC = On-Coming Direction Clutch)

Die OCDC-Pulsverzögerungszeit sorgt typischerweise dafür, daß die Füllung der anlaufenden Richtungskupplung vollendet wird, bevor die anlaufende Richtungskupplung moduliert wird.

Der OCDC-Pulspegel wird gemäß einer Tabelle von Werten für jede Kupplung ausgewählt. Die OCDC-Pulszeit-, Haltepegel- und Haltezeitwerte werden in derselben Weise gewählt wie die oben beschriebene anlaufende Geschwindigkeitskupplung.

Die OCDC-Modulations-Enable-Zeit wird bestimmt durch Aufsummieren der OCSC-Modulations-Enable-Zeit mit der gewünschten OCSC-Schlupfzeit. Die OCDC-Modulations- Enable-Zeit sorgt dafür, daß die anlaufende Richtungskupplung in der Modulationsphase ist, sobald die anlaufende Geschwindigkeitskupplung einrastet.

Die gewünschte OCDC-Schlupfzeit wird gemäß einer Tabelle von Werten für jede Schaltung ausgewählt. Der Wert für die gewünschte OCDC-Schlupfzeit sorgt auch für eine gewünschte Schaltungsgeschmeidigkeit während er Kupplungsüberhitzung und übermäßigem Kupplungsabrieb vorbeugt.

Schließlich, wenn einmal die Schaltungsbeginnberechnungen vollendet sind, werden verschiedene Befehlsflags verwendet, um die Schaltungstätigkeit einzuleiten.

Mit Rückbezug auf Block 920 von Fig. 9 wird das Kupplungsteuerungsunterprogramm aufgerufen, <935<, wenn die Schaltungsbeginnberechnungen ausgeführt werden. Das Kupplungssteuerungsunterprogramm verwaltet das Kupplungseinrücken und Kupplungsausrücken und wird später mit Bezug auf Fig. 10 besprochen. Danach bestimmt die Steuerung, ob eine Schaltung ausgeführt wird <940<. Wenn eine Schaltung ausgeführt wird, bestimmt die Steuerung, ob der gewählte Gang eingerastet ist, d. h. daß die Schaltung vollendet ist <945<. Wenn der gewählte Gang eingerastet ist, dann wird der "Schaltung im Gang"-Flag gelöscht <950< und der augenblickliche Gang wird auf den Wert des neuen oder gewünschten Ganges gesetzt <955<.

Nun wird auf Fig. 10 Bezug genommen, die das Kupplungssteuerungsunterprogramm beschreibt. Bei Block 1005 werden verschiedene Befehlsflags auf geeignete Werte gesetzt. Die Flags werden dann den verschiedenen Unterprogrammen mitgeteilt. Ein Kupplungseinrücken wird durch ein "Starte Einrücken"-Flag eingeleitet und ein Kupplungsausrücken wird durch ein "Starte Ausrücken"-Flag eingeleitet. Ein "Abbruch Ausrücken"-Flag bricht das Ausrücken einer Kupplung am Beginn des Einrückens ab, während ein Flag "Stoppe einrücken" verwendet wird, um die anderen Unterprogramme zu deaktivieren, die das Kupplungseinrücken steuern.

Zuerst ermittelt die Programmsteuerung den gegenwärtigen Zustand der Befehlsflags und setzt die Flags auf die geeigneten Werte, abhängig von der Stufe oder dem Arbeitsschritt der Schaltung. Man bemerke, daß die Kommandoflags in Bezug auf die folgenden Flußdiagramme besprochen werden. Die Stufe oder der Arbeitsschritt der Schaltung wird von einem Einrücktimer und einem Ausrücktimer überwacht.

Sind die Befehlsflags einmal gesetzt, ruft die Steuerung das Kupplungsausrückunterprogramm auf <1010<. Das Kupplungsausrückunterprogramm dirigiert das Ausrücken einer auslaufenden Kupplung durch Bestimmen der Zeit, zu der die auslaufende Kupplung ausgerückt werden sollte. Das Kupplungsausrückunterprogramm wird mit Bezug auf Fig. 11 detaillierter besprochen werden. Danach ruft die Steuerung das Kupplungsfüllungsunterprogramm auf <1115<, das die Füllphase des Kupplungseinrückens dirigiert. Das Kupplungsfüllprogramm wird später in Bezug auf Fig. 12 besprochen werden. Danach wird das Kupplungsmodulierungsprogramm aufgerufen <1020<. Das Kupplungsmodulierungsunterprogramm bestimmt den Pegel des hydraulischen Drucks, der auf die Kupplung angewendet werden soll, um zu einem "sanften" Einrücken zu führen. Z. B. dirigiert das Kupplungsmodulierungsunterprogramm den Druck der anlaufenden Kupplung mit einer Regelung (closed loop), wobei der Druck so eingestellt wird, daß der Schlupf der anlaufenden Kupplung nahe einer vorherbestimmten Wertereihe aufrechterhalten wird. Das Kupplungsmodulierungsunterprogramm wird später in Bezug auf die Fig. 14A, B besprochen werden. Die Kupplungsausrück-, Kupplungsfüll- und Kupplungsmodulierungsbefehle, die von den Kupplungsausrück-, Kupplungsfüll- und Kupplungsmodulierungsunterprogrammen ausgehen, werden dann verglichen <1025<, was genauer in Bezug auf Fig. 17 besprochen wird. Schließlich werden alle Befehlsstartflags gelöscht <1030<. Die Ausrück- und Einrücktimer werden inkrementiert <1035< und der Kupplungsbefehl kehrt (zum Anfang) zurück.

Das Kupplungsausrückunterprogramm steuert das Ausrücken einer auslaufenden Kupplung und wird mit Bezug auf Fig. 11 besprochen. Die Steuerung bestimmt zuerst, ob die Kupplungsausrückfunktion aktiv ist <1105<. Eine aktive Kupplungsausrückfunktion bedeutet, daß die auslaufende Kupplung ausgerückt werden soll. Wenn die Kupplungsausrückfunktion nicht aktiv ist, dann wird ein Ausrückbefehlsflag auf einen Voll-An-Pegel gesetzt <1130<.

Jedoch, wenn die Kupplungsausrückfunktion aktiv ist, dann bestimmt die Steuerung, ob dies vor der Zeit ist, zu der die Kupplung zum Ausrücken vorgesehen ist, d. h., die Steuerung bestimmt, ob der Ausrücktimerwert kleiner ist als die Ausrückverzögerungszeit <1110<. Wenn das so ist, dann wird das Ausrückbefehlsflag auf einen Voll-An-Pegel gesetzt <1130<. Ansonsten hat die Steuerung bestimmt, daß es Zeit ist, die Kupplung auszurücken und ein "Stoppe Einrücken"-Befehls-Flag wird aktiviert <1150< und das "Verriegelter Befehl"-Flag wird gelöscht <1120<, was anzeigt, daß die Kupplung nicht länger eingerastet ist. Dementsprechend wird der Ausrückbefehl auf einen Voll- Aus-Pegel gesetzt <1125<.

Nun wird Bezug auf Fig. 12 genommen, um das Kupplungsfüllunterprogramm zu besprechen. Wie früher dargelegt, dirigiert das Kupplungsfüllunterprogramm die Füllphase einer anlaufenden Kupplung. Dieses Programm gibt einen Füllbefehlspegel zurück, der in Bezug Fig. 13 gezeigt ist. Vorteilhafterweise wird die anlaufende Kupplung so schnell wie möglich gefüllt und zwar durch Pulsen des Kupplungsbefehls auf einen Pulspegel, um schnell das elektrohydraulische Steuerungsventil zu öffnen, um den maximalen Flüssigkeitsfluß zur Kupplung zu erreichen. Der Kupplungsbefehl fällt dann auf einen Haltepegel, der ein Pegel ist, der einem gerade ausreichenden Kupplungsdruck entspricht, um die Kupplungskolbenrückführungsfedern zu überwinden. Dies hält das Kupplungspaket am Ende der Füllung leicht zusammen und hält das Kupplungspaket mit gerade genug Druck zusammen, um das Kupplungspaket davon abzuhalten, sich zu separieren.

Nun bezugnehmend auf das Flußdiagramm von Fig. 12, bestimmt die Programmsteuerung zuerst, ob die Kupplungsfüllfunktion aktiv ist <1225<. Wenn die Kupplungsfüllfunktion inaktiv ist, dann wird ein Füllbefehl auf einen Voll-Aus-Pegel gesetzt <1230<. Wenn die Kupplungsfüllfunktion aktiv ist, und dies ist vor der Zeit, zu der das Pulsen zum Einsetzen vorgesehen ist <1235<, dann wird das Füllkommandoflag auf einen Voll- Aus-Pegel gesetzt <1240<. Jedoch wenn die Kupplungsfüllfunktion aktiv ist und es ist während der Zeit, die für den Puls vorgesehen ist <1245<, dann wird das Füllbefehlsflag auf einen Pulspegel gesetzt <1250<. Schließlich wenn die Kupplungsfüllfunktion aktiv ist und dies ist nach der Zeit, die für den Puls vorgesehen ist, dann wird das Füllbefehlsflag auf einen Haltepegel gesetzt <1255<.

Nun bezugnehmend auf die Flußdiagramme der Fig. 14A, B wird nun das Kupplungsmodulationsunterprogramm besprochen. Das Kupplungsmodulationsunterprogramm erhöht den Kupplungsdruck von einem Haltepegel auf einen Voll- An-Pegel, um die anlaufende Kupplung einzurücken oder einzurasten. Der entsprechende Kupplungsbefehl ist in Fig. 15 gezeigt. Der Kupplungsbefehlspegel wird von einer PID-Regelung (closed loop) bestimmt, die die Differenz zwischen dem tatsächlichen Kupplungsschlupf und dem erwünschten Kupplungsschlupf während des Einrückens überwacht. Z.B., wie in Fig. 16 gezeigt, hat der gewünschte Kupplungsschlupf einen konstanten Abfall, aber der gewünschte Kupplungsschlupf kann jegliche erwünschte Form haben. Wenn eine Kupplung einrastet, leitet das Kupplungsmodulationsunterprogramm ein Kupplungskommando ein, das den Voll-An-Pegel hat, um sicherzustellen, daß die Kupplung unter hohen darübergehenden Drehmomentbelastungen nicht losbricht. Wie in Fig. 15 gezeigt, kann der Kupplungsbefehl nach einer vorherbestimmten Zeitdauer auf einen Halte-An-Pegel fallen, um den Druck auf die eingerückte Kupplung zu verringern, um das Lecken von Kupplung und Ventil zu minimieren.

In Rückbezug auf Fig. 14A beginnt die Programmsteuerung zu bestimmen, ob die Kupplungsmodulationsfunktion aktiv ist <1402<, was bedeutet, daß die anlaufende Kupplung eingerückt werden muß. Wenn nicht, wird das Modulationsbefehlsflag auf einen Voll-Aus-Pegel gesetzt <1404<.

Wenn die Kupplungsmodulationsfunktion aktiv ist, aber es ist eher als die Zeit, zu der es vorgesehen ist, daß die Kupplung moduliert wird, d. h., der Einrücktimerwert ist kleiner als der Modulations-Enable-Zeitwert <1406<, dann wird das Modulationsbefehlsflag auf einen Voll-Aus- Pegel gesetzt <1408<. Andernfalls bestimmt die Steuerung, ob eine andere Kupplung eingerückt werden muß, bevor die augenblickliche Kupplung die Modulation beginnen muß <1410<. Man bemerke, daß der Block 1410 primär mit einer Richtungskupplung beschäftigt ist. Z.B. wird während einer Geschwindigkeitsschaltung die Richtungskupplung ausgerückt, dann eingerückt als Teil der Schaltung. So muß, wenn die augenblickliche Kupplung (die gerade gesteuert wird) eine Richtungskupplung ist, die anlaufende Geschwindigkeitskupplung eingerastet sein, bevor die Richtungskupplung moduliert werden muß. Dementsprechend, wenn die Steuerung darauf wartet, daß eine andere Kupplung einrastet, d. h. eine Geschwindigkeitskupplung, dann wird das Modulationsbefehlsflag auf einen Voll-Aus-Pegel gesetzt <1412<.

Andernfalls bestimmt die Steuerung, ob die Modulation eingeleitet worden ist, d. h., ob der Einrücktimerwert gleich dem Modulations-Enable-Zeitwert ist, oder ob die Geschwindigkeitskupplung eingerastet hat <1414<. Wenn die Steuerung noch nicht die Modulation eingeleitet hat, dann initialisiert die Steuerung die Modulationsvariablen: Ein Anfangskupplungsschlupfwert wird auf den gegenwärtigen Kupplungsschlupf gesetzt <1416<, ein PID-Integrator wird zurückgesetzt <1418<, der vorherige Schlupffehler wird auf Null gesetzt <1420< und die maximale Modulationsrate wird gesetzt <1422<. Schließlich wird das Modulationsbefehlsflag auf einen Haltepegel gesetzt <1424<.

Wenn dies nach der Zeit zum Starten der Modulation ist, bestimmt die Steuerung dann den maximalen Modulationspegel <1426<, und bestimmt, ob die augenblickliche Kupplung vorher eingerückt oder eingerastet war <1428<. Wenn die Kupplung vorher nicht eingerastet war, dann bestimmt die Steuerung, ob der Einrücktimerwert größer ist als die Summe der Zeit, die vergangen ist, von der Zeit, zu der die Kupplung eingerastet war, bis zu der Zeit, zu der der Voll-An- Befehl erzeugt worden ist <1430<. Wenn dies so ist, dann wird das Modulationsbefehlsflag auf einen Halte-An-Pegel gesetzt <1432<, andernfalls wird das Modulationsbefehlsflag auf einen Voll-An-Pegel gesetzt <1434<.

Jedoch, wenn die Kupplung bei Block 1428 nicht eingerastet war, dann wird der Kupplungsschlupf mit einem vorherbestimmten Kupplungsschlupf verglichen, um zu bestimmen, ob die Kupplung gerade eingerastet hat <1436<. Wenn die Steuerung ermittelt, daß die Kupplung gerade eingerastet ist, dann wird das "Kupplung eingerastet"- Befehlsflag aktiviert <1438<, das "Zeit angehalten"- Befehlsflag wird auf den Einrücktimerwert gesetzt <1440< und das Modulationsbefehlsflag wird auf einen Voll-An- Pegel gesetzt <1442<.

Jedoch wenn beim Entscheidungsblock 1436 nicht bestimmt worden ist, daß die Kupplung gerade eingerastet hat, dann leitet die Steuerung die Kupplungsmodulationsphase ein. Zuerst bestimmt die Steuerung den gewünschten Kupplungsschlupf <1444< und den Kupplungsschlupffehler <1446< (durch Berechnen der Differenz zwischen aktuellem Kupplungsschlupf und dem gewünschten Kupplungsschlupf). Die Steuerung bestimmt dann den Modulationsbefehlspegel ansprechend auf den Kupplungsschlupffehler, indem sie die PID-Steuerung verwendet <1448<. Z.B. werden bei Block 1448 die Proportional-, Integral- und Ableitungs-oder Derivativterme der PID-Steuerung bestimmt und durch den Minimal- und Maximalmodulationspegel begrenzt. Schließlich wird das Modulationsbefehlsflag auf das Ergebnis der PID-Steuerung gesetzt <1450<.

Nun wird auf Fig. 17 Bezug genommen, um die Kombination der Ausrück-, Füll- und Modulationsbefehle zu besprechen. Z.B. bestimmt die Programmsteuerung von Fig. 17 die Priorität der drei Befehle. Die Steuerung setzt den Kupplungsbefehl zuerst auf den Füllbefehlwert <1705<, vergleicht dann den Kupplungsbefehl mit dem Modulationsbefehl <1710<. Wenn der Kupplungsbefehl kleiner ist als der Modulationsbefehl, dann wird der Kupplungsbefehl auf den Modulationsbefehlswert gesetzt <1715<. Andernfalls wird der Kupplungsbefehl mit dem Ausrückbefehl verglichen <1720<. Wenn der Kupplungsbefehl größer ist als der Ausrückbefehl, dann wird der Kupplungsbefehl auf den Ausrückbefehlswert gesetzt <1725<.

So wird, während die vorliegende Erfindung mit Bezug auf das bevorzugte Ausführungsbeispiel oben teilweise gezeigt und beschrieben worden ist, vom Fachmann verstanden werden, daß verschiedene zusätzliche Ausführungsbeispiele erwägt werden können, ohne vom Geist und der Reichweite der vorliegenden Erfindung abzuweichen.

Industrielle Anwendbarkeit

Die vorliegende Erfindung ist vorteilhafterweise anwendbar auf die Steuerung einer Kupplungs- zu Kupplungs-Schaltung einer Leistungsschaltungstransmission oder Getriebes einer Baumaschine wie einen Radlader, Bulldozer oder Ähnlichem. Eine solche Schaltung kann eine Drehzahl- oder Geschwindigkeitsschaltung sein, die von einem Drehzahl- oder Geschwindigkeitsverhältnis auf ein anderes Geschwindigkeitsverhältnis wechselt. Ein Geschwindigkeitsverhältnis ist definiert als die Transmissionseingangsgeschwindigkeit (Drehzahl) oder Drehmomentwandlergeschwindigkeit (Drehzahl), dividiert durch die Ausgangsgeschwindigkeit oder -drehzahl. So hat ein niedriger Gangbereich ein hohes Geschwindigkeitsverhältnis und ein höherer Gangbereich hat ein niedrigeres Geschwindigkeitsverhältnis. Um eine Hochschaltung auszuführen, wird eine Schaltung von einem hohen Geschwindigkeitsverhältnis auf ein niedriges Geschwindigkeitsverhältnis gemacht. Bei der Transmissionsart, die von dieser Erfindung betroffen wird, wird das Hochschalten ausgeführt durch das Ausrücken einer Kupplung, die dem höheren Geschwindigkeitsverhältnis zugeordnet ist, und das Einrücken einer Kupplung, die dem niedrigeren Geschwindigkeitsverhältnis zugeordnet ist, um dadurch den Zahnradsatz so anzuordnen, daß er bei dem niedrigeren Geschwindigkeitsverhältnis arbeitet. In Bezug auf eine Geschwindigkeitsschaltung, sowie eine Hochschaltung, wird die Richtungskupplung dazu verwendet, das durch die Schaltung erzeugte Drehmoment zu absorbieren. So wird während einer Hochschaltung die Richtungskupplung ausgerückt, dann eingerückt, nachdem die anlaufende Geschwindigkeitskupplung eingerückt ist. In dieser Weise absorbiert die Richtungskupplung das Drehmoment, das während der Schaltung erzeugt wurde.

Die vorliegende Erfindung ist dazu angepaßt, den Zeitablauf der Kupplungs- zu Kupplungs-Schaltung zu steuern, um eine Schaltung mit höherer Qualität zu erreichen. Z.B. verwendet während der Kupplungsmodulation das elektronische Steuermodul einen Regelalgorithmus (closed loop), um den Kupplungsschlupf der einrückenden Kupplungen zu steuern, um hier für ein gleichmäßiges Kupplungseinrücken zu sorgen, unabhängig von den Betriebsbedingungen oder der Belastung des Fahrzeugs. Dies resultiert in forschen Kupplungseinrückungen unter jeglichen Belastungsbedingungen, um in verlängerter Lebensdauer der Antriebslinienkomponenten zu resultieren und es verringert die Ermüdung des Bedieners.

Andere Aspekte, Ziele und Vorteile der vorliegenden Erfindung können durch ein Studium der Zeichnungen, der Offenbarung und der angehängten Ansprüche erlangt werden.

Zusammenfassend kann man folgendes sagen:
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine elektronische Schaltungssteuerung für eine Kraftsschaltungstransmission offenbart. Die Transmission schließt eine Vielzahl von Geschwindigkeits- und Richtungsänderungskupplungen ein. Eine Vielzahl von Drucksteuerungsventilen sind individuell mit den Kupplungen verbunden. Eine hydraulische Pumpe liefert unter Druck gesetztes Hydrauliköl zu vorherbestimmten Drucksteuerungsventilen, um hydraulische Flüssigkeit in Antwort auf den Empfang eines Kupplungsteuerungssignals zu liefern. Das Verfahren erzeugt einen Schaltvorgang von einem ersten Übertragungsverhältnis auf ein zweites Übertragungsverhältnis durch Ausrücken einer auslaufenden Kupplung, die dem ersten Übertragungsverhältnis zugeordnet ist, und Einrücken einer anlaufenden Kupplung, die dem zweiten Übertragungsverhältnis zugeordnet ist. Das Verfahren schließt das Füllen einer anlaufenden Geschwindigkeitskupplung ein, ferner das Ausrücken einer auslaufenden Richtungskupplung in Antwort darauf, daß die anlaufende Geschwindigkeitskupplung gefüllt wird, und danach das allmähliche Erhöhen des Drucks der anlaufenden Geschwindigkeitskupplung um die Geschwindigkeitskupplung einzurücken. Schließlich, wird der Druck der anlaufenden Richtungskupplung allmählich erhöht, um die Richtungskupplung einzurücken in Antwort darauf, daß die anlaufende Geschwindigkeitskupplung eingerückt wird.

Zeichnungsbezeichnungen Fig. 1

147 Electronic control module = elektronisches Steuerungsmodul
105 Engine = Motor
110 Torque converter = Drehmomentwandler
120 Vehicle = Fahrzeug
115 Transmission = Transmission (Getriebe)

Fig. 3

Clutch commands = Kupplungsbefehle
Off-going speed clutch = auslaufende Geschwindigkeitskupplung
On-coming speed clutch = anlaufende Geschwindigkeitskupplung
Directional clutch = Richtungskupplung
Start of shift = Schaltungsbeginn
End of shift = Schaltungsende
Time = Zeit

Fig. 4

Clutch commands = Kupplungsbefehle
Speed clutch = Geschwindigkeitskupplung
On-coming directional clutch = anlaufende Richtungskupplung
Off-going directional clutch = auslaufende Richtungskupplung
Start of shift = Schaltungsbeginn
End of shift = Schaltungsende
Time = Zeit

Fig. 5

Clutch commands = Kupplungsbefehle
Off-going speed clutch = auslaufende Geschwindigkeitskupplung
On-coming directional clutch = anlaufende Richtungskupplung
Off-going directional clutch = auslaufende Richtungskupplung
Start of shift = Schaltungsbeginn
End of shift = Schaltungsende
Time = Zeit

Fig. 6

Pulse level = Pulspegel
Hold level = Haltepegel
Full on level = Voll-An-Pegel
Hold on level = Halte-An-Pegel
Full off level = Voll-Aus-Pegel
Pulse time = Pulszeit
Hold time = Haltezeit
Desired slip time = Soll-Schlupfzeit
Full on time = Voll-An-Zeit
Modulation enable time = Modulations-Enable-Zeit
Off-going to on-coming margin = Auslauf/Anlauf-Rahmen (Bereich) oder Auslauf/Anlauf-Fenster
Release delay time = Ausrückverzögerungszeit
Release decay time = Ausrückabklingzeit
Shift time = Schaltzeit
Start = Beginn

Fig. 7A

Engine speed RPM = Motorgeschwindigkeit oder -drehzahl Umdrehungen/Minute
Hold time factor = Haltezeitfaktor

Fig. 7B

Temperature DEG C = Temperatur Grad Celsius
Hold level factor = Haltepegelfaktor

Fig. 7C

Pulse time factor = Pulszeitfaktor
Temperature DEG C = Temperatur Grad Celsius

Fig. 8

Start = Beginn
805 Read inputs = lies Eingaben
810 Calculate clutch slips = berechne Kupplungsschlupfe
815 Select gear = wähle Gang
820 Shift control = Schaltungssteuerung
825 Write outputs = schreibe Ausgaben
Exit = Ausgang

Fig. 9

Start = Beginn
910 New Gear selected? = neuer Gang gewählt?
No = nein
Yes = ja
915 Set shift in progress flag = setze "Schaltung im Gang"-Flag
920 Perform start of shift calculations = führe Schaltungsstartberechnungen aus
935 Call clutch control for each clutch = rufe Kupplungssteuerung für jede Kupplung auf
940 Shift in progress? = Schaltung im Gang?
945 Selected gear locked in? = gewählter Gang eingerastet?
950 Clear shift in progress flag = lösche "Schaltung im Gang"-Flag
955 Set current gear = desired gear = setze gegenwärtigen Gang = gewünschter Gang
Exit = Ausgang

Fig. 10

Start = Beginn
1005 Evaluate and reset command flags = Bewerte und setze Befehlsflags zurück
1010 Release clutch = rücke Kupplung aus
1015 Fill clutch = fülle Kupplung
1020 Modulate clutch = moduliere Kupplung
1025 Compare clutch commands = vergleiche Kupplungsbefehle
1030 Start clear command flags = beginne Befehlsflags zu löschen
1035 Increment Timers = inkrementire Timer
Exit = Ausgang

Fig. 11

Start = Beginn
1105 clutch release active? = Kupplung Ausrücken aktiv?
No = nein
Yes = ja
1110 Release timer < Release delay time? = Ausrücktimer < Ausrückverzögerungszeit?
1115 Activate stop engegement flag = aktiviere "Stoppe Einrücken"-Flag
1125 Release command = full off = gebe Befehl "Voll Aus" ab
1130 Release command = full on = gebe Befehl "Voll An" ab
Exit = Ausgang

Fig. 12

Start = Beginn
1205 Clutch fill active? = Kupplungsfüllen aktiv?
No = nein
Yes = ja
1215 Fill command = full off = Füllbefehl = Voll An
1220 Before start of pulse? = vor Pulsbeginn?
1225 Fill command = full off = Füllbefehl = Voll An
1230 During pulse? = während des Pulses?
1235 Fill command = pulse level = Füllbefehl = Pulspegel
1240 Fill command = hold level = Füllbefehl = Haltepegel
Exit = Ausgang

Fig. 13

On-coming clutch fill command = Füllbefehl der anlaufenden Kupplung
Full on level = Voll-An-Pegel
Command level = Befehlspegel
Fill hold level = Füll-Halte-Pegel
Full off level = Voll-Aus-Pegel
Pulse delay time = Pulsverzögerungszeit
Pulse time = Pulszeit
Pulse level = Pulspegel
Time = Zeit

Fig. 14A

Start = Beginn
1402 Modulation action? = Modulationsdurchführung?
No = nein
Yes = ja
1404 Modulate command = full off level = Modulationsbefehl = Voll-Aus-Pegel
1406 Engagement timer < modulation enable time = Einrücktimer < Modulations-Enable-Zeit
1408 Modulate command = full off level = Modulationsbefehl = Voll-Aus-Pegel
1410 Waiting for speed clutch to lock in? = Warten, daß Geschwindigkeitskupplung einrückt?
1412 Modulate command = full off level = Modulationsbefehl = Voll-Aus-Pegel
1414 Modulation initiated? = Modulation eingeleitet?
1416 Set initial slip value = setze Anfangsschlupfwert
1418 Reset integrator = setze Integrator zurück
1420 Reset previous slip error = setze vorherigen Schlupffehler zurück
1422 Determine maximum modulation level = bestimme Maximal-Modulationspegel
1424 Modulate command = hold = Modulationsbefehl = Halten
1428 Clutch locked flag set? = "Kupplung eingerastet"-Flag gesetzt?

Fig. 14B

1430 Engagement Timer < time locked & full on time = Einrücktimer < "Eingerastet"-Zeit + "Voll An"-Zeit
1432 Modulate command = hold on level - Modulationsbefehl = Halte-an-Pegel
1434 Modulate command = full on level - Modulationsbefehl = Voll-an-Pegel
1436 Slip clutch speed below locked up speed? = Kupplungsschlupfgeschwindigkeit niedriger als Einrastgeschwindigkeit?
Yes = ja
1438 Activate clutch locked flag = aktiviere "Kupplung eingerastet"-Flag
1440 Time locked = engagement timer value = "Eingerastet"-Zeit = Einrücktimerwert
1442 Modulate command = full on level - Modulationsbefehl = Voll-an-Pegel
1444 Calculate desired clutch slip = berechne Soll-Kupplungsschlupf
1446 Calculate clutch slip error = berechne Kupplungsschlupffehler
1448 PID control = PID-Steuerung
1448 Modulate command = result of PID control = Modulationsbefehl = Ergebnis der PID-Steuerung
Exit = Ausgang

Fig. 15

On-coming clutch modulate command = Modulationsbefehl der anlaufenden Kupplung
Full on level = Voll-An-Pegel
Command level = Befehlspegel
Hold level = Haltepegel
Modulatin enable time = Modulations-Enable-Zeit
Modulatin start time = Modulations-Start-Zeit
Max modulation level = Maximal-Modulationspegel
Desired slip time = Soll-Schlupfzeit
Min modulation level = Minimal-Modulationspegel
Full on time = Voll-An-Zeit
Time = Zeit
Clutch lock-up = Kupplungsberührung

Fig. 16

Desired clutch slip (RPM) = Soll Schlupf (Umdrehungen/Minute)
Modulation Enable time = Modulations-Enable-Zeit
Desired slip time = Soll-Schlupfzeit
Time = Zeit
Initial on-coming clutch slip = anfänglicher Schlupf der anlaufenden Kupplung

Fig. 17

Start = Beginn
1705 Clutch command = fill command = Kupplungsbefehl = Füllbefehl
1710 Clutch command < = modulate command? = Kupplungsbefehl < = Modulationsbefehl?
1715 Clutch command = modulate command? = Kupplungsbefehl = Modulationsbefehl?
No = nein
Yes = ja
1720 Clutch command < = release command? = Kupplungsbefehl < = Ausrückbefehl?
1725 Clutch command = release command? = Kupplungsbefehl = Ausrückbefehl?
Exit = Ausgang

Claims

1. Ein Verfahren zur Steuerung eines Leistungsschaltgetriebes (Transmission), wobei folgendes vorgesehen ist:
Eine Vielzahl von Drehzahländerungskupplungen,
eine Vielzahl von Richtungsänderungskupplungen,
eine Vielzahl von Drucksteuerungsventilen, die individuell mit den Kupplungen verbunden sind,
eine hydraulische Pumpe, die geeignet ist zur Lieferung von unter Druck gesetztem Hydrauliköl an die Vielzahl von Drucksteuerungsventilen, wobei vorbestimmte Drucksteuerungsventile hydraulisches Strömungsmittel an die Kupplungen zumessen, und zwar in Antwort auf den Empfang eines Kupplungsbefehlssignals, wobei das Verfahren eine Schaltung von einem ersten Übersetzungs- oder Übertragungsverhältnis auf ein zweites Übertragungsverhältnis erzeugt durch Ausrücken einer auslaufenden Kupplung, die dem ersten Übertragungsverhältnis zugeordnet ist, und Einrücken einer anlaufenden Kupplung, die dem zweiten Übertragungsverhältnis zugeordnet ist gemäß den folgenden Schritten:
Steuern eines Drucksteuerungsventils zugeordnet zu einer anlaufenden Geschwindigkeitskupplung, um die Kupplung zu füllen,
Steuern eines Drucksteuerungsventils, zugeordnet zu einer auslaufenden Richtungskupplung, um den Kupplungsdruck zu verringern, um die Richtungskupplung zu veranlassen, loszulassen in Antwort darauf, daß die anlaufende Geschwindigkeitskupplung gefüllt wird;
danach, Steuern des Drucksteuerungsventils der anlaufenden Geschwindigkeitskupplung, um allmählich den Kupplungsdruck zu erhöhen, um die Geschwindigkeitskupplung eingreifen zu lassen, und Steuern eines Drucksteuerungsventils, zugeordnet zu einer anlaufenden Richtungskupplung, um allmählich den Richtungskupplungsdruck zu erhöhen, um die Richtungskupplung eingreifen zu lassen in Antwort darauf, daß die anlaufende Geschwindigkeitskupplung eingerückt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, mit dem Schritt, daß ein mit einer auslaufenden Geschwindigkeitskupplung verbundenes Drucksteuerungsventil gesteuert wird, daß der Kupplungsdruck gesenkt wird in Antwort darauf, daß die eingreifende Geschwindigkeitskupplung gefüllt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, wobei der Schritt des Füllens der anlaufenden Kupplung die folgenden Schritte einschließt:
Pulsen des Drucksteuerungsventiles der anlaufenden Kupplung für eine vorherbestimmte Zeitdauer; und danach Steuern des Drucksteuerungsventils der anlaufenden Kupplung, um den Kupplungsdruck auf einem vorherbestimmten Druckniveau aufrecht zu erhalten.

4. Ein Verfahren wie in Anspruch 3 dargelegt, worin der Schritt der allmählichen Erhöhung des Drucks der anlaufenden Kupplung folgende Schritte einschließt:
Messen der Schlupfgeschwindigkeit der anlaufenden Kupplung,
Vergleichen der gemessenen Schlupfgeschwindigkeit mit einer gewünschten Schlupfgeschwindigkeit, und
allmähliches Erhöhen des Druckes auf die anlaufende Kupplung, um die Schlupfgeschwindigkeit gegen Null- Schlupf zu steuern.

5. Verfahren nach Anspruch 4, mit dem Schritt, daß das Anlauf-Drucksteuerungsventil den Kupplungsdruck auf einen maximalen Druckpegel erhöht, um die anlaufende Kupplung einzurücken in Antwort darauf, daß die Schlupfgeschwindigkeit im wesentlichen Null ist.

6. Verfahren zum Steuern einer Leistungsschaltungstransmission, wobei die Transmission folgendes aufweist:
eine Vielzahl von Geschwindigkeitsänderungskupplungen,
eine Vielzahl von Richtungsänderungskupplungen, eine Vielzahl von Drucksteuerungsventilen, die individuell mit den Kupplungen verbunden sind,
eine Hydraulikpumpe, geeignet um unter Druck gesetztes Hydrauliköl an die Vielzahl von Drucksteuerungsventilen zu liefern, wobei diejenigen der Drucksteuerungsventile, die vorherbestimmt sind, hydraulisches Strömungsmittel an die Kupplungen liefern, in Antwort auf den Empfang eines Kupplungssteuerungssignals, wobei das Verfahren ein Schalten vom ersten Übertragungsverhältnis zu einem zweiten Übertragungsverhältnis erzeugt durch Ausrücken einer auslaufenden Kupplung, die dem ersten Übertragungsverhältnis zugeordnet ist und dem Einrücken einer anlaufenden Kupplung, die dem zweiten Übertragungsverhältnis zugeordnet ist, wobei die folgenden Schritte vorgesehen sind:
Steuern eines Drucksteuerungsventils, das einer anlaufenden Geschwindigkeitskupplung zugeordnet ist, um die Geschwindigkeitskupplung zu füllen; danach
Steuern eines Drucksteuerungsventils, das einer anlaufenden Richtungskupplung zugeordnet ist, um die Richtungskupplung zu füllen,
Steuern eines Drucksteuerungsventils, das einer auslaufenden Geschwindigkeitskupplung zugeordnet ist, um den Kupplungsdruck zu reduzieren, um die auslaufende Geschwindigkeitskupplung dazu zu bringen, auszurücken in Antwort darauf, daß die anlaufende Geschwindigkeitskupplung gefüllt wird,
Steuern eines Drucksteuerungsventils, das einer auslaufenden Richtungskupplung zugeordnet ist, um den Druck der auslaufenden Richtungskupplung zu reduzieren, um die auslaufende Richtungskupplung dazu zu veranlassen, daß sie losläßt bzw. ausrückt in Antwort darauf, daß die eingreifende Geschwindigkeitskupplung gefüllt wird,
Steuern des Drucksteuerungsventil der anlaufenden Geschwindigkeitskupplung, um allmählich den Geschwindigkeitskupplungsdruck zu erhöhen um die Geschwindigkeitskupplung einzurücken, und
Steuern eines Drucksteuerungsventil, das einer anlaufenden Richtungskupplung zugeordnet ist, um allmählich die Richtungskupplung einzurücken in Antwort darauf, daß die anlaufende Geschwindigkeitskupplung eingerückt wird.

7. Verfahren nach Anspruch 6, mit dem Schritt, daß ein Drucksteuerungsventil gesteuert wird, das einer auslaufenden Geschwindigkeitskupplung zugeordnet ist, um den Kupplungsdruck herabzusetzen in Antwort darauf, daß die anlaufende Kupplung gefüllt wird.

8. Verfahren nach Anspruch 7, wobei der Schritt des Füllens einer anlaufenden Kupplung folgende Schritte einschließt:
Pulsen des Druckkontrollventils der anlaufenden Kupplung für eine vorherbestimmte Zeitdauer, und danach
Steuern des Drucksteuerungsventils der anlaufenden Kupplung, um den Kupplungsdruck bei einem vorherbestimmten Druckpegel aufrechtzuerhalten.

9. Verfahren nach Anspruch 8, wobei der Schritt des allmählichen Erhöhens des Drucks der anlaufenden Kupplung folgende Schritte einschließt:
Messen der Schlupfgeschwindigkeit der anlaufenden Kupplung,
Vergleichen der Schlupfgeschwindigkeit mit einer gewünschten Schlupfgeschwindigkeit; und
allmähliches Erhöhens des Drucks auf die anlaufende Kupplung, um die Schlupfgeschwindigkeit gegen Null- Schlupf zu steuern.

10. Verfahren nach Anspruch 9, mit dem Schritt, daß das Einrückdrucksteuerungsventil so gesteuert wird, daß der Kupplungsdruck auf einen maximalen Druckpegel erhöht wird, um die anlaufende Kupplung vollständig einzurücken in Antwort darauf, daß die Schlupfgeschwindigkeit im Wesentlichen Null ist.

11. Verfahren nach Anspruch 10, wobei die Transmission treibend mit einem Motor verbunden ist, und die folgenden Schritte vorsieht:
Bestimmen der Geschwindigkeit oder Drehzahl des Motors,
Bestimmen der Temperatur der Transmission, und
Befehlen oder Steuern der Drucksteuerungsventile in Antwort auf die Motorgeschwindigkeit und die Transmissionstemperatur.