DE602004013259T2

DE602004013259T2 - Steuerung für die Überbrückungskupplung eines Momentwandlers

Info

Publication number: DE602004013259T2
Application number: DE602004013259T
Authority: DE
Inventors: Satoshi Segawa; Kazutaka Adachi
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2003-12-05
Filing date: 2004-09-14
Publication date: 2009-05-07
Anticipated expiration: 2024-09-15
Also published as: EP1538371A2; CN100362266C; EP1538371A3; EP1538371B1; CN1624361A; JP2005164012A; US7085640B2; JP3890478B2; US20050121277A1; DE602004013259D1

Description

Gebiet der Erfindung
Diese Erfindung betrifft eine Steuerung einer Feststellkraft einer Überbrückungskupplung mit einem Drehmomentwandler für ein Fahrzeug.
Hintergrund der Erfindung
Ein zwischen einem Verbrennungsmotor und einem Automatikgetriebe eines Fahrzeugs eingebauter Drehmomentwandler überträgt ein Drehmoment mittels eines Fluids zwischen einem Pumpenflügelrad und einem Turbinenlaufrad. Da die relative Drehung zwischen dem Pumpenflügelrad und dem Turbinenlaufrad den Kraftstoffverbrauch des Verbrennungsmotors erhöht, ist es bevorzugt, das Pumpenflügelrad und das Turbinenlaufrad bald nach dem Starten des Fahrzeugs direkt zu verbinden. Für diesen Zweck ist eine Überbrückungskupplung vorgesehen. Solch eine Drehmomentübertragung ist in dem Dokument US 6066072 A , das den nächsten Stand der Technik darstellt, offenbart.
Bei einem Drehmomentwandler, der mit einer Überbrückungskupplung ausgestattet ist, wird das Umschalten zwischen einem Wandlermodus, bei dem das Drehmoment über ein Fluid übertragen wird, und einem Überbrückungsmodus, bei dem das Drehmoment über die Überbrückungskupplung übertragen wird, durch einen Schlupfmodus durchgeführt, bei dem ein Schlupf in der Überbrückungskupplung derart ermöglicht wird, dass ein Teil des Drehmoments über das Fluid übertragen wird, während der andere Teil des Drehmoments über die Überbrückungskupplung übertragen wird.
Zusammenfassung der Erfindung
Im Hinblick auf einer Steuerung einer relativen Drehzahl zwischen dem Pumpenflügelrad und dem Turbinenlaufrad im Schlupfmodus offenbart das US-Patent Seriennummer 6,066,072 eine Zwei-Freiheitsgrad-Steuervorrichtung, welche einen Befehlswert für die relative Drehzahl zwischen dem Pumpenflügelrad und dem Turbinenlaufrad bestimmt, indem ein Vorwärtsregelungs-Befehlswert auf der Grundlage eines Referenzmodells desselben und ein Regelungsbefehlswert auf der Grundlage eines Unterschieds zwischen einer relativen Ziel-Drehzahl und der relativen Ist-Drehzahl verwendet wird. Die Vorrichtung ist mit einem Feedback-Kompensator und einer Vorverarbeitungseinheit mit einem Vorwärtsregelungskompensator ausgestattet, um so eine dynamische Kennlinie eines Referenzmodells zu realisieren.
Hierbei stellt der Feedback-Kompensator die Steuerungsstabilität sicher, während der Vorwärtsregelungskompensator eine gute Steuerungsreaktion sicherstellt. Diese Kompensatoren können unabhängig voneinander ausgelegt sein.
Die relative Ziel-Drehzahl und die Kennlinie des Referenzmodells werden gemäß den geforderten Eigenschaften festgelegt, die während der Konstruktionsphase des Fahrzeugs gemäß den angenommenen Fahrzuständen des Fahrzeugs bestimmt werden. Wenn z. B. die Fahrzeugfahrgeschwindigkeit sehr langsam ist, ist es bevorzugt, dass sich die relative Drehzahl sofort der relativen Ziel-Drehzahl annähert, um zu verhindern, dass ein dumpfes Geräusch ins Fahrzeuginnere übertragen wird. Zu einem Zeitpunkt unmittelbar nach dem Start des Feststellvorgangs der Überbrückungskupplung zum Umschalten vom Wandlermodus zum Überbrückungsmodus ist es andererseits bevorzugt, dass sich die relative Drehzahl allmählich der relativen Ziel-Drehzahl annähert, so dass der Fahrer die Überbrückungshandlung nicht bemerkt.
Die Steuervorrichtung gemäß dem Stand der Technik erfüllt die unterschiedlichen Anforderungen durch Variieren einer Filterkonstante des Referenzmodells. Wenn zum Beispiel die Vorverarbeitungseinheit mit einem Referenzmodell einer Verzögerung erster Ordnung versehen ist, wird dies durch Variieren der Zeitkonstante für die Verzögerung erster Ordnung erreicht.
Die relative Drehzahl zwischen dem Pumpenflügelrad und dem Turbinenlaufrad wird durch eine Steuerung des Hydraulikdrucks, der als eine Feststellkraft auf die Überbrückungskupplung aufgebracht wird, gesteuert bzw. geregelt.
Wenn sich die Zeitkonstante für die Verzögerung erster Ordnung verändert, verändert sich somit auch der auf die Überbrückungskupplung aufgebrachte Hydraulikdruck. Wenn sich die Zeitkonstante für die Verzögerung erster Ordnung plötzlich ändert, verändert sich auch der auf die Überbrückungskupplung aufgebrachte Hydraulikdruck plötzlich, was verursachen kann, dass die Überbrückungskupplung eine Erschütterung erzeugt.
Es ist deshalb eine Aufgabe dieser Erfindung, eine Erschütterung, die durch eine plötzliche Veränderung der Zeitkonstante, die in der Vorwärtsregelung der Feststellkraft der Überbrückungskupplung angewandt wird, erzeugt werden kann, abzumildern.
Um das obige Ziel zu erreichen, stellt diese Erfindung eine Überbrückungs-Steuervorrichtung für eine Überbrückungskupplung eines Drehmomentwandlers für ein Fahrzeug zur Verfügung. Der Drehmomentwandler umfasst ein Pumpenflügelrad, das mit einem Verbrennungsmotor verbunden ist, und ein Turbinenlaufrad, das mit einem Automatikgetriebe verbunden ist, und überträgt ein Drehmoment zwischen dem Pumpenflügelrad und dem Turbinenlaufrad durch ein Fluid und die Überbrückungskupplung gemäß einer Feststellkraft der Überbrückungskupplung. Die Vorrichtung umfasst eine Einrichtung, welche die Feststellkraft reguliert, einen Sensor, der eine Drehzahl des Pumpenflügelrads erfasst, einen Sensor, der eine Drehzahl des Turbinenlaufrads erfasst, einen Sensor, der eine Betriebsbedingung des Verbrennungsmotors erfasst, und eine programmierbare Steuerung, welche die Einrichtung steuert bzw. regelt.
Die Steuerung ist programmiert, um eine relative Ist-Drehzahl des Pumpenflügelrads und des Turbinenlaufrads aus der Drehzahl des Pumpenflügelrads und der Drehzahl des Turbinenlaufrads zu berechnen, eine relative Ziel-Drehzahl auf der Grundlage der Betriebsbedingung des Verbrennungsmotors zu bestimmen, eine Regelung der Einrichtung auf der Grundlage einer Differenz zwischen der relativen Ziel-Drehzahl und der relativen Ist-Drehzahl durchzuführen, um zu veranlassen, dass sich die Differenz verringert, eine Vorwärtsregelung der Einrichtung in Kombination mit der Regelung durchzuführen, zu bestimmen, ob eine Veränderung in einem Vorwärtsregelungsbetrag, der von der Vorwärtsregelung auf die Einrichtung aufgebracht wird, einen vorbestimmten Wert überschritten hat, und einen von der Regelung auf die Einrichtung aufgebrachten Regelungsbetrag in einer Richtung zu korrigieren, um eine Wirkung der Veränderung zu mildern, wenn die Veränderung den vorbestimmten Wert überschritten hat.
Diese Erfindung stellt außerdem ein Überbrückungs-Steuerverfahren der Überbrückungskupplung eines Drehmomentwandlers für ein Fahrzeug zur Verfügung. Der Drehmomentwandler umfasst ein Pumpenflügelrad, das mit einem Verbrennungsmotor verbunden ist, und ein Turbinenlaufrad, das mit einem Automatikgetriebe verbunden ist, und überträgt ein Drehmoment zwischen dem Pumpenflügelrad und dem Turbinenlaufrad durch ein Fluid und über die Überbrückungskupplung gemäß einer Feststellkraft der Überbrückungskupplung, die von einer Feststellkraft-Regulierungseinrichtung bereitgestellt wird.
Das Verfahren umfasst: Bestimmen einer Drehzahl des Pumpenflügelrads, wobei die Drehzahl des Pumpenflügelrads gleich einer Drehzahl des Verbrennungsmotors ist, Bestimmen einer Drehzahl des Turbinenlaufrads, Bestimmen einer Betriebsbedingung des Verbrennungsmotors, Berechnen einer relativen Ist-Drehzahl des Pumpenflügelrads und des Turbinenlaufrads aus der Drehzahl des Pumpenflügelrads und der Drehzahl des Turbinenlaufrads, Bestimmen einer relativen Ziel-Drehzahl auf der Grundlage der Betriebsbedingung des Verbrennungsmotors, Durchführen einer Regelung der Regulierungseinrichtung auf der Grundlage einer Differenz zwischen der relativen Ziel-Drehzahl und der relativen Ist-Drehzahl, um zu veranlassen, dass sich die Differenz verringert, Durchführen einer Vorwärtsregelung der Regulierungseinrichtung in Kombination mit der Regelung, Bestimmen, ob eine Veränderung eines durch die Vorwärtsregelung auf die Einrichtung aufgebrachten Vorwärtsregelungsbetrags einen vorbestimmten Wert überschritten hat, und Korrigieren eines von der Regelung auf die Regulierungseinrichtung aufgebrachten Regelungsbetrags in einer Richtung, um eine Wirkung der Veränderung zu mildern, wenn die Veränderung den vorbestimmten Wert überschritten hat.
Die Einzelheiten sowie weitere Merkmale und Vorteile dieser Erfindung werden im Rest der Beschreibung dargelegt und sind in den beigefügten Zeichnungen dargestellt.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine schematische Darstellung eines Antriebssystems eines Fahrzeugs, das mit einer Überbrückungskupplung ausgestattet ist, bei der diese Erfindung angewandt wird.
2 ist eine schematische Darstellung einer Überbrückungs-Steuervorrichtung gemäß dieser Erfindung.
3 ist ein Blockdiagramm, das die Steuerfunktionen einer Steuerung gemäß dieser Erfindung beschreibt.
4 ist ein Ablaufdiagramm, das eine Routine zum Korrigieren einer Ausgabe ω_SLPC1 eines Feedback-Kompensators, durchgeführt von der Steuerung, beschreibt.
5 ist ein Diagramm, das die Kennlinie eines Kennfelds eines vorbestimmten Schwellenwerts DSPFF, der in der Steuerung gespeichert ist, zeigt.
6 ist ein Diagramm, das die Kennlinie eines Kennfelds einer relativen Drehzahlsteigerung g_SLPC, die von der Steuerung gespeichert wird, zeigt.
7 ist ein Diagramm, das die Kennlinie eines Kennfelds eines Motor-Ausgangsdrehmoments t_ESC, das von der Steuerung gespeichert wird, zeigt.
8 ist ein Diagramm, das die Kennlinie eines Kennfelds einer Ziel-Überbrückungskupplung-Feststellkapazität t_LUC, die von der Steuerung gespeichert wird, zeigt.
9 ist ein Diagramm, das die Kennlinie einer Zeitkonstante Tt zeigt, die in der Berechnung einer Ausgabe ω_SLPC2 eines Feedforward-Kompensators gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel dieser Erfindung angewandt wird, zeigt.
10 ist ein Ablaufdiagramm, das eine Routine zum Festlegen eines Korrekturanforderungsflags fADJREQ, durchgeführt von der Steuerung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel dieser Erfindung, beschreibt.
11 ist ein Ablaufdiagramm, das eine Routine zum Berechnen einer Ausgabe ω_SLPC1 eines Feedforward-Kompensators, durchgeführt von der Steuerung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel dieser Erfindung, beschreibt.
12A–12F sind Zeitablaufdiagramme, die das Ergebnis einer Durchführung der Routinen der 10 und 11 durch die Steuerung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel dieser Erfindung zeigen.
13A–13F sind ähnlich zu 12A–12F, zeigen aber einen Fall, bei dem ein Schritt S18 aus der Routine der 10 weggelassen wird.
14A–14F sind ähnlich zu 12A–12F, zeigen aber eine besondere Wirkung der Ausführung des Schritts S18 in der Routine der 10.
15A–15F sind ähnlich zu 12A–12F, zeigen aber ein Beispiel des Standes der Technik.
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele
Bezugnehmend auf 1 der Zeichnungen ist ein Mehrfachzylinder-Verbrennungsmotor 21 für ein Fahrzeug über einen Drehmomentwandler 1 mit einem Automatikgetriebe 23 verbunden und ein Ausgangsdrehmoment des Automatikgetriebes 23 wird über ein Achsgetriebe 24 zu einem angetriebenen Rad 25 übertragen. Das Automatikgetriebe 23 wird durch ein stufenlos verstellbares Getriebe gebildet.
Der Drehmomentwandler 1 umfasst ein Pumpenflügelrad 1a, das von dem Verbrennungsmotor 21 angetrieben wird, ein Turbinenlaufrad 1b, das mit der Eingangswelle des Automatikgetriebes 23 verbunden ist, und eine Überbrückungskupplung 2, die das Pumpenflügelrad 1a und das Turbinenlaufrad 1b direkt verbindet.
Die Feststellkraft der Überbrückungskupplung 2 wird durch eine Druckdifferenz (PA – PR) zwischen einem aufgebrachten Druck PA und einem freigesetzten Druck PR bestimmt.
Wenn der aufgebrachte Druck PA geringer als der freigesetzte Druck PR ist, gelangt die Überbrückungskupplung 2 in einen gelösten Zustand und das Pumpenflügelrad 1a und das Turbinenlaufrad 1b drehen gemäß der Drehmomentübertragungsfunktion des Fluids, das zwischen ihnen vorhanden ist.
Wenn der aufgebrachte Druck PA höher als der freigesetzte Druck PR ist, wird die Überbrückungskupplung 2 durch eine Feststellkraft in Abhängigkeit von der Druckdifferenz (PA – PR) festgestellt.
Wenn die Druckdifferenz (PA – PR) gering ist, übertragen das Pumpenflügelrad 1a und das Turbinenlaufrad 1b ein Drehmoment gemäß der Druckdifferenz (PA – PR), während eine relative Drehung durchgeführt wird.
Wenn die Druckdifferenz (PA – PR) größer wird als ein voreingestellter Wert, gelangen das Pumpenflügelrad 1a und das Turbinenlaufrad 1b in einen direkten Verbindungszustand ohne relativen Drehung, d. h. einen Überbrückungszustand.
In dem Zustand, der nicht zu einer Überbrückung führt, in dem eine relative Drehung möglich ist, liefert der Drehmomentwandler 1 ein Drehmoment über zwei Pfade, d. h. durch das Fluid und durch eine mechanische Übertragen durch die Überbrückungskupplung 2. Das Ausgangsdrehmoment des Verbrennungsmotors ist gleich dem Gesamtdrehmoment.
Wenn das Fluidübertragungs-Drehmoment von dem Motorausgangs-Drehmoment subtrahiert wird, kann somit das über die Überbrückungskupplung 2 übertragene Drehmoment berechnet werden. Das Übertragungsdrehmoment der Überbrückungskupplung 2 wird nachfolgend als die Drehmomentleistung der Überbrückungskupplung 2 bezeichnet.
Die Drehmomentleistung der Überbrückungskupplung 2 wird durch eine Steuervorrichtung gesteuert bzw. geregelt, die ein Schlupfsteuerventil 3, ein Magnetventil 4, eine Steuerung 5 und eine Getriebeübersetzungs-Berechnungseinheit 26 umfasst.
Bezugnehmend auf 2 liefert das Steuerventil 3 den aufgebrachten Druck PA und den freigesetzten Druck PR gemäß einem Signaldruck Ps, der vom Magnetventil 4 eingegeben wird, zur Überbrückungskupplung 2. Das Steuerventil 3 variiert die Druckdifferenz zwischen dem aufgebrachten Druck PA und dem freigesetzten Druck PR, d. h. den Feststelldruck der Überbrückungskupplung 2 gemäß dem Signaldruck Ps.
Das Magnetvenil 4 passt den Pumpendruck Pp, der von der Öldruckquelle zugeführt wird, unter Verwendung eines Elektromagneten, der auf ein Leistungssignal S_DUTY reagiert, an den Signaldruck Ps an. Das Leistungssignal S_DUTY wird von der Steuerung 5 ausgegeben.
Die Steuerung 5 umfasst einen Mikrocomputer, der mit einer zentralen Recheneinheit (CPU), einem ROM, einem RAM und einer Eingabe-/Ausgabe-Schnittstelle (I/O-Schnittstelle) ausgestattet ist. Die Steuerung kann auch mehrere Mikrocomputer umfassen.
Die Steuerung 5 steuert bzw. regelt die Druckdifferenz (PA – PR), die auf die Überbrückungskupplung 2 aufgebracht wird, je nachdem, ob der Betriebszustand des Fahrzeugs einem Wandlerbereich, einem Schlupfbereich oder einem Überbrückungsbereich entspricht. In der ersten Hälfte des Schlupfbereichs wird eine offene Regelung der Druckdifferenz (PA – PR) durchgeführt, und in der zweiten Hälfte des Schlupfbereichs wird eine Regelung/Vorwärtsregelung der Druckdifferenz (PA – PR) durchgeführt. Die Steuerung 5 steuert bzw. regelt die Druckdifferenz (PA – PR) durch Ausgeben des Leistungssignals S_DUTY an das Magnetventil 4% Um das Leistungssignal S_DUTY zu erzeugen, werden Signale von einem Drosselklappenöffnungssensor 10, der eine Drosselklappenöffnung TVO des Verbrennungsmotors 21 erfasst, einem Flügelradrad-Rotationssensor 7, der eine Drehzahl ω_IR des Pumpenflügelrads 1a erfasst, einem Turbinen-Rotationssensor 8, der eine Drehzahl ω_TR des Turbinenlaufrads 1b erfasst, einem Öltemperatursensor 11, der eine Öltemperatur T_ATF des Automatikgetriebes 23 erfasst, einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 9, der jeweils eine Fahrzeuggeschwindigkeit VSP erfasst, und ein Signal, das ein Berechnungsergebnis aus einer Getriebeübersetzungs-Berechnungseinheit 26 anzeigt, in die Steuerung 5 eingegeben. Da das Pumpenflügelrad 1a direkt mit dem Verbrennungsmotor 21 verbunden ist, wird die Drehzahl ω_IR des Pumpenflügelrads 1a auch als eine Drehzahl Ne des Verbrennungsmotors 21 genutzt.
Die Getriebeübersetzungs-Berechnungseinheit 26 berechnet eine Ist-Getriebeübersetzung ip des Automatikgetriebes 23 aus der Drehzahl ω_TR des Turbinenlaufrads 1b und der Fahrzeuggeschwindigkeit VSP und gibt diese in die Steuerung 5 ein. Die Getriebeübersetzungs-Berechnungseinheit 26 umfasst den gleichen Mikrocomputer wie die Steuerung 5. Die Steuerung 5 und die Getriebeübersetzungs-Berechnungseinheit 26 können auch den gleichen Mikrocomputer umfassen.
Als Nächstes wird unter Bezugnahme auf 3 die Funktion der Steuerung 5 hinsichtlich der Regelung/Vorwärtsregelung der Druckdifferenz (PA – PR) beschrieben. Alle in der Figur gezeigten Blöcke sind virtuelle Einheiten zum Zwecke der Beschreibung der Funktionen der Steuerung 5 und existieren nicht als physische Einheiten.
Eine Berechnungseinheit 100 für die relative Ziel-Drehzahl bestimmt eine relative Ziel-Drehzahl ω_SLPT des Pumpenflügelrads 1a und des Turbinenlaufrads 1b auf der Grundlage der Fahrzeuggeschwindigkeit VSP, der Drosselklappenöffnung TVO, der Getriebeübersetzung ip und der Öltemperatur T_ATF. Die relative Ziel-Drehzahl ω_SLPT ist die relative Drehzahl, um eine minimale Schwankung des Ausgangsdrehmoments des Verbrennungsmotors aufgrund einer Streuung bei der Verbrennung im Verbrennungsmotor 21 und ein minimales pulsierendes Geräusch, das vom Antriebssystem ausgegeben wird, zu erhalten. Die relative Ziel-Drehzahl ω_SLPT wird per Experiment gemäß den obigen Parametern vorab festgelegt.
Eine Berechnungseinheit 103 für die relative Ist-Drehzahl berechnet eine relative Ist-Drehzahl ω_SLPR des Drehmomentwandlers 1 durch Subtrahieren der Drehzahl ω_TR des Turbinenlaufrads 1b von der Drehzahl ω_IR des Pumpenflügelrads 1a. Hierbei ist die Drehzahl des Pumpenflügelrads 1a gleich der Drehzahl des Verbrennungsmotors 21 und die Drehzahl des Turbinenlaufrads 1b ist gleich der Eingangsdrehzahl des Automatikgetriebes 23.
Eine Vorverarbeitungseinheit 101 berechnet die relativen Ziel-Drehzahl-Korrekturwerte ω_SLPTC1 und ω_SLPTC2 durch Verarbeiten der relativen Ziel-Drehzahl ωS_LPT mit Kompensationsfiltern, so dass die relative Ziel-Drehzahl die beabsichtigte Reaktion Wiederspiegel.
Die Vorverarbeitungseinheit 101 umfasst einen Vorverarbeitungs-Kompensator 101A und einen Feedforward-Kompensator (Feedforward-Kompensator) 101B. Der Vorverarbeitungs-Kompensator 101A berechnet einen ersten relativen Ziel-Drehzahl-Korrekturwert ω_SLPTC1 aus der nachfolgenden Gleichung (1). ωSLPTC1 = GR(s)·ωSLPT(t) (1)wobei

Tt: = Zeitkonstante, und
s: = Differentialoperator.

Die Gleichung (1) entspricht einer Verzögerungsverarbeitung erster Ordnung.
Der Feedforward-Kompensator 101B berechnet einen zweiten relativen Ziel-Drehzahl-Korrekturwert ω_SLPTC2 aus der nachfolgenden Gleichung (2). ωSLPTC2 = GM(s)·ωSLPT(t)(2)wobei

G_M(s): = Transferfunktion des Feedforward-Kompensators, und
P(s): = Transferfunktion in Bezug auf das relative Rotationsmodell
und
Tp: = Zeitkonstante.

Vorausgesetzt dass die Zeitkonstante Tp eine Konstante erster Ordnung ist, kann die Transferfunktion G_M(s) des Feedforward-Kompensators durch die nachfolgende Gleichung (3) ausgedrückt werden.
Eine Filterkonstanten-Einstelleinheit 111 setzt die Zeitkonstante Tp und die Zeitkonstante Tt. Das Steuersystem gemäß dieser Erfindung ist ein Zwei-Freiheitsgrad-Steuersystem, so dass die Zeitkonstante Tt des Referenzmodells gemäß der Betriebsbedingung des Fahrzeugs so festgelegt wird, dass eine bevorzugte Reaktion realisiert wird, und die Zeitkonstante Tp des relativen Rotationsmodells wird gemäß der Kennlinie des relativen Rotationsmodells festgelegt.
Eine Rotationsabweichungs-Berechnungseinheit 102 berechnet die Abweichung ω_SLPER zwischen der ersten relativen Ziel-Drehzahl ω_SLPTC1 und der relativen Ist-Drehzahl ω_SLPR wie folgt. ωSLPER = ωSLPTC1 – ωSLPR (4)
Eine Feedback-Kompensationseinheit 104 umfasst einen Feedback-Kompensator, der einen ersten relativen Drehzahl-Befehlswert ω_SLPC1 auf der Grundlage dieser Abweichung ω_SLPER unter Verwendung der nachfolgenden Gleichung (5) berechnet, die eine proportionale/integrale Regelung darstellt.
wobei

G_CNT(s): = Transferfunktion des Feedback-Kompensators,
K_p: = proportionaler Zuwachs,
K_i: = integraler Zuwachs, und
s: = Differentialoperator.

Zusätzlich berechnet die Feedback-Kompensationseinheit 104 einen relativen Drehzahl-Befehlswert ω_SLPC durch Addieren des zweiten relativen Ziel-Drehzahl-Korrekturwerts ω_SLPTC2 zum ersten relativen Drehzahl-Befehlswert ω_SLPTC1 inder nachfolgenden Gleichung (6). ωSLPC = ωSLPC1 + ωSLPTC2 (6)
Eine Relativrotationszuwachs-Berechnungseinheit 106 verwendet die Drehzahl ω_TR des Turbinenlaufrads 1a, um den relativen Rotationszuwachs g_SLPC durch Bezugnahme auf ein Kennfeld mit den in 6 gezeigten Kennlinien zu berechnen. Dieses Kennfeld wird in dem Speicher (ROM) der Steuerung (5) vorab gespeichert.
Eine Ziel-Fluidübertragungsdrehmoment-Berechnungseinheit 105 berechnet ein Ziel-Wandlerübertragungsdrehmoment t_CNVC, das dem relativen Drehzahl-Befehlswert ω_SLPC entspricht, unter Verwendung des relativen Rotationszuwachses g_SLPC unter Verwendung der nachfolgenden Gleichung (7).
Eine Motorausgangsdrehmoment-Schätzeinheit 108 schätzt ein Motorausgangsdrehmoment t_ES des Verbrennungsmotors 21 durch Bezugnahme auf ein Kennfeld mit den in 7 gezeigten Kennlinien auf der Grundlage der Motordrehzahl Ne und der Drosselklappenöffnung TVO. Dieses Kennfeld wird in dem Speicher (ROM) der Steuerung 5 vorab gespeichert.
Dieser Wert wird durch die nachfolgende Gleichung (8) unter Verwendung einer Zeitkonstante T_ED filterverarbeitet, wobei eine Verzögerung erster Ordnung der Motordynamik berücksichtigt wird, um einen Motordrehmoment-Schätzwert t_EH zu erhalten.
Eine Ziel-Überbrückungskupplungs-Feststellleistungs-Berechnungseinheit 107 berechnet eine Ziel-Überbrückungskupplungs-Feststellleistung t_LU durch Subtrahieren des Ziel-Fluidübertragungsdrehmoments t_CNVC in der Gleichung (7) von dem Motorausgangsdrehmoment-Schätzwert t_EH, der wie oben beschrieben erhalten wird. tLU = tEH – tCNVC (9)
Eine Überbrückungskupplungs-Feststelldruck-Befehlswert-Berechnungseinheit 109 berechnet einen Überbrückungskupplungs-Feststelldruck-Befehlswert P_LUC, der erforderlich ist um die Ziel-Überbrückungskupplungs-Feststellleistung t_LUC zu erhalten, indern auf ein Kennfeld mit den in 8 gezeigten Kennlinien Bezug genommen wird. Dieses Kennfeld wird im voraus auf der Grundlage von Testergebnissen bezüglich des Verhältnisses zwischen dem Feststelldruck und der Feststellleistung der Überbrückungskupplung erstellt und wird in dem Speicher (ROM) der Steuerung 5 vorab gespeichert.
Eine Magnetantriebssignal-Berechnungseinheit 110 berechnet eine Überbrückungsleistung auf der Grundlage des Überbrückungskupplungs-Feststelldruck-Befehlswerts P_LUC und gibt ein entsprechendes Leistungssignal S_DUTY an das Magnetventil 4 aus.
Bezugnehmend auf 4 wird als Nächstes eine Routine zum Korrigieren des ersten relativen Drehzahl-Befehlswerts ω_SLPC1 beschrieben.
Diese Routine wird von der Steuerung 5 in Abständen von zehn Millisekunden ausgeführt, wenn der Verbrennungsmotor 21 in Betrieb ist.
Zuerst bezugnehmend auf 4 berechnet die Steuerung 5 in einem ersten Schritt S1 eine Variation ω_SLPADJ unter Verwendung der nachfolgenden Gleichung (10). ωSLPADJ = ωSLPTC2 – SLPTC2_M (10)wobei SLPTC2_M = zweiter relativer Ziel-Drehzahl-Korrekturwert ω_SLPTC2, der vom Feedforward-Kompensator 101B der Vorverarbeitungseinheit 101 bei einer unmittelbar vorausgehenden Gelegenheit berechnet wurde, als die Routine durchgeführt wurde.
In einem nächsten Schritt S2 berechnet die Steuerung 5 einen ersten relativen Drehzahl-Befehlswert ω_SLPC1 unter Verwendung der Funktion des Feedback-Kompensators in der Feedback-Kompensationseinheit 104, d. h. Berechnen von ω_SLPC1 aus der Abweichung ω_SLPER unter Verwendung der Gleichung (5). Da der in diesem Schritt berechnete Wert später weiter korrigiert werden kann, wird der Wert als ein Kandidatenwert ω_SLPC3 abgespeichert.
In einem nächsten Schritt S3 vergleicht die Steuerung einen absoluten Wert der Variation ω_SLPADJ mit dem eines vorbestimmten Schwellenwerts DSLPFF. Hierbei ist der Schwellenwert DSLPFF ein Wert zum Bestimmen, ob die Ausgabe ω_SLPTC2 des Feedforward-Kompensators 101B die Überbrückungskupplung 2 veranlassen wird, eine Erschütterung zu erzeugen. Der vorbestimmte Schwellenwert DSPFF variiert gemäß der Drosselventilöffnung TVO, wie in 5 gezeigt. Die Steuerung 5 speichert vorab ein Kennfeld, das die in der Fig. gezeigte Relation definiert, und in Schritt S2 verweist sie auf das Kennfeld von der Drosselventilöffnung TVO, um den vorbestimmten Wert DSPFF zu bestimmen.
Während des Feststellvorgangs der Überbrückungskupplung 2 nimmt die Variation ω_SLPADJ einen negativen Wert ein. Der Wert DSPFF in 5 nimmt ebenfalls einen negativen Wert ein. Der Vergleich in Schritt S2 wird unter Verwendung von absoluten Werten durchgeführt, um die Größe der Variation ω_SLPADJ und die Größe des vorbestimmten Werts DSPFF zu vergleichen.
Wenn die Größe der Variation ω_SLPADJ größer als die des Schwellenwerts DSPFF ist, wird in Betracht gezogen, dass die Variation in der Ausgabe ω_SLPTC2 des Feedforward-Kompensators 101B eine Erschütterung erzeugen wird. In diesem Fall führt die Steuerung 5 die Abarbeitung eines Schritts S4 durch.
Wenn die Größe der Variation ω_SLPADJ nicht größer als der Schwellenwert DSPFF ist, wird in Betracht gezogen, dass die durch die Variation in der Ausgabe ω_SLPTC2 des Feedforward-Kompensators 101B erzeugte Erschütterung vernachlässigbar klein ist. In diesem Fall führt die Steuerung 5 die Abarbeitung eines Schritts S5 durch.
Im Schritt S4 berechnet die Steuerung 5 den ersten relativen Drehzahl-Befehlswert ω_SLPTC1 unter Verwendung der nachfolgenden Gleichung (11). ωSLPC1 = ωSLPC3 – ωSLPADJ (11)
Im Schritt S5 setzt die Steuerung den ersten relativen Drehzahl-Befehlswert ω_SLPC1 so, dass er gleich dem in Schritt S3 berechneten Kandidatenwert ω_SLPC3 ist.
Nach der Abarbeitung von Schritt S4 oder Schritt S5 beendet die Steuerung die Routine.
Gemäß der Ausführung dieser Routine wird eine große Variation der Ausgabe ω_SLPTC2 des Feedforward-Kompensators 101B immer durch die Ausgabe ω_SLPC1 des Feedback-Kompensators in der Feedback-Kompensationseinheit 104 kompensiert und plötzliche Veränderungen des Überbrückungskupplungs-Feststelldrucks werden somit verhindert.
Bezugnehmend auf 9 bis 11 und 12a–12F, 13A–13F, 14A–14F wird ein zweites Ausführungsbeispiel dieser Erfindung beschrieben.
In diesem Ausführungsbeispiel werden verschiedene Werte T1 und T2 wahlweise für die Zeitkonstante Tt des Referenzmodells angewandt. Um eine gute Reaktion in der Überbrückungsfunktion der Überbrückungskupplung 2 zu erhalten, wechselt die Zeitkonstante Tt vorzugsweise von T1 nach T2, wobei dieser Wert kleiner als T1 ist. Wie aus den Gleichungen (2) und (3) verständlich wird, variiert die Ausgabe ω_SLPTC2 des Feedforward-Kompensators 101B in einer ähnlichen Weise, wenn die Zeitkonstante Tt sich schrittweise verändert.
In diesem Ausführungsbeispiel wird angenommen, dass ein Umschalten der Zeitkonstante Tt zwischen den Werten T1 und T2 die Ausgabe ω_SLPTC2 des Feedforward-Kompensators 101B veranlasst, sich über die Größe des Schwellenwerts DSPFF hinaus zu verändern.
Dementsprechend korrigiert die Steuerung 5 die Ausgabe ω_SLPC1 des Feedback-Kompensators in der Feedback-Kompensationseinheit 104, wenn die Zeitkonstante Tt vom Wert T1 zum Wert T2, oder umgekehrt, umgeschaltet hat.
Eine in 10 gezeigte Routine bestimmt, ob eine Korrektur der Ausgabe ω_SLPC1 des Feedback-Kompensators in der Feedback-Kompensationseinheit 104 erforderlich ist. Eine in 11 gezeigte Routine korrigiert die Ausgabe ω_SLPC1 des Feedback-Kompensators gemäß dem Ergebnis der Bestimmung der Routine von 10.
Die Routinen werden von der Feedback-Kompensationseinheit 104 in der Steuerung 5 nacheinander in Abständen von 10 Millisekunden ausgeführt, wenn der Verbrennungsmotor 21 in Betrieb ist.
Bezugnehmend auf 10 berechnet die Steuerung 5 in einem ersten Schritt S11 eine Abweichung Δω_SLP zwischen der relativen Ziel-Drehzahl ω_SLPT, die von der relativen Ziel-Drehzahl-Berechnungseinheit 100 bestimmt wird, und der relativen Ist-Drehzahl ω_SLPR, de von der relativen Ist-Drehzahl-Berechnungseinheit 103 gemäß der nachfolgenden Gleichung (12) berechnet wird. ΔωSLP = |ωSLPTC1 – ωSLPR| (12)
In einem nächsten Schritt S12 vergleicht die Steuerung 5 die Abweichung Δω_SLP mit einem vorbestimmten Wert DSLP1. Bezugnehmend auf 9 ist der vorbestimmte Wert DSLP1 ein Wert zum Bestimmen, welcher der Werte T1 oder T2 für die Zeitkonstante Tt des Referenzmodells gemäß der Größe der Abweichung Δω_SLP angewandt werden soll. Wenn die Abweichung Δω_SLP größer als der vorbestimmte Wert DSLP1 ist, setzt die Steuerung 5 die Zeitkonstante Tt des Referenzmodells in einem Schritt S13 auf den größeren Wert T1. Hierbei wird der Abweichungsbereich, in dem Δω_SLP größer als der vorbestimmte Wert DSLP1 ist, als Bereich A bezeichnet.
Wenn die Abweichung Δω_SLP nicht größer als der vorbestimmte Wert DSLP1 ist, setzt die Steuerung 5 die Zeitkonstante Tt des Referenzmodells in einem Schritt S15 auf den kleineren Wert T2. Hierbei wird der Abweichungsbereich, in dem Δω_SLP nicht größer als der vorbestimmte Wert DSLP1 ist, als Bereich B bezeichnet.
Nach der Abarbeitung des Schritts S13 bestimmt die Steuerung 5 in einem Schritt S14, ob die Abweichung Δω_SLP(n-1), die bei der unmittelbar vorausgehenden Gelegenheit, als die Routine ausgeführt wurde, berechnet wurde, ebenfalls ein Wert im Bereich A war.
In ähnlicher Weise bestimmt die Steuerung 5 nach der Abarbeitung des Schritts S15 in einem Schritt S16, ob die Abweichung Δω_SLP(n-1), die bei der unmittelbar vorausgehenden Gelegenheit, als die Routine ausgeführt wurde, berechnet wurde, ebenfalls ein Wert im Bereich B war.
Wenn die Bestimmung in Schritt S14 oder S16 positiv ist, setzt die Steuerung 5 in einem Schritt S17 ein Korrekturanforderungsflag fADJREQ zurück auf Null.
Wenn die Bestimmung in Schritt S14 oder S16 negativ ist, bestimmt die Steuerung 5 in einem Schritt S18, ob die Zeitkonstante Tt des Referenzmodells größer als die Zeitkonstante Tp des relativen Rotationsmodells ist. Wenn die Zeitkonstante Tt nicht größer als die Zeitkonstante Tp ist, führt die Steuerung 5 die Abarbeitung des Schritts S17 durch, d. h. Rücksetzen des Korrekturanforderungsflags fADJREQ auf Null. Nach der Abarbeitung in Schritt S17 beendet die Steuerung 5 die Routine.
Wenn die Zeitkonstante Tt in Schritt S18 größer als die Zeitkonstante Tp ist, setzt die Steuerung 5 in einem Schritt S19 das Korrekturanforderungsflag fADJREQ auf Eins. Nach der Abarbeitung in Schritt S19 beendet die Steuerung 5 die Routine.
Um das Obige zusammenzufassen, gilt: nur wenn die Abweichung ΔωSLP vom Bereich in den Bereich B, oder umgekehrt, verschoben wurde, und die Zeitkonstante Tt des Referenzmodells größer als die Zeitkonstante Tp des relativen Rotationsmodells ist, wird das Korrekturanforderungsflag fADJREQ auf Eins gesetzt.
Als Nächstes wird unter Bezugnahme auf 11 die Routine zum Korrigieren der Ausgabe ω_SLPC1 des Feedback-Kompensators in der Feedback-Kompensationseinheit 104 beschrieben.
Als Erstes liest die Steuerung 5 in einem Schritt S50 den zweiten relativen Ziel-Drehzahl-Korrekturwert ω_SLPTC2, der von dem Feedforward-Kompensator 101B der Vorverarbeitungseinheit 101 bei der unmittelbar vorangehenden Gelegenheit, als die Routine durchgeführt wurde, berechnet wurde, und speichert diesen als Speicherwert SLPTC2_M.
In einem nächsten Schritt S51 liest die Steuerung 5 den aktuellen relativen Ziel-Drehzahl-Korrekturwert ω_SLPTC2, der von dem Feedforward-Kompensator 101B der Vorverarbeitungseinheit 101 bei der aktuellen Gelegenheit, wenn die Routine durchgeführt wird, berechnet wird.
In einem nächsten Schritt S52 berechnet die Steuerung 5 den ersten relativen Drehzahl-Befehlswert ω_SLPC1 unter Verwendung der Funktion des Feedback-Kompensators in der Feedback-Kompensationseinheit 104, d. h. Berechnen von ω_SLPC1 aus der Abweichung ω_SLPER unter Verwendung der Gleichung (5). Da der in diesem Schritt berechnete Wert später weiter korrigiert werden kann, wird der Wert als ein Kandidatenwert ω_SLPC3 abgespeichert.
In einem nächsten Schritt S53 bestimmt die Steuerung 5, ob das Korrekturanforderungsflag fADJREQ auf Eins gesetzt ist.
Wenn das Korrekturanforderungsflag fADJREQ auf Eins gesetzt ist, bestimmt die Steuerung 5 in einem Schritt S54, den Kandidatenwert ω_SLPC3 zu korrigieren, bevor er als der erste relative Drehzahl-Befehlswert ω_SLPC1 von dem Feedback-Kompensator in der Feedback-Kompensationseinheit 104 ausgegeben wird, und setzt einen Korrekturbetrag so, dass er gleich der Variation ω_SLPADJ ist, welche unter Verwendung der Gleichung (10), die unter Bezugnahme auf das erste Ausführungsbeispiel beschrieben wurde, berechnet wurde.
Wenn das Korrekturanforderungsflag fADJREQ nicht auf Eins gesetzt ist, d. h. Null ist, bestimmt die Steuerung 5 in einem Schritt S55, keine Korrektur am Kandidatenwert ω_SLPC3 anzuwenden und setzt den Korrekturbetrag ω_SLPADJ auf Null.
Nach der Abarbeitung von Schritt S54 oder S55 berechnet die Steuerung 5 den ersten relativen Drehzahl-Befehlswert ω_SLPC1 in einem Schritt S56 unter Verwendung der nachfolgenden Gleichung (13). ωSLPC1 = ωSLPC3 – ωSLPADJ (13)
Wenn der zweite relative Ziel-Drehzahl-Korrekturwert ωSLPTC2 abnimmt, nimmt der Korrekturbetrag ω_SLPADJ einen negativen Wert ein und eine Korrektur durch Erhöhung des ersten relativen Drehzahl-Befehlswerts ω_SLPC1 wird in Schritt S56 durchgeführt.
Nach der Berechnung des ersten relativen Drehzahl-Befehlswerts ω_SLPC1 beendet die Steuerung 5 die Routine.
Als Nächstes wird unter Bezugnahme auf 12A–12F das Ergebnis einer Ausführung der Routinen in 10 und 11 beschrieben.
Hierbei wird die Steuerung des Überbrückungskupplungs-Feststelldrucks zu einem Zeitpunkt t0 so gestartet, dass sich die relative Ist-Drehzahl ω_SLPR der relativen Ziel-Drehzahl ω_SPLT annähert.
Der in 12E gezeigte Überbrückungskupplungs-Feststelldruck-Befehlswert PLUC verändert sich gemäß dem in 12D gezeigten relativen Drehzahl-Befehlswert ω_SLPC. Der relative Drehzahl-Befehlswert ω_SLPC ist eine Summe der Ausgabe ωSLPTC2 des Feedforward-Kompensators 101B und der Ausgabe ω_SLPC1 des Feedback-Kompensators in der Feedback-Kompensationseinheit 104.
Um eine bevorzugte Reaktion in der Überbrückungsfunktion der Überbrückungskupplung 2 zu erhalten, wechselt, wenn die Abweichung Δω_SLP nicht größer als der vorbestimmte Wert DSLP1 zu einem Zeitpunkt t1 ist, die Zeitkonstante Tt für den Feedforward-Kompensator 101B von T1 zu T2, wobei T2 kleiner als T1 ist, wie in 12A gezeigt. Dadurch nimmt die Ausgabe ω_SLPTC2 des Feedforward-Kompensators 101B plötzlich ab, wie in 12B gezeigt.
Wenn die Routine in 10 unmittelbar nach dem Zeitpunkt t1 durchgeführt wird, sind die Ergebnisse der Bestimmung in Schritt S16 und Schritt S18 jeweils negativ, so dass das Korrekturanforderungsflag fADJREQ im Schritt S19 auf Eins gesetzt ist. Wenn die Routine in 11 nachfolgend durchgeführt wird, wird deshalb die Abarbeitung in Schritt S54 durchgeführt und eine Korrektur durch Erhöhung der Ausgabe ω_SLPC1 des Feedback-Kompensators wird in Schritt S56 durchgeführt. Hierbei ist die Erhöhung der Ausgabe ω_SLPC1 des Feedback-Kompensators gleich der Verringerung ω_SLPADJ der Ausgabe ω_SLPTC2 des Feedforward-Kompensators 101B, wie in 12B und 12C gezeigt.
Dadurch weisen der relative Drehzahl-Befehlswert ω_SLPC, der die Summe aus ω_SLPTC2 und ω_SLPC1 ist, wie auch der Überbrückungskupplungs-Feststelldruck-Befehlswert P_LUC keine steile Variation auf, trotz des Wechsels der Zeitkonstante Tt, wie in 12D bzw. 12E gezeigt. Somit tritt keine Erschütterung auf, wenn der Wechsel der Zeitkonstante Tt durchgeführt wird, während eine schnelle Annäherung der relativen Ist-Drehzahl ω_SLPR an die relative Ziel-Drehzahl ω_SLPT sichergestellt wird.
Das gleiche Ergebnis kann ohne Korrektur der Ausgabe ω_SLPC1 des Feedback-Kompensators erzielt werden, indem veranlasst wird, dass sich die Ausgabe ω_SLPTC2 des Feedforward-Kompensators 101B allmählich verändert. Um jedoch die Ausgabe ω_SLPTC2 allmählich zu verändern, muss die Zeitkonstante Tt allmählich gemäß der Zeitkonstante Tp verändert werden, was die Steuervorrichtung viel komplizierter macht als die Vorrichtung gemäß diesem Ausführungsbeispiel.
15A–15F zeigen einen Fall des Standes der Technik, bei dem keine Korrektur der Ausgabe ω_SLPC1 des Feedback-Kompensators durchgeführt wird, wenn die Zeitkonstante Tt von T1 zu T2 wechselt.
Da keine Korrektur zum Zeitpunkt t1 stattfindet, wenn ω_SLPTC2 abrupt abnimmt, wie in 15B gezeigt, tritt die gleiche Veränderung in dem relativen Drehzahl-Befehlswert ω_SLPC auf und der Überbrückungskupplungs-Feststelldruck-Befehlswert P_LUC wird plötzlich erhöht. Aufgrund dieser plötzlichen Erhöhung des Überbrückungskupplungs-Feststellwerts tritt eine Schwankung in der Ausgangsdrehzahl der Überbrückungskupplung 2 auf, wie in 15F gezeigt, was möglicherweise dazu führt, dass ein Fahrer oder ein Fahrgase des Fahrzeugs eine Erschütterung verspürt oder ein unangenehmes Gefühl hat.
Als Nächstes wird unter Bezugnahme auf 13A–13F und 14A–14F die Wirkung der Abarbeitung des Schritts S18 in der Routine der 10 beschrieben.
Die in 13A–13F und 14A–14F gezeigten Zeitablaufdiagramme zeigen einen Fall, bei dem die Steuerung des Überbrückungskupplungs-Feststelldrucks wie im Falle der 12A–12F durchgeführt wird, aber im Unterschied zum Falle der 12A–12F wird her der Wert T2 für die Zeitkonstante Tt so festgelegt, dass er kleiner als die in 13A und 14A gezeigte Zeitkonstante Tp ist. In diesem Fall führt der Feedforward-Kompensator 101B eine Vorabsteuerung durch.
Auch wenn der Wert T2 kleiner als die Zeitkonstante Tp festgelegt ist, wird durch Anwenden einer Korrektur der Ausgabe ω_SLPC1 des Feedback-Kompensators eine steile Verringerung der Ausgabe ω_SLPTC2 des Feedforward-Kompensators 101B zum Zeitpunkt t1 kompensiert, wie in 13B und 13D gezeigt, und eine plötzliche Veränderung des Überbrückungskupplungs-Feststelldrucks wird unterdrückt, wie in 13E gezeigt. Jedoch erhöht sich in diesem Fall, wenn sich die Ausgabe ω_SLPTC2 des Feedforward-Kompensators 101B während des Zeitraums von t1 bis t2 erhöht, auch der relative Drehzahl-Befehlswert ω_SLPC während dieses Zeitraums, wie in 13D gezeigt. Dadurch nimmt der Überbrückungskupplungs-Feststelldruck-Befehlswert nach dem Zeitpunkt t1 ab, wie in 13E gezeigt, und eine schnelle Annäherung der relativen Ist-Drehzahl ω_SLPR an die relative Ziel-Drehzahl ω_SLPT kann nicht erwartet werden.
Um solch eine nachteilige Auswirkung zu vermeiden, verhindert diese Erfindung die Korrektur der Ausgabe ω_SLPC1 des Feedback-Kompensators in der Feedback-Kompensationseinheit 104 unter der Bedingung, dass der Wert T2 kleiner als die Zeitkonstante Tp ist. Dies wird durch den Schritt S18 in 10 erreicht. Wenn die Zeitkonstante Tt in Schritt S18 nicht größer als die Zeitkonstante Tp ist, wird das Korrekturanforderungsflag fADJREQ in Schritt S17 auf Null gesetzt und somit wird der Korrekturbetrag ω_SLPADJ in Schritt S55 auf Null gesetzt, so dass die Korrektur der Ausgabe ω_SLPC des Feedback-Kompensators in Schritt S56 nicht durchgeführt wird.
Bezugnehmend auf 14A–14F wird zu einem Zeitpunkt t1, wenn die Zeitkonstante Tt von T1 zu T2 wechselt, die Korrektur der Ausgabe ω_SLPC des Feedback-Kompensators nicht durchgeführt, da die Zeitkonstante Tt kleiner als die Zeitkonstante Tp geworden ist.
In diesem Fall tritt eine plötzliche Erhöhung des Überbrückungskupplungs-Feststelldruck-Befehlswerts P_LUC zum Zeitpunkt t1 auf, und eine Schwankung in der Ausgangsdrehzahl der Überbrückungskupplung 2 tritt auf, wie in 14F gezeigt, wie im Falle des Standes der Technik in 15A–15F, aber eine schnelle Annäherung der relativen Ist-Drehzahl ω_SLPR an die relative Ziel-Drehzahl ω_SLPT wird sichergestellt, indem keine Korrektur an der Ausgabe ω_SLPC des Feedback-Kompensators durchgeführt wird.
Der Inhalt von Tokugan 2003-407800 mit Anmeldetag 5. Dezember 2003 in Japan wird hiermit durch diesen Verweis aufgenommen.
Auch wenn die Erfindung oben unter Bezugnahme auf bestimmte Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben wurde, ist die Erfindung nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Modifikationen und Variationen der oben beschriebenen Ausführungsbeispiele werden den Fachleuten auf dem Gebiet innerhalb des Umfangs der Ansprüche in den Sinn kommen.
Zum Beispiel wird das Referenzmodell gemäß den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen durch ein System mit einer Verzögerung erster Ordnung gebildet, und ein Nenner und ein Zähler der Transferfunktion des Feedforward-Kompensators 101B sind jeweils Funktionen erster Ordnung. Diese Erfindung kann jedoch bei einem Kompensationssystem mit einer Transferfunktion höherer Ordnung angewandt werden, da der wesentliche Inhalt dieser Erfindung ist, zu verhindern, dass eine Variation der Ausgabe des Feedforward-Kompensators den Überbrückungskupplungs-Feststelldruck negativ beeinflusst, und die Zielvorrichtung ist nicht durch die Ordnungszahl der Transferfunktion beschränkt.
Gemäß den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen werden die für die Steuerung benötigten Parameter unter Verwendung von Sensoren erfasst, aber diese Erfindung kann bei jeder beliebigen Vorrichtung angewandt werden, welche die beanspruchte Steuerung unter Verwendung der beanspruchten Parameter durchführen kann, ungeachtet dessen, wie die Parameter erhalten wurden. Ferner ist die Steuerung 5 in dem obigen Ausführungsbeispiel durch einen einzelnen Mikrocomputer gebildet, kann aber durch viele Mikrocomputer gebildet sein.

Claims

Überbrückungs-Steuervorrichtung für eine Überbrückungskupplung (2) eines Drehmomentwandlers (1) für ein Fahrzeug, wobei der Drehmomentwandler (1) ein Pumpenflügelrad (1a), das mit einem Verbrennungsmotor (21) verbunden ist, und ein Turbinenlaufrad (1b), das mit einem Automatikgetriebe (23) verbunden ist, umfasst, und ein Drehmoment zwischen dem Pumpenflügelrad (1a) und dem Turbinenlaufrad (1b) durch ein Fluid und die Überbrückungskupplung (2) gemäß einer Feststellkraft der Überbrückungskupplung (2) überträgt, wobei die Vorrichtung umfasst: eine Einrichtung (3, 4), welche die Feststellkraft reguliert; und eine programmierbare Steuerung (5), die programmiert ist, um: eine relative Ist-Drehzahl des Pumpenflügelrads (1a) und des Turbinenlaufrads (1b) aus einer Drehzahl des Pumpenflügelrads (1a) und einer Drehzahl des Turbinenlaufrads (1b) zu berechnen (103); eine relative Ziel-Drehzahl auf der Grundlage einer Betriebsbedingung des Verbrennungsmotors (21) zu bestimmten (100); und eine Regelung der Einrichtung (3, 4) auf der Grundlage einer Differenz zwischen der relativen Ziel-Drehzahl und der relativen Ist-Drehzahl durchzuführen, um zu veranlassen, dass sich die Differenz verringert (104); dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung (5) ferner programmiert ist, um eine Vorwärtsregelung der Einrichtung in Kombination mit der Regelung durchzuführen (101); um zu bestimmen, ob eine Veränderung in einem Vorwärtsregelungsbetrag, der von der Vorwärtsregelung auf die Einrichtung (3, 4) aufgebracht wird, einen vorbestimmten Wert überschritten hat (104, S3, S14, S16); und um einen von der Regelung auf die Einrichtung (3, 4) aufgebrachten Regelungsbetrag in einer Richtung zu korrigieren, um eine Wirkung der Veränderung zu mildern, wenn die Veränderung den vorbestimmten Wert überschritten hat (104, S4, S19, S56).
Überbrückungs-Steuervorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Vorrichtung ferner einen Sensor (7), der die Drehzahl des Pumpenflügelrads (1a) erfasst, einen Sensor (8), der die Drehzahl des Turbinenlaufrads (1b) erfasst, und einen Sensor (8, 9, 10, 11), der die Betriebsbedingung des Motors (21) erfasst, umfasst.
Überbrückungs-Steuervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei ein Korrekturbetrag des Regelungsbetrags so festgelegt wird, dass er gleich der Veränderung ist.
Überbrückungs-Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Vorwärtsregelung eine Zwei-Freiheitsgrad-Steuerung ist, die eine Zeitkonstante Tt eines vorab festgelegten Referenzmodells, so dass eine bevorzugte Reaktion realisiert wird, und eine Zeitkonstante Tp eines vorab festgelegten Relativdrehungsmodells gemäß einer Kennlinie der Überbrückungskupplung (2) anwendet.
Überbrückungs-Steuervorrichtung nach Anspruch 4, wobei die Zeitkonstante Tt des Referenzmodells auf einen ersten Wert gesetzt wird, wenn die Differenz größer als ein vorbestimmter Wert ist (S13), und auf einen zweiten Wert kleiner als der erste Wert gesetzt wird, wenn die Differenz nicht größer als der vorbestimmte Wert ist (S15).
Überbrückungs-Steuervorrichtung nach Anspruch 5, wobei eine Differenz zwischen dem ersten Wert und dem zweiten Wert so festgelegt ist, dass sie verursacht, dass die Veränderung den vorbestimmten Wert übersteigt, und die Steuerung (5) ferner programmiert ist, um den Regelungsbetrag, der auf die Einrichtung aufgebracht wird, zu korrigieren, wenn die Zeitkonstante Tt des Referenzmodells vom ersten Wert zum zweiten Wert gewechselt ist (S14, S16, S19).
Überbrückungs-Steuervorrichtung nach Anspruch 6, wobei die Steuerung (5) ferner programmiert ist, um den Regelungsbetrag nicht zu korrigieren, wenn die Zeitkonstante Tt des Referenzmodells kleiner als die Zeitkonstante Tp des Relativdrehungsmodells ist (S17).
Überbrückungs-Steuervorrichtung nach Anspruch 6, wobei die Steuerung (5) ferner programmiert ist, um den Regelungsbetrag nicht zu korrigieren, wenn die Vorwärtsregelung eine Vorschubsteuerung der Einrichtung durchführt (S18, S19).
Überbrückungs-Steuerverfahren für eine Überbrückungskupplung (2) eines Drehmomentwandlers (1) für ein Fahrzeug, wobei der Drehmomentwandler (1) ein Pumpenflügelrad (1a), das mit einem Verbrennungsmotor (21) verbunden ist, und ein Turbinenlaufrad (1b), das mit einem Automatikgetriebe (23) verbunden ist, umfasst, und ein Drehmoment zwischen dem Pumpenflügelrad (1a) und dem Turbinenlaufrad (1b) durch ein Fluid und die Überbrückungskupplung (2) gemäß einer Feststellkraft der Überbrückungskupplung (2), die von einer Feststellkraft-Regulierungseinrichtung (3, 4) bereitgestellt wird, überträgt, wobei das Verfahren umfasst: Berechnen einer relativen Ist-Drehzahl des Pumpenflügelrads (1a) und des Turbinenlaufrads (1b) aus einer Drehzahl des Pumpenflügelrads (1a) und einer Drehzahl des Turbinenlaufrads (1b) (103); Bestimmen einer relativen Ziel-Drehzahl auf der Grundlage einer Betriebsbedingung des Verbrennungsmotors (21) (100); Durchführen einer Regelung der Regulierungseinrichtung (3, 4) auf der Grundlage einer Differenz zwischen der relativen Ziel-Drehzahl und der relativen Ist-Drehzahl, um zu veranlassen, dass sich die Differenz verringert (104); gekennzeichnet durch Durchführen einer Vorwärtsregelung der Regulierungseinrichtung (3, 4) in Kombination mit der Regelung (101); Bestimmen, ob eine Veränderung eines durch die Vorwärtsregelung auf die Einrichtung (3, 4) aufgebrachten Vorwärtsregelungsbetrags einen vorbestimmten Wert überschritten hat (104, S3, S14, S16); und Korrigieren eines von der Regelung auf die Regulierungseinrichtung (3, 4) aufgebrachten Regelungsbetrags in einer Richtung, um eine Wirkung der Veränderung zu mildern, wenn die Veränderung den vorbestimmten Wert überschritten hat (104, S4, S19, S56).