DE60304698T2 - Steuerverfahren für ein automatisches getriebe - Google Patents

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    • F16H61/21Providing engine brake control

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Steuerverfahren für ein automatisches Stufengetriebe nach den Ansprüchen 1 und 6.
  • Solche Getriebe sind zum Beispiel aus dem europäischen Patent 0 670 789 allgemein bekannt und werden im Allgemeinen in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs zur Kraftübertragung von einem Motor auf die Räder des Fahrzeugs bei zwei oder mehr verschiedenen Drehmoment- und Drehzahlverhältnissen verwendet. Sie bestehen aus mindestens zwei Kupplungen zum Schalten von einem Kraftübertragungsweg im Antriebsstrang zum anderen Kraftübertragungsweg, entweder für eine Kraftübertragung mit einem geringeren, das heißt kleineren Übersetzungsverhältnis oder für ein höheres, das heißt größeres Übersetzungsverhältnis. Das Drehmomentverhältnis des Getriebes ändert sich natürlich in die entgegengesetzte Richtung. Die beiden Schaltarten werden im Allgemeinen auch als Runterschalten bzw. Hochschalten bezeichnet.
  • In den frühen Tagen automatischer Stufengetriebe konnte ein Gangwechsel mit positiver Drehmomentübertragung vom Motor auf die Räder, das Hochschalten, das allgemein bei Beschleunigung des Fahrzeugs durchgeführt wird, unter gleichzeitiger, das heißt ununterbrochener Drehmomentübertragung, ziemlich gut durchgeführt werden. Ein Gangwechsel mit negativer Drehmomentübertragung wurde jedoch ohne solch eine ununterbrochene Drehmomentübertragung durchgeführt. Oftmals ist diese Art von Steuerung noch in Fahrzeugen zu finden, die in der Regel in den USA gefahren werden. Es sind jedoch auch ausgeklügeltere Gangwechselkonzepte entwickelt worden, die aufgrund der Entwicklung und weit verbreiteten Verwendung leistungsstarker Mikroelektronik durchführbar wurden. Die raffiniertesten Getriebesteuerungsstrategien können sowohl ein Hoch- als auch ein Runterschalten mit positiver oder negativer Drehmomentübertragung unter kontinuierlicher Drehmomentübertragung in eine der beiden Richtungen, das heißt vom Motor auf die Räder und umgekehrt, durchführen. Dieses Schalten wird als „Kupplung-zu-Kupplung"-Schalten bezeichnet. Außer eines vom Fahrer empfundenen sanften Gangwechsels ist ein Kupplung-zu-Kupplung-Schalten auch insofern günstig, als es Stöße oder Schwingungen im Getriebe verringert und die Verwendung von teuren und großen Freiläufen überflüssig macht. Ein Beispiel für diese Entwicklung wird durch die Dissertation von Bengt Jacobsen aus dem Jahre 1993 an der Chalmers University of Technology, Göteborg, Schweden, mit dem Titel „Gear shifting with retained power transfer" geliefert. Insbesondere aus dem Schaubild auf Seite A43 geht hervor, dass es bei den Getrieben nach dem Stand der Technik jedoch immer noch eine besondere Schwierigkeit darstellt, den Kupplungseingriffsdruck bei den am Gangwechsel beteiligten jeweiligen Kupplungen korrekt zeitzusteuern und abzustimmen. Wenn die Kupplung zu lose eingerückt ist, erhöht sich in diesem Fall die Motordrehzahl beträchtlich (Gespür), was nicht erwünscht ist, während, wenn sie zu hart eingerückt ist, der Motor abgewürgt wird (Stillstand), was auch unerwünscht ist. Im Stand der Technik wird ein(e) vermutlich korrekte(r) Eingriffs- und/oder Ausrückmoment und -kraft der Kupplungen durch empirische Kalibrierung, das heißt durch die Trial-and-error-Methode, gefunden.
  • Das letztere Steuerkonzept für ein Automatikgetriebe kann aus zwei Steueralgorithmen bestehen, von denen einer in dem Moment vor Einleitung des Gangwechsels, der durchgeführt werden soll, gewählt wird. In den meisten Fällen muss solch ein gewählter Steueralgorithmus zur Durchführung der Schaltung anschließend vollständig durchlaufen, das heißt alle hier enthaltenen Verfahrensschritte durchführen. Der eine Steueralgorithmus ist auch unter der Bezeichnung „Freigabeschaltung" bekannt. Der andere Steueralgorithmus wird auch als „Überhöhungsschaltung" bezeichnet. Ein Beispiel für solch ein Steuerkonzept zur Durchführung eines Gangwechsels wird in dem Artikel „Doppelschaltungen bei Doppelkupplungsgetrieben" in VDI-Berichte Nr. 1170, S. 119, geliefert. Ein anderes Beispiel wird durch den Artikel „Die elektronische Steuerung des automatischen Getriebes W5A 330/580 von Mercedes-Benz" von Rudolf Rosch und Gerhard Wagner in ATZ Automobiltechnische Zeitschrift 97 (1995), Heft 11, vertrieben von Friedr. Vieweg & Son, Wiesbaden, geliefert.
  • Der „Freigabeschaltungs-"Steueralgorithmus wird eigentlich für Fahrbedingungen, die ein Hochschalten mit negativer Drehmomentübertragung erfordern, das heißt, wobei die Räder den Motor antreiben, was auch als so genannte Motorbremsung bezeichnet wird, und für Fahrbedingungen, die ein Runterschalten mit positiver Drehmomentübertragung, das heißt mit einer Übertragung der Motorkraft auf die angetriebenen Räder, erfordern, gewählt. Der „Überhöhungsschaltungs-"Steueralgorithmus ist zur Verwendung in den beiden umgekehrten Situationen ausgelegt, das heißt, einem Hochschalten bei einer positiven Drehmomentübertragung und einem Runterschalten bei einer negativen Drehmomentübertragung. Beide Steueralgorithmen umfassen somit eine so genannte Drehmomentphase, bei der der Pfad durch das Getriebe, der für die Drehmomentübertragung verantwortlich ist, von einer Kupplung zur anderen geschaltet wird, und eine so genannte Schaltphase, bei der das Drehzahlverhältnis zwischen der Abtriebs- und der Antriebswelle des Getriebes geschaltet wird. Bei dem „Freigabeschaltungs-"Steueralgorithmus wird zuerst die Schaltphase durchgeführt, und danach wird die Drehmomentphase durchgeführt, während bei der „Überhöhungsschaltung" zuerst die Drehmomentphase und dann die Schaltphase durchgeführt wird. Als Beispiel wird beim Runterschalten unter positiver Drehmomentübertragung zuerst die Gangstufe des Getriebes von hoch zu niedrig durch teilweisen, das heißt rutschenden, Eingriff beider Kupplungen geschaltet, wobei das Drehmoment während dieses Vorgangs noch immer durch die direkte Kupplung übertragen wird, und erst danach wird auch der Drehmomentpfad durch das Getriebe durch die indirekte Kupplung mittels weiteren Eingriffs davon durchgeführt. Somit sind im Stand der Technik zwei Steueralgorithmen zur Bewältigung der vier oben angeführten Gangwechselarten erforderlich, während jeder Steueralgorithmus in der Praxis durchgeführt werden muss, das heißt, vollständig durchlaufen muss, oder ansonsten ein großer (Programmier-)Aufwand für den Austausch und die Umwandlung der erforderlichen Informationen von dem einen Steueralgorithmus gegen bzw. in den anderen erforderlich ist und Mittel dafür vorgesehen werden müssen, um einer Änderung der Fahrbedingung in Echtzeit Rechnung zu tragen, während das Hoch- oder Runterschalten noch immer durchgeführt wird.
  • Das oben beschriebene Getriebesteuerungskonzept arbeitet in allen Situationen, in denen sich die relevanten Bedingungen während des Schaltvorgangs nicht ändern, ziemlich gut (nach der mühseligen empirischen Kalibrierung). Dies ist bei der Mehrzahl von durchgeführten Gangwechseln der Fall. Jedoch kann das bekannte Steuerkonzept noch optimiert werden. In dieser Hinsicht ist ein großer Nachteil, der noch nicht angemessen angegangen worden ist, der oben erwähnte Umstand, dass es schwierig ist, zwischen den beiden Steueralgorithmen zu wechseln, wenn sich die relevanten Bedingungen während der Durchführung des Gangwechsels ändern. Dies könnte z.B. der Fall sein, wenn sich das Vorzeichen des durch das Getriebe zu übertragenen Drehmoments ändert, zum Beispiel von positiv zu negativ oder umgekehrt. Des Weiteren könnte eine Meinungsänderung des Fahrers, die während eines Schaltens in die Tat umgesetzt wird, zum Beispiel Durchführen eines plötzlichen Halts des Fahrzeugs, Unterbrechung einer Beschleunigung oder ein plötzliches verstärktes Niederdrücken des Fahrpedals (Kickdown) einen solchen Wechsel zwischen den Steueralgorithmen erfordern.
  • Die Schwierigkeit, mit einer solchen Änderung der relevanten Bedingungen in dem bekannten Steuerkonzept fertig zu werden, betrifft auch viele verschiedene Situationen, das heißt Kombinationen von relevanten Bedingungen und mögliche Änderungen davon, die während des Laufs durch den gewählten Steueralgorithmus auftreten könnten, das heißt das Durchführen aller Verfahrensschritte davon. Diese Schwierigkeit ist umso größer, als es im Grunde erwünscht ist, alle solchen möglichen Bedingungen und Änderungen vorherzusehen, so dass bei jeder neuen Ausführung oder Modifikation eines Getriebes ein großer Programmieraufwand und noch mehr Kalibrierungsarbeit durchgeführt werden muss.
  • Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein einfaches, das heißt elegantes, Verfahren der Übersetzungsverhältnissteuerung zur Bewältigung aller solcher relevanten Bedingungen und möglichen Änderungen davon ohne zusätzliche Programmiererfordernisse und andere Nachteile des bekannten Steuerkonzepts für herkömmliche automatische Stufengetriebe zu erhalten, wobei diese zumindest verringert und optimierte sanfte Gangwechselvorgänge, das heißt derart, dass dem Fahrer die Vorgänge so wenig bewusst wie möglich sind, erreicht werden.
  • Gemäß der Erfindung kann solch ein Steuerverfahren durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche 1 und 6 erreicht werden. Ein gemäß dem Grundgedanken, auf dem die gegenwärtige Erfindung beruht, gesteuertes Getriebe verwendet ein einfaches, aber effektives Antriebsstrangmodell, das die relevanten Bedingungen auf verallgemeinerte Weise beschreibt und ihnen Rechnung trägt. Hierdurch werden allen verschiedenen Situationen in sich Rechnung getragen.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Antriebsstrangmodell und Steuerverfahren ist es möglich, von innerhalb eines einzigen Steueralgorithmus eine beliebige der oben angeführten vier Gangwechselarten durchzuführen, während die besonderen Anforderungen davon erfüllt werden. Des Weiteren ist es möglich, einen gerade durchgeführten Gangwechsel zu unterbrechen, das heißt als Reaktion auf eine Änderung der relevanten Bedingungen, weil der erfindungsgemäße Steueralgorithmus solche Bedingungen sofort berücksichtigt. Somit werden die Parameter in sich ständig verfolgt. Des Weiteren ist es möglich geworden, die relevanten Komponenten des Getriebes zum gewählten oder gewünschten Gangwechsel sofort zu aktivieren, da die relevanten Getriebeparameter unabhängig von dem Gangwechselvorgang ständig aktualisiert werden.
  • Mit dem neuen Steuerverfahren kann durch Abweichung von den in der bekannten Technik allgemein akzeptierten Erfordernissen ein hervorragender und letztendlich sanfter Gangwechselvorgang eines automatischen Stufengetriebes realisiert werden. Die Kupplung-zu-Kupplung-Gangwechsel können praktisch unbemerkt durchgeführt werden, während der für eine gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren durchgeführte Schaltung erforderliche Programmieraufwand beträchtlich reduziert wird. Dies berücksichtigt auch die dadurch angetroffenen Entwicklungsprobleme.
  • Bei dem neuen erfindungsgemäßen Steuerverfahren ist es möglich zu realisieren, dass unter allen Umständen und für alle vier oben angeführten Gangwechselarten die Drehmomentübertragung praktisch ununterbrochen aufrechterhalten bleibt, zumindest in großem Ausmaß optimiert wird, wodurch ein sehr sanfter Gangwechsel durchgeführt wird, der von dem Fahrer kaum bemerkt wird. Des Weiteren werden auf der Herstellerseite alle relevanten Bedingungen und möglichen Änderungen davon, mit denen das Getriebe möglicherweise fertig werden muss, mit einem einzigen Steueralgorithmus bewältigt, der im Vergleich mit den beiden Kalibriervorgängen, die zuvor nötig waren, nur einen einzigen Kalibriervorgang erfordert. Während die Getriebe nach dem Stand der Technik einen hydraulischen Eingriffsdruck für die Kupplungen als Funktion der Zeit zur Durchführung der Gangwechsel vorgeben, der normalerweise festgelegt ist und zwischen getrennt hergestellten Getrieben, oder nachdem das Getriebe im Antriebsstrang eingebaut ist, nicht leicht angepasst werden kann, weist des Weiteren das neue Steuerverfahren die Freiheit auf, den hydraulischen Eingriffsdruck als Funktion des durch das Getriebe zu übertragenden Drehmoments vorzugeben, was ein viel flexibleres und anpassbares Steuerkonzept bereitstellt und sogar eine Anpassung der Kalibrierungsergebnisse während des Betriebs des Getriebes gestattet, wodurch eine erwünschte und konstante Leistung, zum Beispiel unabhängig vom Verschleiß der Kupplungen oder von leichten Änderungen technischer Eigenschaften zwischen getrennten Getrieben, aufrechterhalten wird.
  • Im Folgenden wird die Erfindung unter Bezugnahme auf eine Zeichnung weiter erläutert:
  • 1 ist ein Schema eines Antriebsstrangs;
  • 2 definiert die Drehmomenthöhen und Kupplungsdrehmomentleistungen für ein automatisches Stufengetriebe;
  • 3 zeigt eine graphische Darstellung des Übersetzungsverhältnisses des Zahnradsatzes und mehrere Drehmomenthöhen und Kupplungsdrehmomentleistungen in Abhängigkeit von der Zeit während eines typischen Hochschaltens mit positivem Eingangsdrehmoment;
  • 4 ist eine Zustandsmaschine des erfindungsgemäßen Steuerverfahrens;
  • 5 ist ein Schema eines Reibelements;
  • 6 ist ein Blockdiagramm des erfindungsgemäßen Steuerverfahrens;
  • 7 zeigt einen Antriebsstrang, der ein stufenloses Getriebe enthält.
  • 1 zeigt schematisch einen Antriebsstrang, das heißt das Modell des Antriebsstrangs gemäß der Erfindung. Dieser Antriebsstrang umfasst zwei Trägheitskomponenten 1 und 2, einen Zahnradsatz G mit einer Antriebswelle 7, einer Abtriebswelle 8, Zahnrädern 3, 4, 5 und 6, die zwei Getriebe 3, 4 und 5, 6 bilden, sowie Reibelemente L und H.
  • Das Reibelement L, das auch als indirekte Kupplung L bezeichnet wird, verbindet, wenn es eingerückt, das heißt aktiviert, ist, die Trägheitskomponenten 1 und 2 durch den Zahnradsatz G, während das Reibelement H, das auch als direkte Kupplung H bezeichnet wird, die Trägheitskomponenten 1 und 2 direkt verbindet, wenn es aktiviert ist. In diesem Beispiel realisiert eine aktivierte direkte Kupplung H ein Getriebeübersetzungs- und Drehmomentverhältnis von 1 zu 1, während bei Aktivierung der indirekten Kupplung L, und wenn sich die direkte Kupplung H in einem geöffneten Zustand befindet, ein Getriebeübersetzungsverhältnis i_Getriebe realisiert wird, das von der Gangstufe der beiden Getriebe 3, 4 und 5, 6 abhängt. In diesem Beispiel wird, wann immer relevant, das Ausgangs-/Eingangs-Übersetzungsverhältnis des ersten Getriebes 4, 3 gleich 1 ausgewählt, und das des zweiten Getriebes 6, 5 wird als 1/z definiert. Das „niedrige" Gesamtübersetzungsverhältnis des Getriebes ist somit auch gleich 1/z. Das Ausgangs-/Eingangs- Drehmomentverhältnis des Getriebes ist natürlich gleich z. Der Faktor z ist im gesamten Beispiel größer als 1 ausgewählt.
  • Die Trägheit 1 enthält alle Trägheits-Unterkomponenten stromaufwärts der Kupplungen L und H, das heißt die Trägheit der Zahnräder 3 und 4, das heißt der Antriebswelle 7 des Motors und zum Beispiel die eines Drehmomentwandlers, irgend welcher anderer Wellen und/oder eines stufenlosen Getriebes (CVT), das im Antriebsstrang enthalten sein kann. Die Trägheit 2 enthält alle Trägheits-Unterkomponenten stromabwärts der Kupplungen L und H, das heißt die Trägheit der Zahnräder 5 und 6, der Antriebswelle 8 und enthält auch die Fahrzeugträgheit. Auf die Trägheit 1 und die Trägheit 2 wirkt ein Motordrehmoment Teng bzw. ein Straßenlastmoment Tload. Das im Antriebsstrangmodell verwendete Motordrehmoment Teng ist das durch den im Antriebsstrang enthaltenen (Verbrennungs-)Motor erzeugte Drehmoment. Oftmals wird solch ein Motordrehmoment Teng unter Verwendung elektronischer Mittel auf Grundlage verschiedener Signale, wie zum Beispiel der Drehzahl des Motors ωeng, der dem Motor zugeführten Kraftstoffmenge und des so genannten Zündverstellwinkels geschätzt.
  • Gemäß der Erfindung wird das Getriebeübersetzungsverhältnis i_Getriebe des Zahnradsatzes G gemäß einem vorgegebenen Verlauf in Abhängigkeit von Zeit t während des Kupplung-zu-Kupplung-Schaltens geändert, wobei der Verlauf hier als i_Zahnradsatz bezeichnet wird. Vorzugsweise weist solch ein i_Zahnradsatz-Verlauf eine parabolische Form auf, wie in 3 für ein Runterschalten dargestellt. Solch eine Form realisiert eine beschleunigte Übersetzungsänderung früh beim Schalten, jedoch verringert sich solch eine Geschwindigkeit gegen Beendigung des Gangwechsels gleichmäßig auf Null. Das Istübersetzungsverhältnis i_Getriebe des Zahnradsatzes G wird dazu gezwungen, dem Sollwert i_Zahnradsatz(t) in dem i_Zahnradsatz-Verlauf durch jeweiliges Beschleunigen bzw. Verzögern der Trägheit 1, die auch als Jinp bezeichnet wird, bezüglich der Trägheit 2, die auch als Jveh bezeichnet wird, zu folgen, was wiederum durch einen gesteuerten Eingriff der Kupplungen L und H bewirkt wird.
  • Das Antriebsstrang-Modell von 1 wird dazu verwendet, das Zahnradsatzeingangsdrehmoment Tin, das heißt das durch den Zahnradsatz G zu übertragende Drehmoment, zu bestimmen, um den erwünschten Übersetzungsverhältnisverlaufssollwert i_Zahnradsatz(t) während eines Kupplung-zu-Kupplung-Gangwechsels bei gegebenem Drehmoment Teng, das von dem Motor erzeugt oder verbraucht (Motorbremsung) wird, und einem Drehmoment Tloss, das den Drehmomentverlusten im Antriebsstrang zwischen dem Motor und der Eingangsseite des Zahnradsatzes G Rechnung trägt und in der Praxis vernachlässigbar sein kann, zu erhalten: Tin = Teng – Jinp·d(ωeng)/dt – Tloss (1)bei: d(ωeng)/dt = d(i_Zahnradsatz(t)/dt·ωveh + i_Zahnradsatz(t) ·d(ωveh)/dt (2).
  • 2 definiert die relevanten Drehmomenthöhen und Kupplungsdrehmomentleistungen für ein automatisches Stufengetriebe, das als der zweistufige Zahnradsatz G mit den beiden Getrieben 3, 4 und 5, 6 ausgestaltet ist, wobei die indirekte und direkte Kupplung L und H, die jeweils ein Reib- oder Eingriffselement 9 oder 10, die auch als Kupplungsplatten 9, 10 bezeichnet werden, aufweisen, zwischen den Getrieben 3, 4 und 5, 6 vorgesehen sind. TL und TH sind die Kupplungsdrehmomentleistungen der indirekten Kupplung L bzw. der direkten Kupplung H, das heißt die Momentandrehmomenthöhe, die durch die jeweilige Kupplung L, H übertragen werden kann. Im Folgenden wird die Beziehung zwischen Tin und TL bzw. TH abgeleitet, wobei die Kupplungsdrehmomentleistungen TL und TH derart sind, dass während des Hochschaltens und Runterschaltens TL kleiner gleich Null und TH größer gleich Null ist, das heißt: TL < 0, TH > 0. (3)Diese Merkmale werden in 2 mittels der Doppelpfeile dargestellt und sind eine Folge davon, dass sich für die indirekte Kupplung L die Kupplungsplatte 10, die der Abtriebswelle 8 zugeordnet ist, mit der gleichen (unteres Zahnrad eingerückt) oder einer höheren Drehzahl dreht als die der Antriebswelle 9 zugeordnete Kupplungsplatte 9, so dass ein Eingriff dieser Kupplung beim Runterschalten des Getriebes ein negatives Drehmoment an der Antriebswelle erzeugt, weil sich die Antriebswelle beschleunigen muss. Für die direkte Kupplung H würde genau die entgegengesetzte Analyse gelten.
  • Dann kann für die Eingangsseite, das heißt die Welle 7 des Zahnradsatzes G, die folgende Drehmomentgleichung gegeben werden: Tin = TH + TL. (4)
  • Für die Ausgangsseite, das heißt die Welle 8 des Zahnradsatzes G, gilt die folgende Drehmomentgleichung Tout = TH + z·TL (5)
  • Für die Berechnung von TL und TH werden die Gleichungen (3), (4) und (5) verwendet. Da dieser Satz von Gleichungen unbestimmt ist, wird eine zusätzliche Einschränkung, das heißt eine zusätzliche Anforderung, hinzugefügt, die auf dem Gedanken einer Anforderung gemäß einem Hauptzweck der Erfindung beruht, das heißt, dass der Kupplung-zu-Kupplung-Gangwechsel das Ausgangsdrehmoment Tout so wenig wie möglich stören sollte. Dies wird erreicht, wenn ein Drehmomentverlust im Zahnradsatz G infolge eines Leistungsverlusts durch rutschende Kupplungen L, H minimiert wird, was das Gleiche ist wie eine Maximierung des Ausgangsdrehmoments Tout.
  • Eine Kombination der Gleichungen (4) und (5) ergibt: Tout = Tin + (z – 1)TL (6).
  • Da TL < 0, bedeutet eine Maximierung von Tout eine Minimierung des Absolutwerts von TL, was noch immer die Einschränkungen TL < 0 und TH > 0 erfüllt. Die Einschränkung für TH wird durch Anwendung der Gleichung (4) umgeschrieben: TH = Tin – TL > 0 (7),was zu TL < Tin (8)führt.
  • Deshalb kann das Problem der sanften Steuerung der Kupplungsdrehmomentleistungen TL und TH der indirekten und direkten Kupplung L, H unter minimalem Leistungsverlust unter allen der relevanten Bedingungen des Getriebes und Änderungen davon, die während des Gangwechsels in Betracht kommen, wobei das Problem der vorliegenden Erfindung zugrunde liegt, durch Anwendung der folgenden Anforderungen, die als Teil der Erfindung abgeleitet sind, zweckmäßig gelöst werden: Maximieren von TL mit TL < 0 und TL < Tin (9).
  • Da sich TH aus der Gleichung (5) ergibt, werden gemäß der vorliegenden Erfindung zwei Lösungen für das durch die Anforderungen (9) gestellte Einschränkungsoptimierungsproblem gefunden: TL = 0, TH = Tin, wenn Tin > 0, oder TL = Tin, TH = 0, wenn Tin < 0. (10)
  • Dies führt zu der Schlussfolgerung, dass während der Gangwechsel von L → H (Hochschalten) und von H → L (Runterschalten) jedes positive Eingangsdrehmoment Tin durch die direkte Kupplung H zu übertragen ist, während gleichzeitig die Drehmomentleistung TL der indirekten Kupplung L erforderlich ist und auf Null gesteuert wird. Andererseits ist bei solchen Gangwechseln jedes negative Eingangsdrehmoment Tin durch die indirekte Kupplung L zu übertragen, wobei nun die Drehmomentleistung TH der direkten Kupplung H erforderlich ist und auf Null gesteuert wird.
  • Die so gefundenen Anforderungen für TL und TH beim Schalten können zweckmäßig so vergrößert werden, dass sie auch Getriebebedingungen enthalten, bei denen entweder die direkte Kupplung H oder die indirekte Kupplung L ganz eingerückt ist, das heißt keinen Kupplungsschlupf zeigt und das ganze Eingangsdrehmoment Tin durch das Getriebe überträgt. Dies führt zum folgenden Algorithmus zur Bestimmung beider Anlässe der Kupplungdrehmomentleistungen TL und TH, der auch als Kupplungsdrehmomentalgorithmus bezeichnet wird:
    WENN (i_Getriebe = 1/z) {das heißt indirekte Kupplung eingerückt},
    TL = Tin;
    TH = 0 i
    SONST
    WENN (i_Getriebe = 1) {das heißt direkte Kupplung eingerückt},
    TL = 0;
    TH = Tin;
    SONST
    WENN (Tin > 0) {das heißt Schalten mit positivem Eingangsdrehmoment},
    TL = 0;
    TH = Tin;
    SONST {das heißt Schalten mit negativem Eingangsdrehmoment},
    TL = Tin;
    TH = 0;
    ENDE
    ENDE
    ENDE
  • Dieser Kupplungsdrehmomentalgorithmus bestimmt für alle möglichen Situationen das von den Kupplungen L, H zu übertragende Drehmoment, auch als Kupplungsdrehmomentleistungen TL, TH bezeichnet, in Abhängigkeit von dem Solleingangsdrehmoment Tin. Der Algorithmus kann Hochschaltungen und Runterschaltungen sowohl für positive als auch für negative Eingangsdrehmomente Tin bewältigen. Selbst eine Änderung der Gangwechselart während des Schaltens selbst, wenn sich zum Beispiel das Vorzeichen des durch das Getriebe übertragenen Drehmoments ändert, oder wenn plötzlich ein Runterschalten erforderlich ist, während noch das Hochschalten durchgeführt wird, stellt kein Steuerproblem dar, sondern stattdessen werden solche Änderungsbedingungen in sich mit berücksichtigt.
  • 3 zeigt ein typisches Hochschalten eines positiven Motor-/Eingangsdrehmoments Teng, Tin. Das obere Schaubild von 3 gibt das Momentansollverhältnis i_Zahnradsatz(t) des Zahnradsatzes G als Funktion des Zeitverlaufs t wieder, wobei die x- oder i_Zahnradsatz-Achsenwerte zur y- oder Zeitachse hin zunehmen. Der Faktor 1/z und 1 sind die Ausgangs-/Eingangsübersetzungsverhältnisse des Getriebes bei eingerückter indirekter Kupplung L, das heißt Verbindung der Getriebeantriebswelle 7 mit der Abtriebswelle 8 über den Zahnradsatz G, bzw. bei eingerückter direkter Kupplung H, das heißt bei Realisierung eines direkten Antriebs zwischen der Getriebeantriebswelle 7 und der Abtriebswelle 8. Die Art und Weise, wie das Getriebeübersetzungsverhältnis i_Getriebe zwischen der Abtriebswelle 8 und der Antriebswelle 7 beim Runterschalten (vom Übersetzungsverhältnis 1/z auf das Verhältnis 1) geändert werden soll, ist vorgegeben, das heißt als der im oberen Schaubild in 3 dargestellte Verlauf vorprogrammiert. Der gleiche Verlauf kann auch für ein Hochschalten vorgegeben werden, indem einfach 1/z durch 1 ersetzt wird, wobei die x- oder i_Zahnradsatz-Werte zur y- oder Zeitachse abnehmen.
  • Das mittlere Schaubild zeigt das Motordrehmoment Teng als die stetige Linie und das Zahnradsatz G-Eingangsdrehmoment Tin als die markierte Linie beide als Funktion der Zeit t. In diesem Beispiel wird das Motordrehmoment Teng während des gesamten Gangwechsels auf einer konstanten Höhe gehalten. Während des tatsächlichen Schaltens des Getriebeübersetzungsverhältnisses ist das Eingangsdrehmoment Tin nicht länger gleich dem Motordrehmoment Teng, weil aufgrund der Verzögerung der Eingangsträgheit Jinp, der Trägheit 1, während des Gangwechsels ein positives Drehmoment erzeugt wird.
  • Das untere Schaubild zeigt die Drehmomentleistung TL der indirekten Kupplung L als die stetige Linie und die Drehmomentleistung TH der direkten Kupplung H als die markierte Linie beide als Funktion der Zeit t. Der Kupplungsdrehmomentalgorithmus gemäß der vorliegenden Erfindung gibt vor, dass vor Einleitung des Gangwechsels die Drehmomentleistung TL der indirekten Kupplung L gleich dem Eingangsdrehmoment Tin ist, während die Drehmomentleistung TH der direkten Kupplung H gleich Null ist. Wenn das Runterschalten bei positivem Eingangsdrehmoment, wobei diese Art von Gangwechsel als das Beispiel in 3 gewählt wurde, erwünscht wird, gibt der Kupplungsdrehmomentalgorithmus vor, dass die Drehmomentleistung TL der indirekten Kupplung L auf Null gesteuert werden soll, während die Drehmomentleistung TH der direkten Kupplung H so gesteuert werden soll, dass sie dem Eingangsdrehmoment Tin entspricht. Diese Phase des Gangwechselvorgangs ist die so genannte Drehmomentphase TP, die vor der Durchführung des tatsächlichen Wechsels des Getriebeübersetzungsverhältnisses durchgeführt wird, weil nur die direkte Kupplung H das positive Eingangsdrehmoment Tin während des Gangwechsels übertragen kann, wie oben erläutert wurde. Gemäß 3 werden die Drehmomentleistungen TH und TL entlang linearer Verläufe gesteuert. Solch ein Verlauf kann jedoch gewählt werden und kann insbesondere zur Entsprechung der besonderen Anwendung des Getriebes angepasst werden. Im Allgemeinen wird bevorzugt, wenn die Drehmomentphase TP so wenig Zeit beansprucht wie möglich, so dass die Eigenschaften des (elektrischen/hydraulischen) Systems zur Steuerung der Drehmomentleistungen TH und TL die optimale Form und den maximal erreichbaren Neigungswinkel der Verläufe bestimmen.
  • Nach der Drehmomentphase TP und während der so genannten Schaltphase SP des Gangwechsels findet der eigentliche Getriebeübersetzungsverhältniswechsel automatisch statt, indem die Kupplungsdrehmomentleistung TH der einrückenden direkten Kupplung H gemäß der Erfindung so gesteuert wird, dass sie mit dem Eingangsdrehmoment Tin zusammenfällt.
  • Unter anderem wird angemerkt, dass es unter stabilen Getriebebedingungen, das heißt wenn kein Gangwechsel durchgeführt werden soll, als vorteilhaft angesehen werden kann, einen Sicherheitsfaktor Sf größer 1 auf die Drehmomentübertragungsleistung TL, TH der jeweiligen Kupplung L, H bezüglich des Zahnradsatzeingangsdrehmoments Tin, das durch die Kupplung L, H übertragen werden soll, anzuwenden: TL, TH = Sf·Tin, wobei Sf > 1 im stabilen Zustand (11).
  • Bei diesem Ansatz wird verhindert, dass die jeweilige Kupplung L, H während des stabilen Getriebebetriebs zum Beispiel infolge von Ungenauigkeiten des Eingangsdrehmoments Tin, die gemäß der Erfindung bezüglich des zu übertragenden Istdrehmoments oder der Stoßbelastung, die durch die Last eingeführt werden kann, ermittelt werden, rutscht. Durch Verhinderung eines Kupplungsschlupfes wird Kupplungsverschleiß reduziert und der Wirkungsgrad der Kraftübertragung maximiert. Dieser Ansatz weist jedoch immer noch den Nachteil auf, dass vor Einleiten eines Gangwechsels die jeweilige Drehmomentübertragungsleistung TL, TH reduziert werden muss, zum Beispiel durch genaues Reduzieren des Sicherheitsfaktors Sf auf 1, um mit dem Eingangsdrehmoment Tin zusammenzufallen.
  • 4 zeigt den Kupplungsdrehmomentalgorithmus gemäß der Erfindung hinsichtlich einer Zustandsmaschine. Der Zustand L ist aktiv, wenn die indirekte Kupplung L ganz eingerückt ist oder bei Gangwechseln mit negativem Eingangsdrehmoment Tin. In diesem Zustand wird das Eingangsdrehmoment Tin nur durch die indirekte Kupplung L übertragen. Der Zustand H ist aktiv, wenn die direkte Kupplung H ganz eingerückt ist oder bei Hoch- oder Runterschaltungen mit positivem Eingangsdrehmoment Tin. In diesem Zustand wird das Eingangsdrehmoment Tin nur durch die direkte Kupplung H übertragen. Es sei darauf hingewiesen, dass diese beiden Zustände L, H nicht nur im stabilen Getriebebetrieb, sondern auch bei Schaltphase SP des jeweiligen Gangwechselvorgangs gültig sind.
  • Wenn der Zustand H → L wahr ist, das heißt, wenn ein Runterschalten erwünscht ist, dann wird ein Transfer vom Zustand H zum Zustand L eingeleitet. Die Einleitung des Transfers vom Zustand L zum Zustand H erfolgt, wenn der Zustand L → H gilt und ein Hochschalten erwünscht ist. Es sei darauf hingewiesen, dass diese Transfers eigentlich die Drehmomentphase TP des jeweiligen Gangwechselvorgangs darstellen.
  • 5 zeigt eine schematische Darstellung einer Kupplung L, H, die auch als Reibelement L, H bezeichnet wird. Gemäß der vorliegenden Erfindung sind die indirekte und die direkte Kupplung L und H in Getrieben gemeinhin bekannt, und insbesondere die Kupplungsdrehmomentleistungen TH und TL können mittels eines relativ einfachen, aber realistischen Modells der Antriebsleitung in dem erfindungsgemäßen Antriebsleitungsmodell eingebaut werden. Bei solch einem Kupplungsmodell stellt FN eine Klemm- oder Eingriffskraft dar, die Reib- oder Kupplungsplatten 9 und 10 bringt, die einer Kupplungsantriebswelle 11 bzw. einer Kupplungsabtriebswelle 12 zugeordnet sind. Solche Kraftklemmkraft FN kann auf eine allgemein bekannte Art durch einen hydraulischen Kupplungseingriffsdruck CP, der in einer Kolben/Zylinder-Anordnung wirkt, die mindestens einer der Kupplungsplatten 9, 10 der Kupplung zugeordnet sind, bewirkt werden. Solch ein Eingriffsdruck CP kann wiederum mittels einer Hydraulikpumpe und ein vorzugsweise elektronisch gesteuertes Druckregelventil auch auf eine allgemein bekannte Weise erzeugt und gesteuert werden.
  • Für das Kupplungsmodell sind die folgenden Gleichungen abgeleitet worden, wobei T das Drehmoment, ω die Drehzahl und die Indexe „in" und „out" die Antriebs- bzw. Abtriebswelle 11 und 12 der Kupplung L, H bezeichnen: Tin = Tout = TL, TH, ωslip = ωin – ωout (12), wobei Tin und Tout das durch das Reibelement L, H, das heißt zwischen den Kupplungsplatten 9 und 10, übertragene Drehmoment bezeichnen und ωin und ωout die Drehzahl der Kupplungsantriebswelle 11 bzw. der Kupplungabtriebswelle 12 bezeichnen. Dann können TL, TH aus: |TL|, |TH|, ⇐ μstat·C·r·FN, wenn ωslip = 0 und TL, TH, = –μdyn·C·r·FN, wenn ωslip < 0 TL, TH, = μdyn·C·r·FN, ωenn ωslip > 0 (13)berechnet werden, wobei C eine Konstante ist, die von der speziellen Kupplungausführung (zum Beispiel der Anzahl und der Form der Reibplatten 9, 10) abhängt, r ein effektiver Radius der Reibplatten 9 und 10 ist und μstat und μdyn der statische bzw. der dynamische Reibkoeffizient zwischen solchen Reibplatten 9, 10 sind. Bei einer fortschrittlichen Implementierung des erfindungsgemäßen Steuerverfahrens können die Reibkoeffizienten während des Betriebs des Getriebes, zum Beispiel auf Grundlage des Kupplungseingriffsdrucks CP als Funktion des Kupplungsdrehmomentleistungsmaßes TL, TH, angepasst werden, so dass der Temperatur, dem Verschleiß oder anderen Einflussfaktoren Rechnung getragen wird.
  • 6 zeigt ein Blockdiagramm einer Antriebsstrangsteuerung DLC, die gemäß dem erfindungsgemäßen Steuerverfahren betrieben wird. Diese Steuerung DLC umfasst mehrere Blöcke. Zuerst liefert der vorgeschriebenes Sollübersetzungsverhältnis als Funktion der Zeit t-Verlauf i_Zahnradsatz des Zahnradsatzes G ein Momentansollgetriebeübersetzungsverhältnis i_Zahnradsatz(t). Auf Grundlage dieses Sollübersetzungsverhältnisses i_Zahnradsatz(t) und des Motordrehmoments Teng, wird das Zahnradsatzeingangsdrehmoment Tin unter Verwendung des oben beschriebenen erfindungsgemäßen Antriebsstrangmodells DLM bestimmt. Das Zahnradsatzeingangsdrehmoment Tin wird anschließend zur Bestimmung der Sollkupplungsdrehmomentleistungen TL, TH gemäß dem Zahnradsatzmodell GSM, das heißt dem oben beschriebenen Kupplungsdrehmomentalgorithmus, verwendet. Ein Kupplungsmodell CLM, zum Beispiel wie oben beschrieben, wird zum Erhalt der Klemmkräfte FL und FH für die indirekte Kupplung L bzw. die direkte Kupplung H verwendet, die dazu erforderlich sind, die Sollkupplungsdrehmomentleistungen TL, TH zu realisieren. Schließlich werden Stellgliedsteuersignale IL, IH, die dazu erforderlich sind, die Klemmkräfte FL und FH zu realisieren, in Block CLA bestimmt. Diese Stellgliedsteuersignale IL, IH sind das Ausgangssignal der Antriebsstrangsteuerung DLC, die einer geeigneten (nicht gezeigten) Steuerung zugeführt werden. Allgemein werden diese Stellgliedsteuersignale IL, IH elektrische Ströme sein, die zum Betrieb von elektronisch steuerbaren Druckventilen verwendet werden, die jeweils einen jeweiligen Kupplungseingriffsdruck CP steuern, wobei diese Signale IL, IH durch Verwendung einer Kennlinie des Druckventils erhalten werden können, die die Abhängigkeit zwischen dem dem Ventil zugeführten Stellsignal und dem als Reaktion darauf eingestellten Druck wiedergibt.
  • Bei einer weiteren Ausarbeitung des Blockschemas gemäß der Erfindung, das auch in 6 dargestellt wird, und aufgrund möglicher Ungenauigkeiten und Abweichungen in der DLC kann eine Rückkopplung des tatsächlich realisierten Getriebeübersetzungsverhältnisses i_Getriebe an die DLC auf Grundlage von Messungen der Drehzahl der Getriebeabtriebswelle (8) und Antriebswellen (7) in das Steuerverfahren mit integriert werden. Gemäß der Erfindung wird dies vorzugsweise durch Erzeugung eines Drehmomentkorrektursignals TC in Abhängigkeit von der Differenz zwischen dem Momentansollübersetzungsverhältnis i_Zahnradsatz(t) und dem tatsächlich realisierten getriebeübersetzungsverhältnis i_Getriebe realisiert, wobei das Drehmomentkorrektursignal TC dem durch das DLM bestimmten Zahnradsatzeingangsdrehmoment Tin hinzugefügt wird. Ein allgemein bekannter PID oder PI-Regler kann für diesen Zweck eingesetzt werden. Als Alternative oder zusätzlich dazu kann die Differenz zwischen dem Ist- und dem Sollübersetzungsverhältnis bei der Anpassung des DLC-Eingangssignals verwendet werden, das das Signal des Motordrehmoments Teng darstellt, oder von dem zur Schätzung des Motordrehmoments Teng verwendeten Verfahren.
  • Wenn der Antriebsstrang nicht nur den Zahnradsatz G, sondern auch ein stufenloses Getriebe umfasst, wie in 7 dargestellt, und wenn die Getriebeübersetzungsverhältnisse dieser beiden Antriebsstrangkomponenten gleichzeitig geschaltet werden sollen, können die einzelnen Übersetzungswechsel der beiden Komponenten auf gesteuerte und gegenseitig angepasste Weise durchgeführt werden, um eine sanfte Änderung oder möglicherweise sogar ein konstantes Gesamtübersetzungsverhältnis zwischen den beiden Trägheitskomponenten 1 und 2 zu erhalten. Da die oben vorgeschlagene Kupplung-zu-Kupplung-Schaltungssteuerung für diese Art von Antriebsstrangkonfiguration entwickelt worden ist, die zum Beispiel aus dem europäischen Patent 0 787 927 bekannt ist, kann es als wünschenswert angesehen werden, dass das Gesamtausgangs/-eingangs-Übersetzungsverhältnis ωveheng des Antriebsstrangs während des Gangwechsels des Zahnradsatzes G praktisch konstant ist. Dies setzt voraus, dass, wenn das Getriebeübersetzungsverhältnis des Zahnradsatzes G gemäß dem vorgeschriebenen Verlauf i_Zahnradsatz in Abhängigkeit von der Zeit t während der Kupplung-zu-Kupplung-Schaltung geändert wird, ein Übersetzungsänderungsverlauf des CVT mehr oder weniger die umgekehrte Funktion solch eines Verlaufs sein sollte. Bei dieser Konfiguration kann sich die Drehzahl des Motors ωeng von der der Antriebswelle 7 unterscheiden, was bedeutet, dass bei den oben erwähnten Gleichungen (1) und (2) die Drehzahl sowohl der Getriebeantriebswelle 7 als auch die des Motors ωeng getrennt berücksichtigt werden sollte, wobei jede den relevanten Komponenten von Jinp zugeordnet ist.

Claims (10)

  1. Steuerverfahren zur Durchführung eines Gangwechsels in einem automatischen Stufengetriebe zur Übertragung von Kraft zwischen zwei Trägheitskomponenten (1; 2) bei verschiedenen Übersetzungsverhältnissen, wobei die Trägheitskomponenten mindestens einen Motor bzw. eine Last repräsentieren und das Getriebe eine Antriebswelle (7) und eine Abtriebswelle (8) mit einem dazwischen vorgesehenen ersten Kraftübertragungsweg (3, H, 6) und zweiten Kraftübertragungsweg (3, 4, L, 5, 6) umfasst, wobei die Kraftübertragungswege (3, H, 6; 3, 4, L, 5, 6) mit einer direkten Kupplung (H) mit einer einstellbaren Drehmomentübertragungsleistung TH bzw. einer indirekten Kupplung (L) mit einer einstellbaren Drehmomentübertragungsleistung TL versehen sind, mit den folgenden Schritten: – Bestimmen eines Zahnradsatzeingangsdrehmoments Tin, das durch das Getriebe in Richtung von der Antriebswelle (7) zur Abtriebswelle (8) übertragen werden soll, und – Steuern der Drehmomentübertragungsleistungen TH und TL in Abhängigkeit von dem zu übertragenden Zahnradsatzeingangsdrehmoment Tin, derart, dass: a) wenn Tin > 0, dann TH = Tin und TL = 0 b) wenn Tin < 0, dann TH = 0 und TL = Tin.
  2. Steuerverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren weiterhin die folgenden Schritte umfasst: – Vorschreiben eines Sollübersetzungsverhältnisses als Funktion des Zeitverlaufs (i_Zahnradsatz) für das Übersetzungsverhältnis der Abtriebswelle (8) und der Antriebswelle (7) während des Gangwechsels, und – Bestimmen des Zahnradsatzeingangsdrehmoments Tin zumindest in Abhängigkeit von einem Motordrehmoment Teng, das von dem Motor erzeugt oder verbraucht wird, wobei das Eingangsdrehmoment Tin dazu erforderlich ist, ein sofort Sollübersetzungsverhältnis (i_Zahnradsatz(t)) zu realisieren, das durch den Übersetzungsverhältnisverlauf (i_Zahnradsatz) vorgegeben wird.
  3. Steuerverfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der vorgegebene Sollübersetzungsverhältnisverlauf (i_Zahnradsatz(t)) so definiert ist, dass sich seine mathematische Ableitung in Abhängigkeit von der Zeit (t) verringert, wobei der vorgegebene Sollübersetzungsverhältnisverlauf (i_Zahnradsatz) eine parabolische Funktion der Zeit (t) ist.
  4. Steuerverfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Zahnradsatzeingangsdrehmoment Tin durch folgende Gleichung bestimmt wird: Tin = Teng – Jinp·{d(i_Zahnradsatz(t))/dt·ωveh + i_Zahnradsatz(t)·d(ωveh)/dt}, wobei Jinp die Trägheit der der Antriebswelle (7) zugeordneten Trägheitskomponente (1) und ωveh die Drehgeschwindigkeit der Abtriebswelle ist.
  5. Steuerverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren weiterhin die folgenden Schritte umfasst – Ermitteln des Istgetriebeübersetzungsverhältnisses (i_Getriebe), – Ermitteln der Differenz zwischen dem vorgegebenen Übersetzungsverhältnis (i_Zahnradsatz(t)) und dem Istgetriebeübersetzungsverhältnis (i_Getriebe) und – Korrigieren des ermittelten Zahnradsatzeingangsdrehmoments Tin oder des ermittelten Motordrehmoments Teng in Abhängigkeit von der ermittelten Differenz.
  6. Steuerverfahren zur Steuerung eines automatischen Stufengetriebes zur Übertragung von Kraft zwischen zwei Trägheitskomponenten (1; 2) bei verschiedenen Übersetzungsverhältnissen, wobei die Trägheitskomponenten mindestens einen Motor bzw. eine Last repräsentieren und das Getriebe eine Antriebswelle (7) und eine Abtriebswelle (8) mit einem dazwischen vorgesehenen ersten Kraftübertragungsweg (3, H, 6) und zweiten Kraftübertragungsweg (3, 4, L, 5, 6) umfasst, wobei die Kraftübertragungswege (3, H, 6; 3, 4, L, 5, 6) mit einer direkten Kupplung (H) mit einer einstellbaren Drehmomentübertragungsleistung TH bzw. einer indirekten Kupplung (L) mit einer einstellbaren Drehmomentübertragungsleistung TL versehen sind, mit den folgenden Schritten: – Bestimmen des sofort erwünschten Übersetzungsverhältnisses, – Einstellen des durch das Getriebe in Richtung von der Antriebswelle (7) zur Abtriebswelle (8) zu übertragenden Eingangsdrehmoments Tin und – Steuern der Drehmomentübertragungsleistungen TH und TL in Abhängigkeit von dem zu übertragenden Zahnradsatzeingangsdrehmoment Tin derart, dass a) wenn Tin > 0, dann TH = Sf·Tin und TL = 0 b) wenn Tin < 0, dann TH = 0 und TL = Sf·Tin wobei Sf > 1, wenn das Übersetzungsverhältnis des Getriebes konstant sein soll, und wobei Sf = 1, wenn ein Gangwechsel des Getriebes durchgeführt werden soll.
  7. Antriebsstrangsteuerung (DLC) für ein automatisches Stufengetriebe, die zur Durchführung des Steuerverfahrens nach einem der Ansprüche 2 bis 6 ausgeführt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung (DLC) mit Mitteln zu Folgendem versehen ist: – Bestimmen des sofort erwünschten Übersetzungsverhältnisses (i_Zahnradsatz(t)), – Bestimmen des Zahnradsatzeingangsdrehmoments Tin (DLM), – Bestimmen der Sollkupplungsdrehmomentleistungen TH, TL (GSM), – Bestimmen von Sollklemmkräften FH, FL (CLM) und – Bestimmen von Stellgliedsteuersignalen IH, IL (CLA), wobei die Signale Ausgangssignale der Antriebsstrangsteuerung (DLC) sind.
  8. Antriebsstrangsteuerung (DLC) nach Anspruch 7, bei der die Steuerung (DLC) mit Eingängen zum Empfang von Eingangssignalen, die mindestens das Motordrehmoment Teng und das Istgetriebeübersetzungsverhältnis (i_Getriebe) darstellen, und mit Mitteln (PI) zum Bestimmen eines Drehmomentkorrektursignals TC in Abhängigkeit von der Differenz zwischen dem vorgegebenen Übersetzungsverhältnis (i_Zahnradsatz(t)) und dem Istgetriebeübersetzungsverhältnis (i_Getriebe) versehen ist.
  9. Automatisches Stufengetriebe, das mit der Antriebsstrangsteuerung nach Anspruch 7 oder 8 versehen ist.
  10. Antriebsstrang, der mit dem automatischen Stufengetriebe nach Anspruch 9 versehen ist, wobei der Antriebsstrang des Weiteren mit einem stufenlosen Getriebe (CVT) versehen ist.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102021113457A1 (de) 2021-05-25 2022-12-01 Voith Patent Gmbh Verfahren, System und Computerprogrammprodukt zum Herstellen eines Kraftschlusses zwischen einem Verbrennungsmotor und einem Automatikgetriebe aus einer Neutralstellung des Automatikgetriebes

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7693635B2 (en) * 2006-03-22 2010-04-06 Gm Global Technology Operations, Inc. Method for learning the flow rate of hydraulic fluid in an automatic transmission
US7706949B2 (en) * 2006-05-25 2010-04-27 Gm Global Technology Operations, Inc. Method and apparatus to control an electro-mechanical transmission during shifting event
US8494732B2 (en) * 2007-11-04 2013-07-23 GM Global Technology Operations LLC Method for determining a preferred engine operation in a hybrid powertrain system during blended braking
EP2309153A4 (de) * 2008-07-17 2011-11-23 Zhaohuan Huang Gangschaltverfahren für ein automatisiertes stufengetriebe eines fahrzeugs
US8738248B2 (en) * 2008-10-21 2014-05-27 Allison Transmission, Inc. System for controlling vehicle overspeeding via control of one or more exhaust brake devices
DE102010014193C5 (de) * 2009-11-05 2023-03-23 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Verfahren zur Steuerung eines Doppelkupplungsgetriebes
JP5191978B2 (ja) * 2009-11-18 2013-05-08 ジヤトコ株式会社 自動変速機の制御装置
DE102016111060B4 (de) 2016-06-16 2019-08-01 Iav Gmbh Ingenieurgesellschaft Auto Und Verkehr Verfahren zur Lastschaltung von hybridisierten Automatgetrieben durch eine Doppelkupplungsstrategie mit Transformation
JP2018536575A (ja) 2015-11-27 2018-12-13 イー・アー・フアウ・ゲゼルシヤフト・ミト・ベシュレンクテル・ハフツング・インゲニオールゲゼルシヤフト・アウト・ウント・フエルケール 変換でのデュアルクラッチトランスミッションによるハイブリッド化されたオートマチックトランスミッションの動力切換をするための方法
DE102015120599B4 (de) 2015-11-27 2017-06-22 Iav Gmbh Ingenieurgesellschaft Auto Und Verkehr Verfahren zur Lastschaltung von Automatgetrieben durch eine Doppelkupplungsstrategie mit Transformation
NL2018971B1 (en) * 2017-05-24 2018-12-07 Punch Powertrain Nv a shifting method for a transmission, a transmission system, a computer program product, and a vehicle.

Family Cites Families (37)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5551154A (en) * 1978-10-09 1980-04-14 Toyota Motor Corp Change-over control device for vehicle sub-gear reduction device
JPS6145163A (ja) * 1984-08-10 1986-03-05 Hitachi Ltd 自動変速システム
US4790418A (en) * 1987-04-30 1988-12-13 Ford Motor Company Transmission clutch loop transfer control
US4935872A (en) * 1988-04-29 1990-06-19 Chrysler Corporation Method of shift selection in an electronic automatic transmission system
US5168449A (en) * 1988-04-29 1992-12-01 Chrysler Corporation Method of calculating torque for an electronic automatic transmission system
US5128868A (en) * 1988-08-05 1992-07-07 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Apparatus for controlling gearshifts in automatic transmission
US4936167A (en) * 1989-03-09 1990-06-26 Chrysler Corporation Method of universally organizing shifts for an automatic transmission system
US5157608A (en) * 1990-09-14 1992-10-20 Ford Motor Company Electronic control system for multiple ratio transmission including circuit pressure control
DE4031570C2 (de) * 1990-10-05 1995-10-12 Daimler Benz Ag Anordnung zum selbsttätigen Schalten mittels Druckmittel-Hilfskraft eines Mehrwege-Zahnräderwechselgetriebes
US5519617A (en) * 1993-05-07 1996-05-21 Ford Motor Company Torque managed traction control for the drive wheels of an automotive vehicle
DE4333899A1 (de) 1993-10-05 1995-07-13 Bosch Gmbh Robert Verfahren zur Steuerung des Abtriebsmoments eines automatischen Schaltgetriebes
US5646842A (en) * 1994-10-14 1997-07-08 Ford Motor Company Shift control system for a multiple ratio automatic transmission
US5612874A (en) * 1994-10-14 1997-03-18 Ford Motor Company Multiple ratio automatic transmission with solenoid operated valves for effecting pressure buildup
US5722519A (en) * 1994-10-14 1998-03-03 Ford Global Technologies, Inc. Multiple ratio automatic transmission and torque converter
US5553694A (en) * 1994-10-14 1996-09-10 Ford Motor Company Multiple ratio automatic transmission and torque converter
DE19511996C1 (de) * 1995-03-31 1996-08-14 Daimler Benz Ag Verfahren zur selbsttätigen Steuerung einer Gangschaltung eines automatischen Stufengetriebes eines Kraftfahrzeuges
US5835875A (en) * 1995-10-27 1998-11-10 Ford Global Technologies, Inc. Swap-shift control system for a multiple ratio transmission
US5799260A (en) * 1996-02-20 1998-08-25 Ford Global Technologies, Inc. System for controlling multiple hydraulic pumps in an automatic transmission
US5802490A (en) * 1996-02-20 1998-09-01 Ford Global Technologies, Inc. Torque converter regulator and clutch lockout system for an automotive vehicle
JP3334485B2 (ja) * 1996-04-30 2002-10-15 アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 自動変速機の油圧制御装置
DE19711820A1 (de) * 1996-08-08 1998-09-24 Volkswagen Ag Verfahren zum Schalten eines Doppelkupplungsgetriebes und Doppelkupplungsgetriebe
JP3298423B2 (ja) * 1996-09-19 2002-07-02 アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 自動変速機の油圧制御装置
JP3385523B2 (ja) * 1997-08-13 2003-03-10 アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 自動変速機の油圧制御装置
JP3468051B2 (ja) * 1997-09-04 2003-11-17 アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 自動変速機の油圧制御装置
DE19741440A1 (de) * 1997-09-19 1999-04-15 Bayerische Motoren Werke Ag Wechselgetriebe
JP3407619B2 (ja) * 1997-10-16 2003-05-19 株式会社デンソー 自動変速機の制御装置及び自動変速機の制御方法並びに記憶媒体
US6122583A (en) * 1997-12-23 2000-09-19 Ford Global Technologies, Inc. Upshift and downshift control valve system for multiple ratio automatic transmission
US6649548B1 (en) * 1998-10-02 2003-11-18 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Nonwoven web and film laminate with improved strength and method of making the same
US6269293B1 (en) * 1998-12-14 2001-07-31 Daimlerchrysler Corporation Interactive engine and automatic transmission control
US6459980B1 (en) * 1999-02-08 2002-10-01 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Vehicle braked with motor torque and method of controlling the same
JP3294230B2 (ja) * 2000-02-22 2002-06-24 株式会社日立製作所 自動車用制御装置,自動車の制御方法,変速機
JP3785901B2 (ja) * 2000-05-19 2006-06-14 トヨタ自動車株式会社 無段変速機の変速制御装置
US6574535B1 (en) * 2000-05-31 2003-06-03 General Motors Corporation Apparatus and method for active driveline damping with clunk control
US6385520B1 (en) * 2000-08-10 2002-05-07 Ford Global Technologies, Inc. Control strategy and method for independently controlling friction element actuators for an automatic transmission
US6278926B1 (en) * 2000-09-18 2001-08-21 Ford Global Technologies, Inc. Adaptive electronic transmission control system and strategy for nonsynchronous automatic transmission
US6449548B1 (en) * 2001-02-14 2002-09-10 Ford Global Technologies, Inc. Automatic transmission shift control
JP2002295663A (ja) * 2001-03-30 2002-10-09 Aisin Aw Co Ltd 自動変速機の変速制御装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102021113457A1 (de) 2021-05-25 2022-12-01 Voith Patent Gmbh Verfahren, System und Computerprogrammprodukt zum Herstellen eines Kraftschlusses zwischen einem Verbrennungsmotor und einem Automatikgetriebe aus einer Neutralstellung des Automatikgetriebes

Also Published As

Publication number Publication date
US7130733B2 (en) 2006-10-31
CN1646836A (zh) 2005-07-27
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CN100357636C (zh) 2007-12-26
US20050228567A1 (en) 2005-10-13
EP1497576A1 (de) 2005-01-19
JP2005522636A (ja) 2005-07-28
ATE323854T1 (de) 2006-05-15
WO2003085288A1 (en) 2003-10-16
DE60304698D1 (de) 2006-05-24
EP1353095A1 (de) 2003-10-15
AU2003226796A1 (en) 2003-10-20
JP4392856B2 (ja) 2010-01-06

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