DE69104021T2 - Optimalwertregelungen des Schlupfes einer Drehmomentwandler-Überbrückungskupplung eines automatischen Getriebes. - Google Patents

Optimalwertregelungen des Schlupfes einer Drehmomentwandler-Überbrückungskupplung eines automatischen Getriebes.

Info

Publication number
DE69104021T2
DE69104021T2 DE69104021T DE69104021T DE69104021T2 DE 69104021 T2 DE69104021 T2 DE 69104021T2 DE 69104021 T DE69104021 T DE 69104021T DE 69104021 T DE69104021 T DE 69104021T DE 69104021 T2 DE69104021 T2 DE 69104021T2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
signal
torque
engine
clutch
speed
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE69104021T
Other languages
English (en)
Other versions
DE69104021D1 (de
Inventor
Larry Thomas Brown
Lee-Fei Chen
Davorin David Hrovat
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ford Werke GmbH
Original Assignee
Ford Werke GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ford Werke GmbH filed Critical Ford Werke GmbH
Application granted granted Critical
Publication of DE69104021D1 publication Critical patent/DE69104021D1/de
Publication of DE69104021T2 publication Critical patent/DE69104021T2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H61/00Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/14Control of torque converter lock-up clutches
    • F16H61/143Control of torque converter lock-up clutches using electric control means
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W50/00Details of control systems for road vehicle drive control not related to the control of a particular sub-unit, e.g. process diagnostic or vehicle driver interfaces
    • B60W2050/0001Details of the control system
    • B60W2050/0019Control system elements or transfer functions
    • B60W2050/0028Mathematical models, e.g. for simulation
    • B60W2050/0031Mathematical model of the vehicle
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H61/00Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H2061/0075Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing characterised by a particular control method
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H61/00Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/14Control of torque converter lock-up clutches
    • F16H61/143Control of torque converter lock-up clutches using electric control means
    • F16H2061/145Control of torque converter lock-up clutches using electric control means for controlling slip, e.g. approaching target slip value

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Control Of Fluid Gearings (AREA)

Description

    HINTERGRUND DER ERFINDUNG 1. Anwendungsbereich der Erfindung
  • Diese Erfindung bezieht sich auf das Gebiet von Drehmomentwandlern für ein Automatikgetribe und auf die Regelung einer Umlenkkupplung, die einen variablen Drehzahlunterschied zwischen den Antriebselementen und den angetriebenen Elementen des Drehmomentwandlers zuläßt. Präziser gesagt betrifft die Erfindung die Regelung des hydraulischen Drucks, der einer Drehmomentwandlerumlenkkupplung zur Verfügung gestellt wird, insbesondere auf deren Antwort auf einen plötzlichen Motordrehmomentbedarf durch den Fahrzeugführer.
  • 2. Beschreibung früherer Patente
  • Bei einem Automatikgetriebe für ein Kraftfahrzeug ist der Verbrennungsmotor antriebsmäßig mit einem Drehmomentwandler verbunden, der einen Pumpenradrotor, der an der Motorwelle befestigt ist und einen Turbinenrotor hat, der vom Pumpenrad hydrodynamisch angetrieben wird. Ein typischer Drehmomentwandler enthält außerdem eine Umlenkkupplung, die, wenn sie eingekuppelt ist, das Pumpenrad und die Turbine mechanisch verbindet, und dadurch den hydrodynamischen Anschluß zwischen diesen Bestandteilen außer Acht läßt, und wenn sie ausgekuppelt ist, einen herkömmlichen Antrieb zwischen der Turbine und dem Pumpenrad erlaubt.
  • Die Drehmomentwandlerumlenkkupplung kann durch den Betrieb eines magnetbetätigten Hydraulikventils geregelt werden, das die Umlenkkupplung mit Druck beaufschlagt und entlüftet, um die Kupplung als Antwort auf ein auf das Magnet aufgebrachtes Signal ein- und auszukuppeln. Wird der Drehmomentwandler geöffnet, d.h., wenn die Umlenkkupplung ausgekuppelt ist, werden Vibrationen und andere Störungen, zwischen der Turbine und dem Pumpenrad, die in einer Kraftübertragungsvorrichtung eines Kraftfahrzeuges unannehmbar sind, von dem hydrodynamischen Anschluß absorbiert und abgeschwächt. Wegen der inhärenten Verluste, die beim Betrieb eines Drehmomentwandlers im offenen Betrieb auftreten, wird die Kraftstoffersparnis jedoch verringert. Drehmomentwandler können so geregelt werden, daß in den meisten Betriebsbereichen die Umlenkkupplung weder voll ein- noch voll ausgekup-pelt ist, sondern stattdessen so abgestimmt ist, das sie eine variable Schlupfgröße erzeugt, den Unterschied zwischen den Drehzahlen des Pumpenrades und der Turbine. Bei einem solchen Betrieb kann der Drehmomentwandler zur Absorption von Vibrationen eingesetzt werden, insbesondere wenn durch Erhöhen des Schlupfes Wechsel im Zähnezahlverhältnis durchgeführt werden, wodurch es einem größeren Anteil des Motordrehmomentes erlaubt wird, durch eine hydrodynamisch Wirkung vom Pumpenrad zur Turbine zu gelangen. Fehlt die Wahrscheinlichkeit von unangenehmen Schwingungen und Störungen, kann der Drehmomentwandler vollständig geschlossen werden, so daß die Kraftstoffersparnis gesteigert wird.
  • Ein Regelsystem zum Betrieb einer Umlenkkupplung antwortet auf eine Anforderung des Fahrzeugführers nach einem Wechsel des Drehmomentes im allgemeinen auf der Grundlage von Änderungen an der Stellung des Drosselventils, die manuell ausgeführt werden. Bei Normalbetrieb werden solche Wechsel abrupt durchgeführt, zugleich aber muß das System auf die Änderung bei der Drehmomentanforderung schnell reagieren, um die Erwartungen des Fahrers zu erfüllen und die Kriterien für die Kraftstoffersparnis und für die Vibrationen des Antriebsstranges zu befriedigen. Einem Antriebsstrang dieses Typs haften Verzögerungen an. Die Motorträgheit verursacht eine Verzögerung bei der Erzeugnis eines Wechsels der Motorausgabe als Antwort auf einen Wechsel der Drosselposition und es gibt noch andere Verzögerungen im Regelsystem, die der Kupplungsträgheit, der Trägheit des Hydrauliksystems, der Viskosität, Friktion und anderen Phänomenen dieser Art zuzuschreiben sind.
  • Das U.S. Patent US-A-4,757,886 beschreibt ein Regelsystem mit Rückführung zur Regelung des Betriebes einer Umlenkkupplung eines Getriebes aufgrund des Schlupfes innerhalb des Drehmomentwandlers. Das System verwendet gemessenen Schlupf als ein mit einem Befehlssignal zusammengefaßtes Rückkopplungssignal, um einen Schlupffehler zu erzeugen. Danach wird eine Korrektur des Betriebszyklusses auf der Grundlage der Differenz zwischen den Betriebszyklen des laufenden Abtastzeitraumes und des vorherigen Abtastzeitraumes entwickelt und verarbeitet, um ein Signal für den Kupplungsdruck zu erzeugen. Dieses Signal wird zur Variierung des Schlupfes verwendet und wird rückgekoppelt, um die Stabilität des Fehlersignals für den Betriebszyklus zu erhöhen.
  • Das U.S. Patent US-A-4,790,418 beschreibt eine Technik zur Regelung der Drehmomentübertragung von einem abgehenden Reibungselement zu einem ankommenden Reibungselement, wenn ein Wechsel im Übersetzungsverhältnis in einem Automatikgetriebe vorgenommen wird. Der Schlupf über die losgehende Kupplung wird zur Regelung der Motordrehzahl eingesetzt. Die Geschwindigkeit des Drehmomentwechsels in der losgehenden Kupplung wird als Grundlage zur Änderung des Kupplungsdrucks in Übereinstimmung mit einer berechneten Steilheit des Drehmoments verwendet.
  • Das U.S. Patent US-A-4,792,902 beschreibt ein System und ein Verfahren zur Regelung des Zündzeitpunktes eines Verbrennungsmotors in einem Getriebe, das ein Getriebe mit mannigfaltigen Übersetzungsverhältnissen in sich einschließt. Der Zündzeitpunkt des Motors wird auf der Grundlage der Motordrehzahl und der Getriebedrehzahlausgabe durch einen Regelalgorithmus vorverlegt und verzögert, der die Regelung des Übersetzungsverhältnisses im Laufe der Wechsel der Übersetzungsverhältnisse verbessert. Keine dieser Patente offenbart eine Vorwärtsregelungstechnik zur Regelung der Umlenkkupplung eines Automatikgetriebes. Das Patent US-A- 4,957,194 offenbart eine typische Umlenkkupplung eines Drehmomentwandlers, deren Schlupf entweder durch einen Vorwärtskopplungsmodus oder einen Rückkopplungsmodus geregelt wird.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Wenn während des Betriebes und bei der Regelung des Antriebsstranges dieses Typs der Schlupf des Drehmomentwandlers zu klein ist, dann könnte eine plötzliche Störung der Position der Motordrossel eine Verriegelung der Umlenkkupplung und damit einhergehende Schwierigkeiten beim Fahrverhalten verursachen. Eine Möglichkeit, den gewünschten Schlupf aufrecht zu erhalten, ist die Verwendung der Rückkopplungsregelung unter Anwendung eines Fehlersignals als ein Maß für den Schlupf über die Drehmomentwandlerumlenkkupplung. Ein Rückkopplungsalgorithmus zur Regelung der Kupplung kann entweder die klassische PID-Kompensation, gegebenenfalls einschließlich Voreil-Verzögerungszuständen, oder eine moderne Kompensationstechnik verwenden. Um diese Schwierigkeiten zu bewältigen, und um die Schlupfregelung im Vergleich mit Ergebnissen aus der gegenwärtigen Praxis zu verbessern, fügt das Regelsystem für die Umlenkkupplung der vorliegenden Erfindung Vorwärtskopplungsregelung auf der Grundlage der Drosselwinkelposition und der Motordrehzahl der Rückkopplungsregelung hinzu.
  • Die Regelung der Erfindung ist adaptierbar für die Verwendung in einem Antriebsstrang einschließlich eines von der Position seines Drosselventils geregelten Motors, einem hydrodynamischen Antriebsstrang mit einer Umlenkkupplung und einem Automatikgetriebe mit Mehrganggetriebe, welches mit den Antriebsrädern des Fahrzeuges verbunden ist. Ein magnetbetätigtes Hydraulikventil, welches ein mit Druck beaufschlagtes Fluid zuleitet, um die Umlenkkupplung einzukuppeln und auszukuppeln, wird durch den Betrieb eines Vorwärtsregelsystems geregelt. Die Position des Drosselventils und die Drehzahlen des Pumpenrades des Drehmomentwandlers und der Turbine werden als Eingabe in ein mathematisches Modell angewandt, das in algorithmischer Form zur Ausführung durch einen digitalen Mikroprozessor programmiert wurde. Der Motor erzeugt ein Signal, das die Nettodrehmomentausgabe durch den Motor wiedergibt, dieses Signal wird durch das üblicherweise kleine Drehmoment, das vom Wandler getragen wird, verändert und wird dann als Eingabe in ein umgekehrtes mathematisches Modell des magnetbetätigten Ventils angewandt, der Umlenkkupplung ein Hydraulikfluid zuleitet. Das einzigartige Verhältnis zwischen Phase und Verstärkung, die Frequenzabhängigkeit des Magnetventils wird invertiert, um die inhärente und meßbare Ansprechverzögerung einzustehen und die Wirkungen der Verzögerungen aufzuheben. Der Schlupffehler wird bestimmt als Unterschied zwischen der Geschwindigkeit des Drehmomentwandlerpumpenrades und der Turbinengeschwindigkeit. Der Fehler wird als Eingabe in eine PID-kompensierte Rückführungsregelung verwendet, deren Ausgabe mit der Umkehrung der Frequenzabhängigkeit des Magnetventils zusammengezählt wird, um ein Betriebsspiel oder einen analogen Strom zu erzeugen, der dem Magneten des Umleitventils für den Hydraulikdruck zugeleitet wird.
  • Auf diese Weise wird eine Verzögerung während des Ansprechens der Umlenkkupplung auf eine Änderung des Drehmomentbedarfs am Motor, die sich aus einem Wechsel in der Position der Motordrossel ergibt, durch Vorauserkennung der dem System innewohnenden Verzögerung und durch die Erzeugung eines Regelbetriebsspieles oder einer Korrektur des Regelstromes genau verhindert, die genau für die inhärente Verzögerung einsteht, die einem Magneten und dem Hydraulikventil der Umlenkkupplung, die er betreibt, zugehörig ist.
  • Das Vorwärtsregelsignal wird mit einem Rückführungsregelsignal mit PID-Kompensation zusammengefaßt, so daß das korrigierte Regelsignal für einen Wechsel des Motordrehmomentes und für die dem System innewohnenden Verzögerungen verantwortlich ist. Das System beseitigt die Verzögerung wirkungsvoll, indem eine Korrektur des Regelbetriebsspiel geschaffen wird, die genau für Phasenvoreilung und -verzögerung und die Verstärkung verantwortlich ist, die dem Ansprechen des Systems auf den Motordrehmomentbedarf zugeordnet sind.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Figur 1 ist ein Schaltbild einer Schlupfregelung für eine Drehmomentwandlerumlenkkupplung mit geschlossenem System gemäß dieser Erfindung.
  • Figur 2 ist ein Schaltbild, das ein mathematisches Modell eines Motors wiedergibt, ein Bestandteil des Rückführungssystems der Figur 1.
  • Figur 3 zeigt das Ansprechen des Motordrehmomentes auf einen Drosselpositionsschritt, der von einem Motormodell in einem Regelsystem dieser Erfindung erzeugt wird.
  • Figur 4 ist eine Prinzipskizze, die eine Anordnung zur Bestimmung der umgekehrten Frequenzabhängigkeit eines Magnetventils, einer Kupplung und damit verbundener Hydraulik in einem Regelsystem zeigt.
  • Figur 5 ist ein geschlossenes Regelsystem zur Regelung des Betriebes einer Drehmomentwandlerumlenkkupplung mit Vorwärtsregelungs- und Rückwärtsregelungseigenschaften nach dieser Erfindung.
  • BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN ANWENDUNGSFORM
  • Figur 1 zeigt die Bestandteile eines Antriebsstranges eines Kraftfahrzeuges, auf die die Umlenkkupplungsregelung mit geschlossenem Regelkreis der vorliegenden Erfindung angewandt werden kann. Ein Verbrennungsmotor 10 ist antriebsmäßig über eine Motorkurbelwelle 12 mit einem Drehmomentwandler 14 verbunden, der durch eine Turbinenwelle oder Getriebeeingangswelle 16 mit dem Eingang des Transmissionsgetriebegehäuses 18 verbunden ist. Das Getriebe enthält ein mehrgängiges Getriebe, Kupplungen, Bremsen, ein hydraulisches Regelsystem, magnetbetätigte Schaltventile, einen Mikroprozessor und Sensoren, die Signale erzeugen, die die Wellendrehzahlen, die Drosselposition und andere Betriebsvariablen wiedergeben. Das Getriebe ist über eine Getriebeausgangswelle 20 mit den Antriebsrädern des Fahrzeuges 22 verbunden. In der Figur ist die Fahrzeugträgheit 22 die Hauptlast, die vom Antriebsstrang getrieben wird.
  • Der Fahrzeugführer regelt die Stellung eines Bechleunigungspedals 24, dessen Bewegung die Position des Drosselventils 26 verändert, das sich im Ansaugstutzen des Fahrzeuges befindet. Das vom Motor erzeugte Drehmoment (Te) und die Motorgeschwindigkeit (Ne) werden auf die Motorwelle 12 zum Pumpenrad 30 des Drehmomentwandlers und zu einer Reibscheibe 32 der Drehmomentwandlerumlenkkupplung 34 übertragen. die Umlenkkupplung enthält eine zweite Reibscheibe 36, die durch die Betätigung eines magnetbetätigten Umlenkventils 38 in einen Antriebsreibschluß mit der Scheibenkupplung 32 bewegt wird. Das Ventil erzeugt einen Ausgangsdruck, mit dem ein Servo der Umlenkkupplung gespeist wird, die, wenn sie mit Druck beaufschlagt wird, die Scheiben 32 und 36 in einen Antriebsreibschluß zwingt, und, wenn sie entlüftet ist, es der Scheibe erlaubt, auszukuppeln. Das Pumpenrad treibt die Turbine hydrodynamisch an, da das Pumpenrad und die Turbine durch die Hydraulikflüssigkeit, die sich in einem Gehäuse befindet, das fortlaufend mit Flüssigkeit aus dem Hydraulikkreislauf gespeist wird, um die Achse des Drehmomentwandlers dreht. Der Kreislauf enthält eine Pumpe oder eine andere Druckquelle, um den Hydraulikkreislauf mit Druck zu beaufschlagen, die verschiedenen Kupplungen und Bremsen des Getrieberegelsystems, das Schmiersystem des Getriebegehäuses und den Drehmomentwandlers selbst.
  • Ein Regler zur Regelung des Betriebes des Magnetventils 38 enthält einen Vorwärtsregelanteil 44 und einen Rückführungsregelanteil 46. Der Unterschied zwischen der Pumpenradgeschwindigkeit (Ni) und der Turbinengeschwindigkeit (Nt) wird Drehmomentwandlerschlupf genannt. Die Geschwindigkeitssensoren 48 und 50 erzeugen Signale, die die Pumpenradgeschwindigkeit und die Turbinengeschwindigkeit wiedergeben, diese Signale werden als Eingabe in eine Summierverbindung 52 eingebracht, worin ihre Differenz, der Schlupf es als Eingabe in ein Vorwärtsregelkompensationsmittel 54 eingebracht wird, dessen Ausgangssignal Yfd als Eingabe in die Summierverbindung 56 eingebracht wird.
  • Die in die Software implementierte Differenzgleichung für den proportionalen, integralen, differentialen PID- Kompensator 54 lautet:
  • Yfd = Yfd (k-1) + Kp [es(k)-es(k-1)] + Kies(k) + Kd [es(k)-2es(k-1)+es(k-2)]
  • worin es(k) = Ni(k) - Nt(k) der Schlupf beim Abtasten zum Abtastzeitpunkt k ist; Nt(k) die Turbinengeschwindigkeit zum Abtastzeitpunkt k ist; sich (k-1) auf den unmittelbar vorhergehenden Abtastzeitpunkt bezieht; sich (k-2) auf den Abtastzeitpunkt bezieht, der vor dem unmittelbar vorhergehenden Abtastzeitpunkt liegt; und Kp, Kd und Ki jeweils proportionale, differenzierende und ganzzahlige Verstärkungen sind.
  • Ein Sensor 58 erzeugt ein Signal, das die Stellung des Beschleunigungspedals oder des Drosselventils wiedergibt, die Ausdehnung, um die das Drosselventil den Ansaugstutzen des Motors öffnet. Das Signal, die Drosselwinkelposition TAP oder der Druck im Ansaugstutzen MAP stromabwärts vom Drosselventil 26 oder dem Massenluftstrom MAF in den Motor, wird als Eingabe in das mathematische Modell 60 für Motor und Drehmomentwandler eingebracht. Dieses Modell erzeugt ein Ausgangssignal (Te'), das Nettomotordrehmoment, das als Eingabe in das Umkehrmodell des Magnetventils 62 eingebracht wird. Die Ausgabe Yff von Modell 62 wird an der Summierverbindung 56 mit der Ausgabe Yfd von der PID-Regelung 54 zusammengefaßt, um einen pulsbreitenmodulierten Betriebszyklus (PWM) zu erzeugen, oder es wird ein Analogstrom für ein Magnet mit veränderlicher Kraft verwendet. Das auf das Magnet aufgebrachte Signal betreibt ein Hydraulikventil 38, das die Verbindung zwischen der Druckquelle und der Kupplung 34 öffnet und schließt. Das Ventil 38 erzeugt einen Regeldruck in Übereinstimmung mit der Größe des Betriebszyklusses oder Stroms, und regelt dadurch die Übertragung des Drehmoments vom Pumpenrad 30 zur Turbine 40, wenn die regelnde Kupplung 34 ein- oder ausgekuppelt wird.
  • Figur 2 zeigt Verknüpfungsglieder des Motormodells, das das Ausgangssignal T'e erzeugt. Die Eingangssignale, die TAP oder MAP oder MAF und Ni wiedergeben werden zusammen mit dem Entladungskoeffizienten (CD) eingebracht, einer Variablen, die ein Maß für den Druckabfall über die Drosselplatte des Ansaugstutzens wiedergibt. Der Wert für den Entladungskoeffizienten wird in Übereinstimmung mit einem vorgegebenen Verhältnis, wenn TAP bekannt ist, von einem Element 64 erzeugt.
  • Die Eingangssignale, die die Motorgeschwindigkeit Ni, die Position der Motordrossel TAP und MAP wiedergeben, werden als Eingabe in ein Logiksegment zugeführt, das ein Verhältnis zwischen diesen Variablen und seiner Ausgabevariablen, des volumetrischen Wirkungsgrades des Motor wiedergibt. Ein Signal, das diesen Ausgabewert wiedergibt, wird als Eingabe in einen Begrenzer 68 eingebracht, um einen linear variablen Bereich des Ausgangssignales basierend auf dem Ausgangssignal zu erzeugen, das den volumetrischen Wirkungsgrad des Motors wiedergibt. Die Ausgabe des Begrenzers 68 wird ebenfalls in das Motormodell 70 eingebracht. Basierend auf diesen Eingabevariablen, erzeugt das Motormodell 70 ein Signal, das das Bruttodrehmoment des Motors wiedergibt, welches die Ansprechverzögerung zwischen einem abrupten Wechsel bei der in Figur 4 gezeigten Drosseleingabe und welches für die Zeitkonstante steht, die das Ansprechen auf den Motor auf einen Wert des Drehmomentwandlers vergleichbar mit dem Wechsel der Drosselposition regelt. Das Motormodell 70 erzeugt ein Motordrehmomentausgabesignal mit einer Phasenverschiebung e-ts und eine Übergangsansprechzeit des Motordrehmomentes auf die Drosselposition und Motorgeschwindigkeit. Figur 3 zeigt graphisch die Phasenverzögerung und die Anstiegszeit des Ansprechens auf eine abrupte Veränderung der Drosselposition.
  • Das Ausgangsignal Te' wird auf die Summierverbindung 72 aufgebracht. Zur Reduzierung des Ausgabedrehmoments des Motors wegen der Rotationsträgheit des Motors wird jedoch eine Berechnung auch an der Summierverbindung 72 vorgenommen. Ein Teil 74 des Motormodells der Figur 2 enthält eine Übertragungsfunktion, die ein erstes Zeitdifferential der Motorgeschwindigkeit und der Motorträgheit dem Drehmoment, das der überwundenen Motorträgheit zugeordnet ist, gegenüberstellt. Der Regelblock 76 erzeugt ein Signal, das eine Verringerung des Motordrehmoments aufgrund des Reibungsverlustes wiedergibt.
  • Die Ausgaben der Regelelemente 70, 74 und 76 werden an der Summierverbindung 72 zusammengefaßt, in welcher das Signal des Nettomotordrehmomentes Te' das charakteristische Ansprechen, einschließlich Phasenverzögerung und Zeitkonstantenwirkung, des tatsächlichen Motordrehmoments auf eine Störung der Drosselposition aufweist.
  • Das Modell 60 enthält ferner die statische Wiedergabe für die Drehmomentwandlereigenschaften, wie seine Verstärkungswirkung des Drehmoments auf das Motordrehmoment und dynamische Eigenschaften wie Phasenverschiebung, Übergangsanstiegszeit und Einschwingzeit.
  • Das durch Block 62 wiedergegebene Modell enthält eine Übertragungsfunktion, die das Motordrehmoment auf die Umkehrung des Kupplungsdrucks, die als Ausgabe vom Ventil 38 erzeugt wird, bezieht. Das Ausgabesignal Yff wird durch eine umgekehrte Übertragungsfunktion, die den Betrieb des Magnetventils 38 wiedergibt, auf die Motordrehmomenteingabe bezogen; die verwandten Hydraulikkomponenten zur Betätigung der Drehmomentwandlerumlenkkupplung 34 und der Kupplung selbst. Die Ausgabe ist ein dynamisches Verhalten, das dynamische Eigenschaften wie Phasenverschiebung, Übergangsanstiegszeit, Überschwingen und Dauer des Übergangszustandes enthält. Die Verstärkung wird von einem schnellen Fouriertransformierten Analysator 80 erzeugt, wie beispielsweise einen von Hewlett Packard Corporation hergestellten, der in Figur 4 veranschaulicht und auf diese bezugnehmend beschrieben ist.
  • Um die umgekehrte Frequenzabhängigkeit herzustellen werden das Magnet, das vom Magneten betätigte Hydraulikventil 38 und die Umlenkkupplung 34 auf einem Leistungsmesser geprüft. Der in der Umlenkkupplung 34 vorhandene Druck veranlaßt einen Druckwandler 82, ein Rückkopplungssignal zum FFT- Analysator 80 zu erzeugen. Ein gemischtes Frequenzsignal in Form des Eingangsgeräusches wird dem Magneten zugeführt. Eine Ausgabe in analoger Form, die vom Analysator erzeugt wird, läuft durch den A-D-Wandler 86, um ein Signal 88 zu erzeugen, das als Eingabe auf ein Magnet gebracht wird, wenn ein pulsbreitenmoduliertes Signal verwendet wird. Ist das Magnet ein Magnet mit variabler Kraft, wird dem Magnet ein Analogstrom mit gemischter Frequenz zugeführt. Der Analysator enthält einen Plotter 90, der die einheitliche Verstärkung und das Phasenverhältnis des Drucks innerhalb der Kupplung 34 über den Frequenzbereich des auf den Magneten aufgebrachten Signals zeigt.
  • In Figur 4 werden Wellenformen gezeigt, die den Ein- Aus-Zustand des Magneten in 92, die Druckausgabe des Hydraulikentils in 94 und den Druck innerhalb der Kupplung 34 in 96 wiedergeben. Die Verstärkung 98 und die Ansprechphase, die vom Analysator 80 in Form einer Übertragungsfunktion erzeugt wird, werden umgekehrt, um eine umgekehrte Ausgabe von Modell 62 als Antwort auf das Nettomotordrehmomentsignals Te' zu erzeugen. Diese Umkehr wird vorgenommen, um die Verzögerung vorauszuerkennen, so daß das auf die Summierverbindung 56 aufgebrachte Drucksignal der Umlenkkupplung in der Phase mit dem Motordrehmomentsignal übereinstimmt, wobei das Signal als Eingabe in Modell 62 eingebracht wird. Demnach wird eine Verzögerung bei der Antwort des Kupplungsdruckes auf eine Störung des Motordrehmomentes vermieden, da das auf den Magneten aufgebrachte Regelsignal der Regeldruckantwort um den exakten Gegenwert der verzögerungszeit vorausgeht. Die Übergangsanstiegszeit der Antwort wird vermieden, da das Regelsignal des Magneten gleich dem genauen Ansteigen der Übergangszeit ist. Figur 3 zeigt die typische, umgekehrte Form des Regelsignals.
  • Nun bezugnehmend auf Figur 5, in welcher die Vorwärts- und die Rückwärtsregelung dieser Erfindung mit einer Motordrehmomentwandlereinheit 102, mit Trägheitseinrichtungen des Fahrzeuges und Außenlast 104, mit der Umlenkkupplung 106 und mit dem hydraulischen Steuerventil 108 zusammengefaßt wird. Der Istschlupf wird an der Summierverbindung 112 bestimmt, in welcher ein Pumpendrehzahlsignal auf der Leitung 114 mit einem Turbinendrehzahlsignal auf der Leitung 116 zusammengefaßt wird, um auf der Leitung 118, die Istschlupfausgabe zu erzeugen. Das Sollschlupfsignal auf der Leitung 120 wird von einem Mikroprozessor erzeugt, der den Betriebes des Getriebes regelt, einschließlich der Drehmomentwandlerumlenkkupplung basierend auf Algorithmen, die wiederholt ausgeführt werden, um Eingabeinformationen zu erzeugen, die den aktuellen Zustand verschiedener Betriebsparameter des Getriebes, des Antriebsstranges und des Fahrzeuges angeben. Der Sollschlupf wird am Verbindungspunkt 52 mit dem Istschlupf zusammengefaßt, um einen Schlupffehler zu es als Eingabe in die PID-Steuerung 54 zu erzeugen. Die Ausgabe der Vorwärtsregelung 44 oder eine Verstärkung anstelle eines Vorwärtsregelsignals wird an der Summierverbindung 56 mit der Ausgabe der PID-Steuerung zusammengefaßt. Die Verstärkung 44, die auf den Drosselwinkel aufgebracht wird, erzeugt eine Ausgabe, die zur Drosselpositionseingabe proportional ist. Eine den Kupplungsdruck wiedergebende Spannung, die von einem Druckwandler gemessen wird, wird zur Summierverbindung 56 getragen.
  • Die Ausgabe der Summierverbindung 56 wird als Eingabe auf einen pulsbreitenmodulierten Generator 122 aufgebracht, um einen korrigierten Betriebszyklus mit einer Frequenz von ungefähr 67 Hz zu erzeugen. Der Betriebszyklus liegt bei ungefähr 50 Prozent, wenn der Fehler im wesentlichen Null ist und wird gemäß der Größe der Fehlersignaleingabe von dem 50%en Betriebszyklus verändert. Der korrigierte Betriebszyklus ist demnach eine pulsbreitenmodulierte Sägezahnwellenform mit dem erforderlichen Betriebszyklus. Ein Signal mit dieser Wellenform wird als Eingabe in einen Potenzfilter aufgebracht, der den Analogträger vom digitalen Signal subtrahiert. Die Dynamik eines Magneten mit variabler Kraft ist in 126 wiedergegeben, um die Digitalausgabe nach dem Filter 124 in einem Strom umzuwandeln, der den Magneten mit variabler Kraft VFS antreibt. Der Magnet mit variabler Kraft wird von einem Analogsignal angetrieben, die Fehlerverarbeitung in dieser Steuerung wird jedoch von einem digitalen Mikroprozessor vorgenommen; somit werden zahlreiche Umwandlungen an Punkten, die entlang des Systems liegen, vorgenommen, um analoge Signale in digitale Signale umzuwandeln. Eine Funktion 128 verbindet den Strom des Magneten mit variabler Kraft (VFS) mit dem vom Hydraulikventil 34 erzeugten Kupplungsdruck. Diese Funktion ist so gestaltet, daß, wenn der VFS-Strom Null beträgt, der Kupplungsdruck ungefähr 50 psi (345 kPa) beträgt, und wenn der Strom 1 Ampere beträgt, daß dann der Kupplungsdruck Null ist.
  • Das VFS-Drucksignal wird dann von der Funktion 130 verarbeitet, die die Größe des Kupplungsdrucks mit dem statischen Bestandteil des VFS-Drucks zusammengefaßt. Die Funktion 130 erzeugt ein umgekehrtes Verhältnis zwischen diesen Variablen, so daß, wenn der VFS-Druck Null beträgt, der Kupplungsdruck auf seinem Maximalwert von ungefähr 20 psi (138 kPa) liegt, und wenn der VFS-Druck 50 psi (345 kPa) beträgt, liegt der Kupplungsdruck im wesentlichen bei Null. Das Kupplungsdrucksignal, eine von der Übertragungsfunktion 132 als Ausgabe erzeugte Spannung, wird auf der Leitung 137 durch einen Druckwandler hindurch zur Summierverbindung 56 zurückgeführt, um die Stabilität der Betriebszykluskorrektur zu vergrößern, die vom pulsbreitenmodulierten Generator 122 erzeugt wurde. Der Kupplungsdruck wird von der Verstärkung 136 multipliziert, um das Drucksignal in ein Kupplungsdrehmomentsignal umzuwandeln, das auf der Leitung 138 ansteht.
  • Das Motordrehmomentumwandlermodell 10 enthält eine Summierverbindung 140, in welcher die Signale, die das Kupplungsdrehmoment, das Pumpenraddrehmoment und das Motordrehmoment wiedergeben, summiert werden, um das Nettoausgabedrehmoment des Motors zu erzeugen. Ein lineares Motormodell 60 erhält das Drosselwinkelpositionssignal als Eingabe, um das gesamte Motorausgabedrehmoment zu erzeugen. Unter 142 wirkt die Motorträgheit auf die Nettomotordrehmomentausgabe, um eine Winkelbeschleunigung des Pumpenrades zu erzeugen, welche einmal durch eine LaPlace-Übertragungsoperation zusammengefaßt wird, um die Winkelgeschwindigkeit des Pumpenrades zu erzeugen. Das Modell 144 für den Drehmomentwandler einschließlich seiner K-Kurvenfunktion und seiner dynamischen Eigenschaften empfängt die Winkelgeschwindigkeit des Pumpenrades und die Winkelgeschwindigkeit der Turbine als Eingabe und erzeugt als Ausgabe das Pumpenraddrehmoment Ti und das Turbinendrehmoment Tt. Das Pumpenraddrehmoment wird zur Summierverbindung 140 rückgeführt und das Turbinendrehmoment wird an Summierverbindung 146 gebracht, wo es mit dem Kupplungsdrehmoment zusammengefaßt wird, um ein Signal zu erzeugen, welches das Drehmoment der Getriebeeingangswelle wiedergibt.
  • Das Fahrzeugmodell 104 enthält Konstanten, welche die Zähnezahlverhältnisse 148 wiedergeben, um eine Antriebsbewegung im Vorwärts- oder Rückwärtsgang zu erzeugen, die über die mehrgängige Auslegung des Getriebes hergestellt wird. Wenn das Getriebeeingangsdrehmoment mit der relevanten Zähnezahlverhältniskonstante 148 multipliziert wird, wird ein Signal ausgegeben, welches das Raddrehmoment wiedergibt, und auf die Summierverbindung 150 aufgebracht wird, worin es mit einer Last zusammengefaßt wird, die dem Aerodynamikkoeffizienten des Fahrzeuges zugeordnet ist, um als Ausgabe von dieser Summierverbindung 150 ein Signal zu erzeugen, das die Last an den Antriebsrädern des Fahrzeuges wiedergibt. Die Lastfunktion 152 enthält ein Verhältnis zwischen Fahrzeugdrehzahl und einem gleichwertigen Drehmoment, das wegen des Cw-Wertes, einer Größe des Drehmomentes, der, wenn er von dem maximalen Drehmoment der Getriebeausgangswelle subtrahiert wurde, das Nettodrehmoment ist, das an den Antriebsrädern des Fahrzeuges zur Verfügung steht. Die Fahrzeugträgheit Jt, eine unter 53 gespeicherte Konstante, wird mit dem Nettodrehmoment des Antriebsrades multipliziert, um die Winkelbeschleunigung des Fahrzeuges zu erzeugen, diese Beschleunigung wird einmal durch eine LaPlace-Übertragungsoperation zusammengefaßt, um die Fahrzeugdrehzahl zu erzeugen. Dieser Wert wird dann mit der Kontante 156 multipliziert, um die Ausdehnung der Fahrzeugdrehzahl in Umdrehungen pro Minute umzuwandeln, und dieser Wert wird mit dem Zähnezahlverhältnis 158 multipliziert, um die Turbinendrehzahl in U/min zu erzeugen. Der Wert der Turbinendrehzahl wird als Eingabe in das Drehmomentwandlermodell 144 rückgeführt und als Eingabe in die Summierverbindung 112 aufgebracht, um ein Signal zu erzeugen, das den Istschlupf in U/min wiedergibt. Dieses Signal wird auf der Leitung 118 zur Summierverbindung 52 getragen, in welcher es mit dem Sollschlupf zusammengefaßt wird, um das Fehlersignal zu erzeugen, das der PID-Steuerung 54 als Eingabe zugeführt wird.
  • Eine Änderung der Steuerung der Figur 5 ersetzt die Vorwärtsregelung der Figur 1 für die Verstärkung, die durch Block 44 in Figur 5 wiedergegeben ist. Die in Figur 5 veranschaulichte Steuerung erzeugt eine Betriebszykluskorrektur unmittelbar nachdem der Fahrer die Drosselwinkelposition verändert, da das ständig verfügbare TAP Signal unmittelbar abgeschwächt wird, wenn die Vorwärtsregelung für die Eingabe der Verstärkung in den Generator 122 ersetzt wird. Wenn das Motordrehmomentsignal durch den Verstärkungsausdruck 44 hindurchgeführt wird, wird die Übergangsamplitude für den Schlupf um 30 Prozent reduziert. Die Vorwärtsregeltechnik dieser Erfindung, die das Motordrehmomentsignal Te' durch einen Tiefpaßfilter leitet, in zum Magnetventil entgegengesetzter Richtung, verringert den Schlupf auf ideale Weise auf Null, oder in der Praxis auf einen sehr kleinen Wert.

Claims (13)

1. System zur Regelung einer Drehmomentwandlerumlenkkupplung, die in einem Automatikgetriebe arbeitet, angepaßt zur Verbindung mit einem Motor, der von einer Drossel mit verstellbarer Position geregelt wird, und das folgende Bestandteile beinhaltet:
einen Drehmomentwandler (14) mit einem Pumpenrad (30), das zur Verbindung mit dem Motor (10) angepaßt ist, eine Turbine (40), die zur hydrokinetischen Verbindung an das Pumpenrad (30) angepaßt ist und eine Kupplung (34), deren vollständige Einrückung das Pumpenrad und die Turbine mechanisch verbindet, und deren vollständiges Loslassen das Pumpenrad und die Turbine mechanisch trennt, wobei eine teilweise Einrückung der Kupplung (34) einen Unterschied in der Geschwindigkeit oder des Schlupfes zwischen dem Pumpenrad und der Turbine erlaubt;
eine hydraulische Druckquelle;
ein elektrisches, solenoidbetätigtes Ventil (38), das die Verbindung zwischen der Druckquelle und der Kupplung (34) öffnet und schließt, um in der Kupplung Druck von variabler Größe als Antwort auf ein auf das Solenoid aufgebrachtes Signal zu erzeugen, wobei die Antwort des Kupplungsdrucks eine Phase und einen Verstärkungsgrad hat, der im Verhältnis zur Phase und zum Verstärkungsgrad des genannten Signals steht;
Mittel zur Erzeugung von Signalen, die die Pumpenradgeschwindigkeit (Ni), die Turbinengeschwindigkeit (Nt) und die Drosselstellung (TAP) wiedergeben;
Mittel zur Rückführungsregelung (46), dem ein Schlupffehlersignal (es) zugeleitet wird, das den Unterschied zwischen dem tatsächlichen Schlupf und dem Soll-Schlupf wiedergibt, um ein erstes Regelsignal (Yfd) zu erzeugen;
Mittel zur Vorwärtsregelung (44), dem ein Signal zugeleitet wird, das die Pumpenradgeschwindigkeit (Ni) und die Drosselstellung (TAP) wiedergibt, um ein zweites Regelsignals (Yff) zu erzeugen, dessen Phase und Verstärkung im Vergleich zur Phase und Verstärkung der Antwort des Kupplungsdrucks auf ein Signal, das auf ein Solenoid aufgebracht wird, umgekehrt sind; gekennzeichnet durch;
Mittel zur Summierung (56) des ersten und zweiten Regelsignals (Yfd und Yff) und zur Erzeugung eines korrigierten Regelsignals daraus;
Mittel zur Regelung des Geschwindigkeitsunterschiedes über den Drehmomentwandler (14 bzw. 30 und 40), indem das genannte korrigierte Signal dem Solenoid zugeleitet wird.
2. System nach Anspruch 1, in welchem das Mittel zur Rückführungsregelung (46) Ausgleichsmittel (54) zum Phasenausgleich des des Betriebszyklus des Schlupffehlers (es) beinhaltet, wobei die Rückführungsregelung (46) einen proportionalen, integralen und differentialen Kompensator (PID) einschließt.
3. System nach Anspruch 1, in welchem das Mittel zur Erzeugung des Turbinengeschwindigkeitssignals beinhaltet:
Mittel, das auf die Signale, die die Drosselstellung (TAP) und die Motorgeschwindigkeit (Ni) wiedergeben, anspricht, um ein Signal zu erzeugen, welches das Netto- Motordrehmoment (Te') wiedergibt;
Mittel zur Erzeugung von Signalen, die das Turbinendrehmoment und das Kupplungsdrehmoment wiedergeben;
Mittel, das auf die Summe des Motordrehmoments, des Kupplungsdrehmoments und des Pumpenraddrehmoments anspricht, um ein Signal zu erzeugen, das die Pumpenradgeschwindigkeit (Ni) wiedergibt;
Mittel, das Betriebseigenschaften des Drehmomentwandlers enthält und auf Signale anspricht, welche die Pumpenradgeschwindigkeit (Ni) und die Turbinengeschwindigkeit (Nt) wiedergeben, um Signale zu erzeugen, die das Pumpenraddrehmoment und das Turbinendrehmoment wiedergeben;
Mittel, welches das Betriebszähnezahlverhältnis des Getriebes (18) enthält, das auf die Summe des Kupplungsdrehmomentes und des Turbinendrehmomentes anspricht, um ein Signal zu erzeugen, welches das Drehmoment am Antriebsrad des Fahrzeuges wiedergibt;
Mittel, die die Trägheit des Fahrzeuges (22) und das Zähnezahlverhältnis des laufenden Zahnrades enthalten, die vom Getriebe erzeugt werden und auf das Drehmoment des Antriebsrades zur Erzeugung eines Signals, das die Turbinengeschwindigkeit wiedergibt, ansprechen.
4. System nach Anspruch 1, bei welchem das Regelungsmittel einschließt:
Pulsbreitenmodulation erzeugendes Mittel (122), das auf das korrigierte Regelsignal anspricht, um ein Pulsbreitenmodulationssignal mit einer Trägerfrequenz und einen Betriebszyklus zu erzeugen, die Proportional zum Schlupffehler (es) sind;
Filtermittel (124), das zum Empfang der Pulsbreitenmodulationsgeneratorausgabe zur Umwandlung des Pulsbreitenmodulationssignals in ein kontinuierliches Signal angepaßt ist;
variable Kraft aufweisendes Solenoidmittel (126), das ein Steuerventil (108) betätigt, welches mit der Druckquelle verbunden ist, das auf das kontinuierliche Signal zur Erzeugung eines hydraulischen Drucksignals anspricht, welches zum Pulsbreitenmodulationsbetriebszykius umgekehrt proportional ist;
Mittel zur Erzeugung eines Kupplungsdruckes, der zum hydraulischen Drucksignal umgekehrt proportional ist.
5. System nach Anspruch 1, bei welchem das Signal, das die Drosselstellung wiedergibt, durch irgendeines aus der Gruppe, die aus einer Drosselwinkelstellung (TAP), einem Massenluftstrom (MAF) oder einem Absolutdruck im Ansaugstutzen (MAP) besteht, ersetzt werden kann.
6. System nach Anspruch 1, bei welchem das Mittel zur Vorwärtsregelung (44), dem ein Signal zugeleitet wird, das die Pumpenradgeschwindigkeit (Ni) und die Drosselstellung (TAP) wiedergibt;
Mittel (64 bis 76) beinhaltet, die ein Signal erzeugen, welches das Motordrehmoment wiedergibt und ein Ansprechmittel auf das Motordrehmomentsignal zur Erzeugung eines zweiten Regelsignals, dessen Phase und Verstärkungsgrad im Vergleich zur Phase und zum Verstärkungsgrad der Antwort des Kupplungsdrucks auf ein dem Solenoid zugeleitetes Signal umgekehrt sind;
Mittel zur Summierung (56) des ersten und zweiten Regelsignals und zur Erzeugung eines korrigierten Regelsignales daraus;
Mittel zur Regelung des Schlupfes innerhalb des Drehmomentwandlers (14 bzw. 30 und 40), indem das genannte korrigierte Regelsignal dem Solenoid zugeleitet wird.
7. System nach Anspruch 6, bei welchem das Mittel zur Erzeugung des Motordrehmomentes beinhaltet:
Mittel, das auf den Druck im Ansaugstutzen des Motors stromabwärts von der Motordrossel zur Erzeugung eines Signals, das den volumetrischen Wirkungsgrad des Motors (MAP) wiedergibt, anspricht;
Mittel, das auf die Drosselstellung anspricht, um ein Signal zu erzeugen, das den Fluiddruckabfall innerhalb der Motordrossel (TAP) wiedergibt;
Mittel, das auf das Drosselstellungssignal (TAP), das Motorgeschwindigkeitssignal (Ni), das Druckabfallsignal (CD) und das Wirkungsgradsignal anspricht, um ein Signal zu erzeugen, welches das Motordrehmoment (Te') wiedergibt.
8. System nach Anspruch 6, welches ferner beinhaltet:
Mittel (74), das eine Transferfunktion enthält, welche Motorgeschwindigkeit und das mit der Überwindung der Motorträgheit verbundene Drehmoment verbindet, das auf das Motorgeschwindigkeitssignal (Ni) anspricht, um ein Signal zu erzeugen, welches das mit der Motorträgheit verbundene Drehmoment wiedergibt;
Summiermittel (72) zur Kombination des Signals, welches das Motordrehmoment wiedergibt und des Signals, welches das mit der Motorträgheit verbundene Drehmoment wiedergibt, um ein Signal zu erzeugen, welches die statische und die dynamische Antwort des Motors auf einen Wechsel der Drosselstellung und der Motorgeschwindigkeit wiedergibt.
9. System nach Anspruch 6, welches ferner beinhaltet:
Mittel (76), das die Motorgeschwindigkeit mit dem Drehmoment verbindet, das der Überwindung der Motorreibung zugeordnet ist, das auf das Motorgeschwindigkeitssignal (Ni) anspricht, um ein Signal zu erzeugen, welches das Drehmoment wiedergibt, welches dem Reibungsverlust des Motors zugeordnet ist;
Summiermittel (72) zur Kombination des Signals, welches das Motordrehiitoment wiedergibt, des Signals, welches das Drehmoment wiedergibt, welches dem Reibungsverlust des Motors zugeordnet ist und des Signals, welches das Drehmoment wiedergibt, welches der Motorträgheit zugeordnet ist, um ein Signal zu erzeugen, das die statische und dynamische Antwort des Motors auf einen Wechsel der Drosselstellung und der Motorgeschwindigkeit wiedergibt.
10. Verfahren zur Regelung einer Drehmoment-Verriegelungskupplung, die in einem Automatikgetriebe arbeitet, die zum Anschluß an einen Motor (10) angepaßt ist, der von einer Drossel mit verstellbarer Stellung (24) geregelt wird, wobei der Drehmomentwandler (14) ein Pumpenrad (30), welches zur Verbindung an den Motor angepaßt ist, eine Turbine (40), welche zur hydrokinetischen Verbindung an das Pumpenrad angepaßt ist, eine Kupplung (34), deren vollständige Einrückung das Pumpenrad und die Turbine mechanisch verbindet, und deren vollständiges Loslassen das Pumpenrad und die Turbine mechanisch trennt, und das teilweise Einrücken der Kupplung einen Unterschied in der Geschwindigkeit oder im Schlupf zwischen dem Pumpenrad (30) und der Turbine (40) zuläßt, und ein elektrisches solenoidbetätigtes Ventil (38) hat, das mit der Kupplung in Verbindung steht; welches die folgenden Schritte beinhaltet:
Erzeugung von Druck mit variabler Größe in der Kupplung, indem die Verbindung zwischen einer hydraulischen Druckquelle und der Kupplung (34) geöffnet und geschlossen wird, als Antwort auf ein dem Solenoid (38) zugeleitetes Signal, wobei die Antwort des Kupplungsdrucks eine Phase und einen Verstärkungsgrad hat, die zur Phase und zum Verstärkungsgrad des genannten Signals im Verhältnis steht;
Erzeugung von Signalen, die die Pumpenradgeschwindigkeit (Ni), die Turbinengeschwindigkeit (Nt) und die Drosselstellung (TAP) wiedergeben;
Erzeugung eines ersten Regelsignals als Antwort auf ein Schlupffehlersignal (es), das den Unterschied zwischen dem tatsächlichen Schlupf und dem Soll-Schlupf wiedergibt;
Erzeugung eines zweiten Regelsignals, dessen Phase und Verstärkungsgrad in Bezug zur Phase und zum Verstärkungsgrad des Kupplungsdrucks umgekehrt sind, als Antwort auf ein dem Solenoid zugeleitetes Signal;
gekennzeichnet durch;
Summierung des ersten und zweiten Regelsignals und Erzeugung eines korrigierten Regelsignals daraus;
Regelung des Geschwindigkeitsunterschiedes innerhalb des Drehmomentwandlers durch Zuleitung des genannten korrigierten Signals an das Solenoid.
11. Verfahren nach Anspruch 10, welches ferner beinhaltet;
Erzeugung eines Signals, welches das Netto-Motordrehmoment (Te') wiedergibt als Antwort auf die Signale, die die Drosselstellung und die Motorgeschwindigkeit wieder-geben;
Erzeugung von Signalen, die das Turbinendrehmoment und das Kupplungsdrehmoment wiedergeben;
Erzeugung eines Signals, das die Pumpenradgeschwindigkeit als Antwort auf die Summe des Motordrehmoments, des Kupplungsdrehmoments und des Pumpenraddrehmoments wiedergibt;
Erzeugung von Signalen, die das Pumpenraddrehmoment und das Turbinendrehmoment als Antwort auf Signale wiedergeben, welche die Pumpenradgeschwindigkeit und die Turbinengeschwindigkeit wiedergeben;
Erzeugung eines Signals, welches das Drehmoment an Antriebsrad des Fahrzeuges als Antwort auf die Summe des Kupplungsdrehmoments und des Turbinendrehmoments wiedergibt;
Erzeugung eines Signals, welches die Turbinengeschwindigkeit als Antwort auf das Drehmoment des Antriebsrades wiedergibt.
12. Verfahren nach Anspruch 10, welches ferner beinhaltet:
Erzeugung eines Pulsbreitenmodulationssignals mit einer Trägerfrequenz und einem Betriebszyklus, die proportional zum Schlupffehler sind;
Umwandlung des Pulsbreitenmodulationssignals in ein kontinuierliches Signal;
Erzeugung eines Druckluftsignals, das zum Pulsbreitenmodulationslastspiel umgekehrt proportional ist;
Erzeugung eines Kupplungsdruckes, der zum Druckluftsignal umgekehrt proportional ist.
13. Verfahren nach Anspruch 12, welches ferner beinhaltet:
Umwandlung des Kupplungsdruckes in ein Signal, das den Kupplungsdruck wiedergibt;
Summierung des ersten und zweiten Regelsignals und des Signals, welches den Kupplungsdruck wiedergibt und Erzeugung eines korrigierten Signals daraus;
Regelung des Geschwindigkeitsunterschiedes innerhalb des Drehmomentwandlers durch Zuleitung des genannten korrigierten Regelsignals an das Solenoid.
DE69104021T 1990-12-24 1991-12-04 Optimalwertregelungen des Schlupfes einer Drehmomentwandler-Überbrückungskupplung eines automatischen Getriebes. Expired - Fee Related DE69104021T2 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US07/633,736 US5121820A (en) 1990-12-24 1990-12-24 Feedforward control for automatic transmission torque converter bypass clutch slip

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE69104021D1 DE69104021D1 (de) 1994-10-20
DE69104021T2 true DE69104021T2 (de) 1995-03-09

Family

ID=24540909

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE69104021T Expired - Fee Related DE69104021T2 (de) 1990-12-24 1991-12-04 Optimalwertregelungen des Schlupfes einer Drehmomentwandler-Überbrückungskupplung eines automatischen Getriebes.

Country Status (3)

Country Link
US (1) US5121820A (de)
EP (1) EP0493699B1 (de)
DE (1) DE69104021T2 (de)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005033965B4 (de) * 2004-07-23 2019-08-29 GM Global Technology Operations LLC (n. d. Ges. d. Staates Delaware) Verfahren zum aktiven Dämpfen eines Antriebsstrangs in einem Fahrzeug
DE102011100897B4 (de) * 2011-05-09 2020-12-17 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Verfahren zur Steuerung einer Reibungskupplung
DE102017107049B4 (de) 2016-04-07 2022-06-23 GM Global Technology Operations LLC Drehmomentwandlerkupplung schlupfregelung

Families Citing this family (49)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4100372A1 (de) * 1991-01-09 1992-07-16 Fichtel & Sachs Ag Anordnung zur regelung des schlupfs einer automatisierten reibungskupplung
JP2710080B2 (ja) * 1991-09-14 1998-02-10 本田技研工業株式会社 自動変速機のロックアップクラッチの制御装置
AU4942193A (en) * 1992-08-21 1994-03-15 Luk Getriebe-Systeme Gmbh Process for controlling a torque transmission system
US5315901A (en) * 1992-12-17 1994-05-31 Ford Motor Company Automatic transmission with a modulated pressure converter bypass clutch priority valve circuit
US5627750A (en) * 1993-12-29 1997-05-06 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Clutch slip control device and method of manufacturing the same, clutch slip control method, and vehicle control device
US5521818A (en) * 1994-01-12 1996-05-28 Ford Motor Company Shift solenoid functional test strategy for an automatic transmission control system having electronic shift controllers
JP2869845B2 (ja) * 1994-02-09 1999-03-10 株式会社ユニシアジェックス トルクコンバータ付自動変速機のロックアップ機構の故障診断装置
US5439428A (en) * 1994-02-22 1995-08-08 Eaton Corporation Method and apparatus for robust automatic clutch control with pid regulation
JP3315814B2 (ja) * 1994-06-09 2002-08-19 トヨタ自動車株式会社 車両用制御装置,クラッチのスリップ制御装置およびアイドル回転数制御装置
US5507372A (en) * 1994-06-13 1996-04-16 Eaton Corporation Torque converter slip rate-based torque converter lock-up strategy
US5626536A (en) * 1994-07-19 1997-05-06 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Lock-up clutch slip control apparatus and engine fuel-cut control apparatus for motor vehicle
US5553694A (en) * 1994-10-14 1996-09-10 Ford Motor Company Multiple ratio automatic transmission and torque converter
US5722519A (en) * 1994-10-14 1998-03-03 Ford Global Technologies, Inc. Multiple ratio automatic transmission and torque converter
GB9421324D0 (en) * 1994-10-22 1994-12-07 Automotive Products Plc Clutch control system
JPH08121592A (ja) * 1994-10-27 1996-05-14 Fuji Heavy Ind Ltd 自動変速機のロックアップ制御装置
JPH08233096A (ja) * 1994-12-27 1996-09-10 Nippondenso Co Ltd ロックアップクラッチの制御方法
JP3267836B2 (ja) * 1995-06-05 2002-03-25 トヨタ自動車株式会社 制御装置及びその設計方法、並びにクラッチのスリップ制御装置およびその設計方法
JPH09196163A (ja) * 1995-12-30 1997-07-29 Robert Bosch Gmbh クラッチの監視装置
JP3240939B2 (ja) * 1996-11-07 2001-12-25 日産自動車株式会社 トルクコンバータのロックアップ制御装置
US6206803B1 (en) * 1997-04-16 2001-03-27 Tranmissiones Tsp, S.A. De C.V. Method and apparatus for operating a clutch in an automated mechanical transmission
US6227999B1 (en) * 1997-07-09 2001-05-08 Transmisiones Tsp, S.A. De C.V. Method and apparatus for operating a clutch in an automated mechanical transmission
US6016459A (en) * 1998-06-23 2000-01-18 Navistar International Transportation Corp Electronic engine control system having net engine torque calculator
FR2783017B1 (fr) * 1998-09-08 2000-11-24 Siemens Automotive Sa Procede de commande d'un moteur a combustion interne
US6178373B1 (en) * 1999-04-12 2001-01-23 Ford Motor Company Engine control method using real-time engine system model
AU7564701A (en) * 2000-06-23 2002-01-02 Luk Lamellen Und Kupplungsbau Beteiligungs Kg Method and device for compensating for the influence of rotational speed on the characteristic curve of a clutch
DE10118855A1 (de) * 2001-04-18 2002-10-24 Zahnradfabrik Friedrichshafen Getriebesteuerung
US7373235B2 (en) * 2001-08-24 2008-05-13 Luk Lamellen Und Kupplungsbau Beteiligungs Kg Method and system for control of an automatic friction clutch arranged between an engine and a gearbox on a motor vehicle
US7194398B2 (en) * 2002-03-13 2007-03-20 Ford Global Technologies, Llc Method and apparatus for designing and developing a vehicular damper
JP2004286062A (ja) * 2003-03-19 2004-10-14 Fuji Heavy Ind Ltd 自動変速機の特性補正システム
US8010265B2 (en) * 2007-12-07 2011-08-30 GM Global Technology Operations LLC Effective driveline vibration detection algorithm in transmission TCC slip control
US8936532B2 (en) * 2009-12-21 2015-01-20 Volvo Lastvagnar Ab Method for operating a multi-clutch transmission
JP5155357B2 (ja) * 2010-04-26 2013-03-06 ジヤトコ株式会社 ロックアップクラッチの制御装置
US8634997B2 (en) * 2011-04-29 2014-01-21 GM Global Technology Operations LLC Direct clutch control for dual clutch transmissions
US8738251B2 (en) * 2011-12-12 2014-05-27 Caterpillar Inc. Power source speed and clutch control system for a machine with an implement
US8849530B2 (en) * 2012-03-05 2014-09-30 GM Global Technology Operations LLC Determination of transmission clutch control values using PID control logic during power-on upshift
US10065626B2 (en) * 2012-04-13 2018-09-04 Ford Global Technologies, Llc Feed forward and feedback adjustment of motor torque during clutch engagement
US9309824B2 (en) * 2012-09-18 2016-04-12 GM Global Technology Operations LLC Engine control systems and methods for vehicle launch
US9303701B2 (en) * 2014-07-16 2016-04-05 Ford Global Technologies, Llc Method of controlling a transmission having an impeller clutch
US9771079B2 (en) * 2016-01-11 2017-09-26 Cnh Industrial America Llc Systems and method for control of a power take-off clutch
US10106148B2 (en) 2016-08-19 2018-10-23 Ford Global Technologies, Llc Electric machine torque control during transient phase of bypass clutch
US10071653B2 (en) 2016-08-19 2018-09-11 Ford Global Technologies, Llc Speed controlling an electric machine of a hybrid electric vehicle
US10640106B2 (en) 2016-08-19 2020-05-05 Ford Global Technologies, Llc Speed controlling an electric machine of a hybrid electric vehicle
US10131342B2 (en) * 2016-12-14 2018-11-20 Ford Global Technologies, Llc Engine friction model adaptation
CN106655914B (zh) * 2017-01-13 2019-02-01 哈尔滨理工大学 抑制无刷直流电机转矩脉动控制系统及转矩脉动抑制方法
US10746291B2 (en) 2019-01-17 2020-08-18 Ford Global Technologies, Llc Engine torque and torque converter bypass clutch slip control during vehicle launch
CN110657035B (zh) * 2019-09-24 2022-04-05 潍柴动力股份有限公司 发动机瞬态进气的方法、装置及系统
US11097716B2 (en) 2019-10-24 2021-08-24 Ford Global Technologies, Llc Controls and methods for operating electric powertrain
CN114641633A (zh) * 2019-11-14 2022-06-17 卡明斯公司 用于自动化手动变速器的离合器总成
CN112394672B (zh) * 2020-11-30 2022-01-28 中船动力研究院有限公司 一种单套接口多功能电磁阀驱动电路

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4457411A (en) * 1980-06-02 1984-07-03 Mitsubishi Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha Torque transmission device
AU552105B2 (en) * 1981-02-24 1986-05-22 Automotive Products Ltd. Clutch control system
US4725951A (en) * 1983-12-29 1988-02-16 Nissan Motor Co., Ltd. Control system for lock-up clutch in torque converter
US4674609A (en) * 1985-06-03 1987-06-23 Borg-Warner Corporation Torsional vibration dampening system
US4792902A (en) * 1985-12-12 1988-12-20 Ford Motor Company Engine ignition timing for a clutch engagement control system
JPS62270864A (ja) * 1986-05-20 1987-11-25 Nissan Motor Co Ltd 変速機のロツクアツプ機構制御装置
US4724939A (en) * 1986-07-17 1988-02-16 General Motors Corporation Closed loop clutch slip control system with turbine roughness control
US4706790A (en) * 1986-07-17 1987-11-17 General Motors Corporation Gain scheduling technique for a closed loop slip control system
US4757886A (en) * 1987-01-20 1988-07-19 Ford Motor Company Transmission clutch closed loop slip controller and method
US4790418A (en) * 1987-04-30 1988-12-13 Ford Motor Company Transmission clutch loop transfer control
JPS63303257A (ja) * 1987-05-30 1988-12-09 Fuji Heavy Ind Ltd ロックアップクラッチの制御装置
JP2711839B2 (ja) * 1987-07-22 1998-02-10 マツダ株式会社 トルクコンバータのスリップ制御装置
JPS6430966A (en) * 1987-07-22 1989-02-01 Mazda Motor Slip control device for torque converter
US4957194A (en) * 1987-09-08 1990-09-18 Mazda Motor Corporation Torque converter slip control device
US5029087A (en) * 1989-07-24 1991-07-02 Ford Motor Company Electronic control system for controlling torque converter bypass clutches

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005033965B4 (de) * 2004-07-23 2019-08-29 GM Global Technology Operations LLC (n. d. Ges. d. Staates Delaware) Verfahren zum aktiven Dämpfen eines Antriebsstrangs in einem Fahrzeug
DE102011100897B4 (de) * 2011-05-09 2020-12-17 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Verfahren zur Steuerung einer Reibungskupplung
DE102017107049B4 (de) 2016-04-07 2022-06-23 GM Global Technology Operations LLC Drehmomentwandlerkupplung schlupfregelung

Also Published As

Publication number Publication date
EP0493699A1 (de) 1992-07-08
DE69104021D1 (de) 1994-10-20
US5121820A (en) 1992-06-16
EP0493699B1 (de) 1994-09-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69104021T2 (de) Optimalwertregelungen des Schlupfes einer Drehmomentwandler-Überbrückungskupplung eines automatischen Getriebes.
DE69111036T2 (de) Schaltsteuerung für ein automatisches Getriebe mit Phasenvoreilung für eine Kupplung und hydraulische Betätigung.
DE3779896T2 (de) Rutschregelung fuer eine getriebekupplung.
DE102006005552B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zur adaptiven Steuerung von Herunterschaltvorgängen mit anstehender Leistung und Überspringen des Neutralzustandes
DE69116823T2 (de) Steuersystem und -verfahren in einem automatischen Getriebe
DE69622970T2 (de) System zur Drehmomenterfassung in einem Automatikgetriebe eines Fahrzeugs sowie zu dessen Steuerung auf Basis des erfassten Drehmoments
DE69020252T2 (de) Elektronisches Steuerungssystem zur Kontrolle einer Überbrückungskupplung eines Momentwandlers.
DE69018415T2 (de) Verfahren zum Steuern der Gangwechsel in automatischen Getrieben.
DE4114382B4 (de) Steuer- bzw. Regeleinrichtung für die Schaltung eines Automatikgetriebes
DE102004043921B4 (de) Leerlastlauf-Herunterschalt-Regelung für automatische Getriebe
DE2708621C2 (de) Steuerung für die Gangschaltung eines unter Last schaltenden Getriebes
DE19504847A1 (de) Steuerverfahren für ein Drehmoment-Übertragungssystem und Drehmoment-Übertragungssystem zur Durchführung des Steuerverfahrens
DE69025213T2 (de) Leitungsdrucksteuerung für automatische Kraftfahrzeuggetriebe
DE69622341T2 (de) Ein automatisches Getriebe
DE4304779A1 (de) Vorrichtung zur Steuerung des von einer Antriebseinheit eines Fahrzeugs abzugebenden Drehmoments
DE4326034A1 (de) Steuervorrichtung für eine Bypasskupplung eines Drehmomentwandlers
DE2934477A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum steuern des schaltablaufs bei einem automatischen getriebe
DE19703863A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung des Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs
DE4127149A1 (de) Elektronisch gesteuertes automatikgetriebe
DE68911466T2 (de) Übersetzungssteuerung für ein kontinuierlich variables Getriebe.
DE3936115C2 (de) Elektronisches Steuersystem für die Regulierung eines variablen Leitungsdrucks in einem hydraulischen Steuerkreis eines Automatikgetriebes
DE19501671A1 (de) Hydraulisches Steuersystem für ein automatisches Getriebe
DE10103559B4 (de) Schaltungssteuerungsgerät für ein kontinuierlich variables Getriebe eines Motorfahrzeugs
DE4235827A1 (de) Verfahren und Einrichtung zur Steuerung der Ausgangsleistung einer Antriebseinheit eines Fahrzeugs
DE112009004356T5 (de) Steuervorrichtung und Steuerverfahren für Fahrzeuge

Legal Events

Date Code Title Description
8364 No opposition during term of opposition
8320 Willingness to grant licences declared (paragraph 23)
8339 Ceased/non-payment of the annual fee