DE102013208858B4 - Method of commanding a synchronous gear shift in a vehicle powertrain - Google Patents
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Abstract
Verfahren zum Anweisen einer synchronen Gangschaltung in einem Fahrzeugantriebsstrang, der eine Kraftmaschine (12) und ein Getriebe (16), das mehrere geordnete Gänge aufweist, enthält, wobei das Verfahren umfasst:Empfangen einer Anforderung zum Schalten aus einem dritten Gang in einen ersten Gang und zum Überspringen eines zweiten Gangs, der ein Übersetzungsverhältnis zwischen dem Übersetzungsverhältnis des ersten Gangs und dem Übersetzungsverhältnis des dritten Gangs aufweist;Verringern eines Drehmomentbefehls auf einen vorgegebenen Wert;Öffnen einer an der Eingangswelle (18) des Getriebes (16) angeordneten Kupplung (74, 76), um das Getriebe (16) von der Kraftmaschine (12) zu entkoppeln;Überführen der Kraftmaschine (12) aus einem Drehmomentsteuerungsmodus in einen Drehzahlsteuerungsmodus;Anweisen, dass sich die Kraftmaschine (12), während sie in dem Drehzahlsteuerungsmodus ist, mit einer durch die Bewegung des Fahrzeugs und durch das Übersetzungsverhältnis des ersten Gangs vorgeschriebenen Drehzahl dreht;Schließen der Kupplung, um das Getriebe (16) und die Kraftmaschine (12) zu koppeln; undÜberführen der Kraftmaschine (12) zurück in den Drehmomentsteuerungsmodus.A method for commanding a synchronous gear shift in a vehicle powertrain including an engine (12) and a transmission (16) having a plurality of ordered gears, the method comprising:receiving a request to shift from a third gear to a first gear and for skipping a second gear having a gear ratio between the gear ratio of the first gear and the gear ratio of the third gear;reducing a torque command to a predetermined value;opening a clutch (74, 76) arranged on the input shaft (18) of the transmission (16). ) to decouple the transmission (16) from the engine (12); transitioning the engine (12) from a torque control mode to a speed control mode; commanding the engine (12) while in the speed control mode to be at a through the movement of the vehicle and dictated by the gear ratio of the first gear rotates at that speed;closing the clutch to couple the transmission (16) and the engine (12); and transitioning the engine (12) back to the torque control mode.
Description
TECHNISCHES GEBIETTECHNICAL AREA
Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf Drehmomentsteuerverfahren, um in einem Fahrzeug, das eine Kraftmaschine und ein Getriebe, das über eine Eingangskupplung mit der Kraftmaschine gekoppelt ist, aufweist, eine synchrone Gangschaltung zu erreichen.The present invention relates generally to torque control methods for achieving synchronous gear shifting in a vehicle having an engine and a transmission coupled to the engine via an input clutch.
Grundsätzlich sind Sprunggangrückschaltungsverläufe ohne Zwischengangstufe in Verbindung mit einer Motor-Drehmomentverringerungssteuerung bekannt, siehe hierzu beispielsweise die
HINTERGRUNDBACKGROUND
Moderne Fahrzeuge sind häufig als Teil des Antriebsstrangs des jeweiligen Fahrzeugs mit Mehrgang-Doppelkupplungsgetrieben (Mehrgang-DCTs) ausgestattet. Solche DCTs werden wegen ihrer erhöhten mechanischen Effizienz im Vergleich zu typischen mit einem Drehmomentwandler ausgestatteten Automatikgetrieben bevorzugt. Außerdem sind DCTs häufig wegen der Fähigkeit von DCTs, höherwertige Gangschaltungen bereitzustellen, gegenüber typischen automatisierten Schaltgetrieben bevorzugt.Modern vehicles are often equipped with multi-speed dual clutch transmissions (multi-speed DCTs) as part of the vehicle's powertrain. Such DCTs are preferred because of their increased mechanical efficiency compared to typical torque converter equipped automatic transmissions. Additionally, DCTs are often preferred over typical automated manual transmissions because of the ability of DCTs to provide higher quality gear shifts.
Ein typisches DCT nutzt zwei Reibungskupplungen, um zwischen seinen Vorwärtsübersetzungsverhältnissen zu schalten, und erreicht diese Schaltungen durch alternatives Einrücken zwischen einer und der anderen der zwei Reibungskupplungen. Ein solches Mehrgang-Doppelkupplungsgetriebe kann in einem Hybridfahrzeug, d. h. in einem Fahrzeug, das zwei oder mehr verschiedene Leistungsquellen wie etwa eine Kraftmaschine und einen Elektromotor zum Übertragen von Vortriebsenergie zu den angetriebenen Rädern des jeweiligen Fahrzeugs nutzt, genutzt werden.A typical DCT uses two friction clutches to shift between its forward speed ratios and achieves these shifts by alternately engaging one and the other of the two friction clutches. Such a multi-speed dual clutch transmission can be used in a hybrid vehicle, i. H. in a vehicle that uses two or more different power sources, such as an engine and an electric motor to transmit propulsion energy to the driven wheels of the respective vehicle.
ZUSAMMENFASSUNGSUMMARY
Ein Verfahren zum Anweisen einer synchronen Gangschaltung beginnt durch Empfangen einer Anforderung zum Schalten aus einem dritten Gang in einen ersten Gang und zum Überspringen eines zweiten Gangs, der ein Übersetzungsverhältnis zwischen dem Übersetzungsverhältnis des ersten Gangs und dem Übersetzungsverhältnis des dritten Gangs aufweist. Wie gewürdigt werden wird, können der erste, der zweite und der dritte Gang irgendwelche Gänge innerhalb eines Automatikgetriebezahnradsatzes sein, so dass sie unterschiedliche Gänge sind. Ferner kann das Verfahren enthalten: Verringern eines Drehmomentbefehls auf einen vorgegebenen Wert; Öffnen einer an der Eingangswelle des Getriebes angeordneten Kupplung, um das Getriebe von der Kraftmaschine zu entkoppeln; Überführen der Kraftmaschine aus einem Drehmomentsteuerungsmodus in einen Drehzahlsteuerungsmodus; Anweisen, dass sich die Kraftmaschine mit einer durch die Bewegung des Fahrzeugs und durch das Übersetzungsverhältnis des ersten Gangs vorgeschriebenen Drehzahl dreht; Schließen der Kupplung zum Koppeln des Getriebes und der Kraftmaschine; und Überführen der Kraftmaschine zurück in den Drehmomentsteuerungsmodus.A method of commanding a synchronous gear shift begins by receiving a request to shift from a third gear to a first gear and to skip a second gear having a gear ratio between the gear ratio of the first gear and the gear ratio of the third gear. As will be appreciated, first, second, and third gears can be any gears within an automatic transmission gear set such that they are distinct gears. The method may further include: reducing a torque command to a predetermined value; opening a clutch disposed on the input shaft of the transmission to decouple the transmission from the engine; transitioning the engine from a torque control mode to a speed control mode; commanding the engine to rotate at a speed dictated by movement of the vehicle and by the gear ratio of the first gear; closing the clutch to couple the transmission and the engine; and transitioning the engine back to the torque control mode.
In einer Konfiguration kann das Verringern eines Drehmomentbefehls auf einen vorgegebenen Wert das Verringern des Kraftmaschinendrehmoments über eine Sofortdrehmomentanforderung enthalten. Die Sofortdrehmomentanforderung kann eine Änderung einer Zündfunkenzeiteinstellung und/oder einer Menge des einem Zylinder zugeführten Kraftstoffs bewirken. Während dieser Steuerung können der Drehmomentbefehl und die Kraftmaschinendrehzahl durch die Einstellung einer Zündfunkenzeiteinstellung, einer Kraftstoffzufuhr und ferner durch eine Änderung einer Luftströmungszufuhr unabhängig steuerbar sein.In one configuration, reducing a torque command to a predetermined value may include reducing engine torque via an immediate torque request. The immediate torque request may cause a change in spark timing and/or an amount of fuel delivered to a cylinder. During this control, the torque command and engine speed may be independently controllable through adjustment of spark timing, fueling, and further by changing airflow delivery.
Der Drehmomentbefehl kann so konfiguriert sein, dass er sich bei einem Sofortdrehmomentmaximum während des Drehzahlsteuerungsmodus sättigt. Das Sofortdrehmomentmaximum kann gleichfalls einen maximalen Betrag des Drehmoments enthalten, das durch eine Kraftmaschine bei einer festen Luftströmung (d. h. über die Sofortdrehmomentanforderung) erzeugt werden kann.The torque command may be configured to saturate at an immediate torque maximum during speed control mode. Likewise, the immediate torque maximum may include a maximum amount of torque that can be produced by an engine at a fixed airflow (i.e., above the immediate torque request).
Vor dem Schließen der Kupplung zum Koppeln des Getriebes und der Kraftmaschine kann sich der Drehmomentbefehl null annähern, um einen gleichmäßigen Übergang sicherzustellen. Außerdem kann der Kraftmaschinencontroller während des Drehzahlsteuerungsmodus irgendeine durch den Fahrer gelieferte Achsdrehmomentanforderung ignorieren. Wenn die Schaltfolge abgeschlossen ist, kann der Controller die Kraftmaschine allmählich über eine Zeitdauer in den Drehmomentsteuerungsmodus zurück überführen. Wie gewürdigt werden kann, kann der Drehmomentbefehl größtenteils eine Funktion einer Fahrerbeschleunigungsanforderung sein, wenn die Kraftmaschine in einem Drehmomentsteuerungsmodus ist.Before closing the clutch to couple the transmission and the engine, the torque command may approach zero to ensure a smooth transition. Additionally, during speed control mode, the engine controller may ignore any driver-supplied axle torque request. When the shift sequence is complete, the controller may gradually transition the engine back into torque control mode over a period of time. As can be appreciated, when the engine is in a torque control mode, the torque command may be largely a function of a driver acceleration request.
Die obigen Merkmale und Vorteile und weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung gehen leicht aus der folgenden ausführlichen Beschreibung der besten Ausführungsarten der Erfindung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen hervor.The above features and advantages and other features and advantages of the present invention are readily apparent from the following detailed description of the best modes for carrying out the invention when taken in connection with the accompanying drawings.
Figurenlistecharacter list
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1 ist ein schematisches Diagramm eines Fahrzeugantriebsstrangs in Verbindung mit einem Kraftmaschinensteuermodul und mit einem Getriebesteuermodul.1 1 is a schematic diagram of a vehicle powertrain in conjunction with an engine control module and with a transmission control module. -
2 ist eine schematische Teilquerschnittsansicht eines Doppelkupplungsgetriebes.2 12 is a schematic, partial cross-sectional view of a dual clutch transmission. -
3 ist ein schematisches Funktionsdiagramm einer Ausführungsform eines Kraftmaschinensteuermoduls in Verbindung mit einem Getriebesteuermodul.3 1 is a functional schematic diagram of an embodiment of an engine control module in conjunction with a transmission control module. -
4 ist ein schematischer Graph eines synchronen Getriebeschaltens in einem Doppelkupplungsgetriebe, das durch ein Getriebesteuermodul nach der Anforderung einer starken Beschleunigung initiiert wird.4 12 is a schematic graph of a synchronous transmission shift in a dual clutch transmission initiated by a transmission control module after a hard acceleration request. -
5 ist ein schematischer Graph einer synchronen Getriebeschaltung in einen niedrigeren Gang in einem Doppelkupplungsgetriebe, wobei die Schaltung durch einen Fahrer durch eine elektronisch gesteuerte Handschaltungs-Auswahleinrichtung initiiert wird.5 Figure 12 is a schematic graph of a synchronous transmission shift to a lower gear in a dual clutch transmission, the shift being initiated by a driver through an electronically controlled manual shift selector. -
6 ist ein schematischer Graph einer synchronen Getriebeschaltung in einen höheren Gang in einem Doppelkupplungsgetriebe, wobei die Schaltung durch einen Fahrer über eine elektronisch gesteuerte Handschaltungs-Auswahleinrichtung initiiert wird.6 Figure 12 is a schematic graph of a synchronous transmission shift to a higher gear in a dual clutch transmission where the shift is initiated by a driver via an electronically controlled manual shift selector. -
7 ist ein schematisches Diagramm eines Verfahrens zum Anweisen einer synchronen Gangschaltung in einem Fahrzeugantriebsstrang, der eine Kraftmaschine und ein Getriebe enthält.7 1 is a schematic diagram of a method for commanding a synchronous gear shift in a vehicle powertrain including an engine and a transmission.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNGDETAILED DESCRIPTION
In den Zeichnungen, in denen sich gleiche Bezugszeichen überall in den mehreren Ansichten auf gleiche Komponenten beziehen, zeigt
Das Fahrzeug 10 weist ein Steuersystem 30 auf, das wenigstens ein Kraftmaschinensteuermodul (ECM) 32 und ein Getriebesteuermodul (TCM) 34 enthält. Das ECM 32 kann als ein erster Controller bezeichnet werden und das TCM 34 kann als ein zweiter Controller bezeichnet werden. Das ECM 32 und das TCM 34 sind funktional miteinander verbunden, um die Steuerung der Kraftmaschine 12 und des Getriebes 16 zu koordinieren. Alternativ können das ECM 32 und das TCM 34 als ein einzelnes Antriebsstrangsteuermodul konfiguriert sein, das die Funktionalität sowohl des ECM 32 als auch des TCM 34 aufweist.The
Wie im Folgenden weiter beschrieben ist, können das ECM 32 und das TCM 34 so konfiguriert sein, dass sie zum Steuern des gleichmäßigen Betriebs des Fahrzeugantriebsstrangs zusammenarbeiten. Zum Beispiel kann das TCM 34 mit dem ECM 32 kommunizieren, um das Schalten der Gänge innerhalb des Getriebes 16 durch vorübergehendes Verringern des Drehmoments an der Kurbelwelle 22 (d. h. des Kurbelwellendrehmoments) während der Schaltung zu koordinieren. Gleichfalls kann das TCM 34 dafür konfiguriert sein, das maximale durch die Kraftmaschine gelieferte Drehmoment zu begrenzen, um die Getriebekomponenten zu schützen.As described further below, the
Das ECM 32 enthält einen Prozessor 36, der zum Steuern von Kraftmaschinenfunktionen konfiguriert ist. Der Prozessor 36 kann z. B. einen gespeicherten Algorithmus aufweisen, der das durch das ECM 32 bei der Kurbelwelle 22 angewiesene Drehmoment auf der Grundlage von Fahrzeugbetriebsbedingungen, einer Fahrereingabe und, wie hier beschrieben ist, Anforderungen von dem TCM 34 für das Drehmomentmanagement vor und während Getriebeschaltungen bestimmt. Wie im Folgenden weiter beschrieben ist, kann der Algorithmus außerdem verschiedene Drehmomentkapazitäten bei der Kurbelwelle 22 bestimmen, die verfügbar sind, wenn verschiedene Drehmomentaktuatoren in der Weise gesteuert werden, dass sie in unterschiedlichen Zuständen sind. Wie es hier verwendet ist, ist ein „Drehmomentaktuator“ ein System, das einen Kraftmaschinenparameter ändert, um das Kurbelwellendrehmoment zu beeinflussen. Einige der Drehmomentaktuatoren, die durch das ECM 32 steuerbar sein können, um das Drehmoment bei der Kurbelwelle 22 zu ändern, enthalten z. B. einen Luftströmungsaktuator oder ein Luftströmungsaktuatormodul 50, der bzw. das die Luftströmung zu den Kraftmaschinenzylindern 46 steuert, einen Zündfunkenaktuator oder ein Zündfunkenaktuatormodul 52, der bzw. das die Zündfunkenzündungs-Zeiteinstellung steuert, und einen Kraftstoffaktuator oder ein Kraftstoffaktuatormodul 56, der bzw. das den Kraftstoff zu den Kraftmaschinenzylindern 46 steuert.The ECM 32 includes a
Das TCM 34 kann gleichfalls einen Prozessor 38 mit einem Algorithmus, der zum Steuern der Zeiteinstellung und Dauer von Getriebeschaltungen betreibbar ist, enthalten. Der TCM-Prozessor 38 kann ebenfalls zum Bestimmen eines Bereichs der Drehmomentverringerung bei der Kurbelwelle 22, die von den ECM 32 während einer Schaltung des Getriebes 16 wie etwa während einer Heraufschaltung angefordert wird, konfiguriert sein. Der Bereich der angeforderten Drehmomentverringerung beruht wenigstens teilweise auf den durch das ECM 32 bestimmten Drehmomentkapazitäten.The TCM 34 may also include a
Eine Anforderung für Drehmoment oder für einen Betrag der Drehmomentverringerung oder für eine Entfernung der Drehmomentverringerung über Steuerung des Zündfunkens, des Kraftstoffs oder des Elektromotors/-generators wird als eine Sofortdrehmomentanforderung oder als eine Anforderung für Sofortdrehmoment bezeichnet, während eine Anforderung für Drehmoment oder für einen Betrag der Drehmomentverringerung während der Steuerung des Luftflusses als vorhergesagte Drehmomentanforderung oder als eine Anforderung für vorhergesagtes Drehmoment bezeichnet wird. Änderungen der Zündfunkenzeiteinstellung und Änderungen der Kraftstofflieferung wie etwa Kraftstoffabschaltung (auch als Kraftstoffzufuhrunterbrechnung bezeichnet), treten im Vergleich zu einer Änderung der Luftströmung verhältnismäßig schnell auf. Somit wird die Luftströmung als ein verhältnismäßig langsamer Drehmomentaktuator bezeichnet, während die Zündfunkenzeiteinstellung und die Kraftstoffabschaltung als verhältnismäßig schnelle Drehmomentaktuatoren bezeichnet werden.A request for torque, or for an amount of torque reduction, or for removal of the torque reduction via spark, fuel, or electric motor/generator control is referred to as an immediate torque request, or an immediate torque request, while a torque or amount request of torque reduction during airflow control is referred to as a predicted torque request or a predicted torque request. Changes in spark timing and changes in fuel delivery such as fuel cut (also referred to as fuel cut) occur relatively quickly compared to a change in airflow. Thus, airflow is referred to as a relatively slow torque actuator, while spark timing and fuel cut-off are referred to as relatively fast torque actuators.
Der durch die Kraftmaschine 12 bereitgestellte Luftströmungsaktuator beeinflusst das Drehmoment bei der Kurbelwelle 22 wegen der Steuerung der Luftströmung durch die Drossel 40 wie etwa durch Öffnen oder Schließen der Drossel 40 auf einen höheren oder geringeren Grad, wegen der Steuerung der Luftströmung durch Turbobooster oder Lader 42, um den Luftdruck in der Kraftmaschine 12 zu beeinflussen, und wegen der Steuerung der Luftströmung durch Nockenphasensteller 44, die die Zeiteinstellung der Einlassventile und der Auslassventile für die Kraftmaschinenzylinder 46 steuern. Der Luftströmungsaktuator kann Teil des Luftströmungsaktuatormoduls 50, das Betätigungssignale an die Drossel 40 sendet, des Turboladers und/oder Laders 42 und der Phasensteller 44 sein. Die Steuerung des Drehmoments durch Änderungen des Luftflusses weist eine inhärente Verzögerung zwischen Betätigung oder Implementierung der Luftströmungsdrehmomentanforderung und der Wirkung der Anforderung auf das Kurbelwellendrehmoment auf. Somit wird eine solche Anforderung als eine vorhergesagte Anforderung bezeichnet, da sie eine Wirkung eines Kurbelwellendrehmoments betrifft, von dem vorhergesagt wird, dass es nach einiger Verzögerung, nachdem die Betätigung auftritt, auftritt. Zum Beispiel hat eine Änderung der Drosselposition erst eine volle Wirkung auf das Kurbelwellendrehmoment, wenn Luft, die gegenwärtig in dem Krümmer und in den Zylindern 46 ist, durch die Kraftmaschine 12 geschoben wird. Das zeitliche Ansprechen des Kurbelwellendrehmoments auf eine vorhergesagte Drehmomentanforderung kann wegen des Wesens der Luftströmungssteuerung auf der Grundlage vieler Faktoren variieren. Ein solcher Faktor ist die Kraftmaschinendrehzahl. Das Ausführen von Schaltungen mit einer vorhergesagten Drehmomentverringerung und mit einer Sofortdrehmomentverringerung kann mehr Gesamtverringerung als die Sofortdrehmomentverringerung allein liefern. Allerdings kann wegen des Wesens des Ansprechens auf vorhergesagte Drehmomentanforderungen an Benzinkraftmaschinen mit Fremdzündung mehr Koordination der Zeiteinstellung der Drehmomentanforderungen notwendig sein.The airflow actuator provided by the
Der Zündfunkenaktuator kann ein Teil des Zündfunkenbetätigungsmoduls 52 sein, das Betätigungssignale zum Steuern der Zeiteinstellung des durch Zündkerzen 54 (wobei eine gezeigt ist) erzeugten Zündfunkens relativ zum oberen Totpunkt (TDC) der Kolben innerhalb der Zylinder 46 sendet. Für ein gegebenes Kraftmaschinenverbrennungsgemisch gibt es eine optimale Zündfunkenzeiteinstellung, die eine Funktion der Kraftmaschinendrehzahl, der Menge verbrennbarer Luft in dem Gemisch, der Ladungstemperatur und anderer Faktoren ist. Die Zeiteinstellung des Zündfunkens später als diese optimale Zündfunkenzeiteinstellung wird als Zündfunkenverringerung bezeichnet, da sie veranlasst, dass die Verbrennung innerhalb des Zylinders 46 bei der Kurbelwelle 22 weniger Drehmoment erzeugt.The spark actuator may be part of the
Der Zündfunkenaktuator kann Teil eines Kraftstoffbetätigungsmoduls 56 sein, das Betätigungssignale zum Steuern der Kraftstoffströmung wie etwa durch eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung 58 für jeden der Zylinder 46 (wobei einer gezeigt ist) sendet. Wenn das Kraftstoff-Drehmomentbetätigungssignal dazu dient, dass eine Kraftstoffabschaltung auftritt, findet in den Zylindern 46 keine Verbrennung statt und ist das Kurbelwellendrehmoment erheblich verringert.The spark actuator may be part of a
Das bei dem Getriebeausgangsglied 20 bereitgestellte Achsdrehmoment ist grundlegend teilweise anhand eines vom Betreiber angeforderten Achsdrehmoments und anhand von von anderen Fahrzeugsystemen empfangenen Drehmomenteingriffsanforderungen bestimmt, wobei die Drehmomenteingriffsanforderungen Beschränkungen unterliegen, die durch das TCM 34 und durch das ECM 32, das einen Vortrieb in einer Bewegungsrichtung entgegengesetzt zu der beabsichtigten Bewegungsrichtung steuert und zum größten Teil verhindert und das außerdem eine übermäßige Verzögerung des Fahrzeugs 10 verhindert, auferlegt werden. Der Betreiber kann ein Fahrer sein, wobei das vom Betreiber angeforderte Achsdrehmoment in diesem Fall das von dem Fahrer gewünschte Achsdrehmoment ist. In einer Konfiguration können die von dem TCM 34 und/oder von dem ECM 32 ausgeführten Steueralgorithmen entweder auf einem gewünschten Kurbelwellendrehmoment oder auf dem Achsdrehmoment beruhen.The axle torque provided at the
Eine durch den Fahrer betriebene Fahrpedalvorrichtung 60 wie etwa ein Fahrpedal ist dafür betreibbar, ein vom Fahrer angefordertes Achsdrehmomentsignal 62 für das ECM 32 bereitzustellen. Das vom Fahrer angeforderte Achsdrehmomentsignal 62 kann ein elektrisches Signal sein, das die Position der Fahrpedalvorrichtung 60, die mit einem vom Fahrer angeforderten Achsdrehmoment bei dem Getriebeausgangsglied 20 korreliert sein kann, repräsentiert. Die Achsdrehmomentanforderung ist die Summe des Drehmoments bei allen Achsen. In einer Allradantriebsanwendung kann mit 200 Nm an beiden Achsen oder kann mit 300 Nm an einer Achse und mit 100 Nm an der anderen Achse eine Anforderung von 400 Nm erzielt werden.A driver operated
Eine vom Fahrer betriebene Bremsvorrichtung 64 wie etwa ein Bremspedal ist dafür betreibbar, ein vom Fahrer angefordertes Bremsdrehmomentsignal 66 für das TCM 34 bereitzustellen. Das vom Fahrer angeforderte Bremsdrehmomentsignal 66 repräsentiert die Position der Bremsvorrichtung 64, die mit einem vom Fahrer angeforderten Bremsdrehmoment, das über ein Bremssystem an eines oder mehrere der Fahrzeugräder 26 angelegt wird, korreliert sein kann. Das Bremsdrehmoment ist ein Achsdrehmoment in einer Richtung, die zu der des der Fahrpedalvorrichtung 60 zugeordneten vom Fahrer angeforderten Achsdrehmoments entgegengesetzt ist.A driver operated
Außerdem nutzen die Kupplungen 74 und 76 eine Mittelplatte 98 gemeinsam, wobei jede der Druckplatten 94 und 96 die jeweiligen Reibbeläge 80-1 und 82-1 durch die Wirkung der Federn 88 und 92 mit einer vorgegebenen Rate gegen die Mittelplatte 98 klemmt, um die jeweilige Kupplung einzurücken. Wenn während des normalen Betriebs des DCT 16 eine der Kupplungen 74, 76 Kraftmaschinendrehmoment in irgendeinem bestimmten Übersetzungsverhältnis überträgt, können die anderen der zwei Kupplungen eine geeignete Synchroneinrichtung des ankommenden Übersetzungsverhältnisses vorwählen. Ein Ventilgehäuse kann das wahlweise Einrücken der Kupplungen 74, 76 dadurch steuern, dass Steuerfluid zu verschiedenen Solenoiden (nicht gezeigt) geleitet wird, die wiederum die Strömung des Steuerfluids zu der geeigneten Kupplung regulieren.In addition,
Nun in
Drehmomentanforderungen können Drehmomentzielwerte sowie Anstiegs/Abfall-Anforderungen wie etwa eine Anforderung für den Drehmomentabfall auf ein minimales Drehmoment bei abgeschalteter Kraftmaschine oder für den Anstieg des Drehmoments von dem minimalen Drehmoment bei abgeschalteter Kraftmaschine enthalten. Achsdrehmomentanforderungen 105 können eine Drehmomentverringerung enthalten, die während Radschlupfs durch ein Traktionssteuersystem angefordert wird. Außerdem können Achsdrehmomentanforderungen 105 Drehmomentanforderungszunahmen enthalten, um einem negativen Radschlupf, bei dem ein Reifen des Fahrzeugs in Bezug auf die Straßenoberfläche gleitet, da das Achsdrehmoment negativ ist, entgegenzuwirken.Torque requests may include torque target values as well as increase/decrease requests, such as a request for torque to decrease to a minimum engine off torque or for torque to increase from the minimum engine off torque.
Außerdem können Achsdrehmomentanforderungen 105 Bremsmanagementanforderungen, Fahrzeugübergeschwindigkeits-Drehmomentanforderungen und/oder Fahrzeugniedergeschwindigkeits-Kriechanforderungen enthalten. Bremsmanagementanforderungen können das Kraftmaschinendrehmoment verringern, um sicherzustellen, dass die Kraftmaschinendrehmomentausgabe die Fähigkeit der Bremsen, das Fahrzeug zu halten, wenn das Fahrzeug angehalten wird, nicht übersteigt. Fahrzeugübergeschwindigkeits-Drehmomentanforderungen können die Kraftmaschinendrehmomentausgabe verringern, um zu verhindern, dass das Fahrzeug eine vorgegebene Geschwindigkeit übersteigt. Achsdrehmomentanforderungen 105 können außerdem durch Karosseriestabilitätssteuersysteme erzeugt werden. Ferner können Achsdrehmomentanforderungen Kraftmaschinen-Abschaltanforderungen enthalten, wie sie etwa erzeugt werden können, wenn ein kritischer Defekt detektiert wird.Additionally,
Das Achsdrehmoment-Entscheidungsmodul 104 gibt auf der Grundlage der Ergebnisse der Entscheidung zwischen den empfangenden Drehmomentanforderungen ein vorhergesagtes Drehmoment und ein Sofortdrehmoment aus. Das vorhergesagte Drehmoment ist der Betrag des Drehmoments, auf dessen Erzeugung sich das ECM 32 vorbereitet, und kann häufig auf der Drehmomentanforderung des Fahrers beruhen. Das Sofortdrehmoment ist der Betrag des gegenwärtig gewünschten Drehmoments, das kleiner als das vorhergesagte Drehmoment sein kann.The axle
Um, wie im Folgenden ausführlicher beschrieben ist, Drehmomentreserven bereitzustellen und um gegenwärtige Drehmomentverringerungen zu erfüllen, kann das Sofortdrehmoment kleiner als das vorhergesagte Drehmoment sein. Nur beispielhaft können vorübergehende Drehmomentverringerungen angefordert werden, wenn sich eine Fahrzeuggeschwindigkeit einem Übergeschwindigkeitsschwellenwert annähert, wenn das Traktionssteuersystem einen Radschlupf erfasst.To provide torque reserves and to meet current torque reductions, as described in more detail below, the immediate torque may be less than the predicted torque. For example only, temporary torque reductions may be requested as a vehicle speed approaches an overspeed threshold when the traction control system detects wheel slip.
Das Sofortdrehmoment kann dadurch erzielt werden, dass Kraftmaschinenaktuatoren geändert werden, die schnell ansprechen, während langsamere Kraftmaschinenaktuatoren verwendet werden können, um auf das vorhergesagte Drehmoment vorzubereiten. Wie oben beschrieben wurde, kann z. B. die Verstellung des Zündfunkens nach früh schnell eingestellt werden, während die Nockenphasenstellerposition und die Luftströmung wegen der mechanischen Verzögerungszeit langsamer ansprechen können. Ferner unterliegen Änderungen des Luftflusses Lufttransportverzögerungen in dem Einlasskrümmer. Außerdem erscheinen Änderungen der Luftströmung erst als Drehmomentänderungen, wenn Luft in einen Zylinder angesaugt, in ihm verdichtet und verbrannt worden ist.The immediate torque may be achieved by changing engine actuators that respond quickly while using slower engine actuators to prepare for the predicted torque. As described above, z. For example, spark advance may be adjusted quickly, while cam phaser position and airflow may respond more slowly because of the mechanical lag time. Furthermore, changes in air flow are subject to air transport delays in the intake manifold. In addition, changes in airflow do not appear as changes in torque until air has been drawn into a cylinder, compressed within it, and combusted.
Durch Einstellen langsamerer Kraftmaschinenaktuatoren, um ein vorhergesagtes Drehmoment zu erzeugen, während schnellere Kraftmaschinenaktuatoren zum Erzeugen eines Sofortdrehmoments eingestellt werden, das kleiner als das vorhergesagte Drehmoment ist, kann eine Drehmomentreserve erzeugt werden. Zum Beispiel kann eine Drosselklappe geöffnet werden, wodurch die Luftströmung erhöht wird und auf die Erzeugung des vorhergesagten Drehmoments vorbereitet wird. Währenddessen kann die Verstellung des Zündfunkens nach früh verringert werden (mit anderen Worten, kann die Zündfunkeneinstellung nach spät verstellt werden), wodurch die tatsächliche Kraftmaschinendrehmomentausgabe auf das Sofortdrehmoment verringert wird.By adjusting slower engine actuators to produce a predicted torque while adjusting faster engine actuators to produce an immediate torque that is less than the predicted torque, a torque reserve may be created. For example, a throttle may be opened, thereby increasing airflow and preparing for generation of the predicted torque. Meanwhile, the spark advance may be reduced (in other words, the spark timing may be retarded), thereby reducing the actual engine torque output to the immediate torque.
Die Differenz zwischen dem vorhergesagten Drehmoment und dem Sofortdrehmoment kann die Drehmomentreserve genannt werden. Wenn eine Drehmomentreserve vorhanden ist, kann das Kraftmaschinendrehmoment durch Ändern eines schnelleren Aktuators schnell von dem Sofortdrehmoment auf das vorhergesagte Drehmoment erhöht werden. Dadurch wird das vorhergesagte Drehmoment erzielt, ohne dass darauf gewartet wird, dass sich aus einer Einstellung eines der langsameren Aktuatoren eine Änderung des Drehmoments ergibt.The difference between the predicted torque and the immediate torque can be called the torque reserve. When there is a torque reserve, the engine torque may be quickly increased from the immediate torque to the predicted torque by changing a faster actuator. This achieves the predicted torque without waiting for a change in torque to result from an adjustment to one of the slower actuators.
Das Achsdrehmoment-Entscheidungsmodul 104 gibt das vorhergesagte Drehmoment und das Sofortdrehmoment an ein Vortriebsdrehmoment-Entscheidungsmodul 106 aus. In verschiedenen Hybridimplementierungen (d. h. solchen, die einen Motor/Generator 28 enthalten) kann das Achsdrehmoment-Entscheidungsmodul 104 das vorhergesagte Drehmoment und das Sofortdrehmoment an ein Hybridoptimierungsmodul 108 ausgeben. Das Hybridoptimierungsmodul 108 bestimmt, wie viel Drehmoment durch eine Kraftmaschine erzeugt werden sollte und wie viel Drehmoment durch einen Motor/Generator 28 erzeugt werden sollte. Daraufhin gibt das Hybridoptimierungsmodul 108 an das Vortriebsdrehmoment-Entscheidungsmodul 106 geänderte Werte des vorhergesagten Drehmoments und des Sofortdrehmoments aus.The axle
Das vorhergesagte Drehmoment und das Sofortdrehmoment, die von dem Vortriebsdrehmoment-Entscheidungsmodul 106 empfangen werden, können aus einem Achsdrehmomentbereich (Drehmoment bei den Rädern) in einen Vortriebsdrehmomentbereich (Drehmoment bei der Kurbelwelle) umgesetzt werden. Diese Umsetzung kann vor dem, nach dem, als Teil des oder anstelle des Hybridoptimierungsmoduls 108 stattfinden.The predicted torque and immediate torque received from the propulsion
Das Vortriebsdrehmoment-Entscheidungmodul 106 kann zwischen Vortriebsdrehmomentanforderungen einschließlich des umgesetzten vorhergesagten Drehmoments und des umgesetzten Sofortdrehmoments entscheiden. Das Vortriebsdrehmoment-Entscheidungsmodul 106 kann ein entschiedenes vorhergesagtes Drehmoment und ein entschiedenes Sofortdrehmoment erzeugen. Die entschiedenen Drehmomente können durch Auswählen der siegreichen Anforderung unter den empfangenen Anforderungen erzeugt werden. Alternativ oder zusätzlich können die entschiedenen Drehmomente durch Ändern einer der empfangenen Anforderungen auf der Grundlage einer anderen einen oder mehreren der empfangenen Anforderungen erzeugt werden.The propulsion
Andere Vortriebsdrehmomentanforderungen 109 können Drehmomentverringerungen für den Kraftmaschinenüberdrehzahlschutz, Drehmomenterhöhungen zur Verhinderung des Stehenbleibens und Drehmomentverringerungen, die von dem TCM 34 angefordert werden, um an Gangschaltungen anzupassen, enthalten. Außerdem können sich Vortriebsdrehmomentanforderungen 109 aus der Kupplungskraftstoffabschaltung ergeben, die die Kraftmaschinendrehmomentausgabe verringern kann, wenn der Fahrer das Kupplungspedal in einem Handschaltgetriebefahrzeug niederdrückt.Other propulsion torque requests 109 may include torque reductions for engine overspeed protection, torque increases for stall prevention, and torque reductions requested by the
Außerdem können Vortriebsdrehmomentanforderungen 109 eine Kraftmaschinenabschaltanforderung enthalten, die initiiert werden kann, wenn ein kritischer Defekt detektiert wird. Nur beispielhaft können kritische Defekte die Detektierung eines Fahrzeugdiebstahls, einen festgefahrenen Startermotor, Probleme mit der Steuerung der elektronischen Drossel und unerwartete Drehmomentzunahmen enthalten. Nur beispielhaft können Kraftmaschinen-Abschaltanforderungen die Entscheidung immer gewinnen und dabei als die entschiedenen Drehmomente ausgegeben werden oder die Entscheidung überhaupt umgehen, wobei die Kraftmaschine ungeachtet des Drehmoments einfach abgeschaltet wird. Das Vortriebsdrehmoment-Entscheidungsmodul 106 kann diese Abschaltanforderungen weiter empfangen, so dass z. B. geeignete Daten an andere Drehmomentanforderungseinrichtungen rückgekoppelt werden können. Zum Beispiel können alle anderen Drehmomentanforderungseinrichtungen darüber informiert werden, dass sie die Entscheidung verloren haben.Additionally, propulsion torque requests 109 may include an engine shutdown request, which may be initiated when a critical failure is detected. For example only, critical faults may include detection of vehicle theft, a stuck starter motor, problems with electronic throttle control, and unexpected torque increases. For example only, engine shutdown requests may always win the arbitration and thereby be output as the arbitrated torques, or bypass the arbitration altogether, simply shutting down the engine regardless of the torque. The propulsion
Ein auch als Fahrzeugleerlaufmodul 110 bezeichnetes RPM-Steuermodul 110 kann außerdem vorhergesagte Drehmomentanforderungen und Sofortdrehmomentanforderungen an das Vortriebsdrehmoment-Entscheidungsmodul 106 ausgeben. Wenn das ECM 32 im RPM-Modus ist, können die Drehmomentanforderungen von dem RPM-Steuermodul 110 bei der Entscheidung siegen. Der RPM-Modus kann ausgewählt werden, wenn der Fahrer seine Füße von dem Fahrpedal nimmt, wie etwa, wenn das Fahrzeug im Leerlauf ist oder von einer höheren Geschwindigkeit ausrollt. Alternativ oder zusätzlich kann der RPM-Modus ausgewählt werden, wenn das durch das Achsdrehmoment-Entscheidungsmodul 104 angeforderte vorhergesagte Drehmoment kleiner als ein kalibrierbarer Drehmomentwert ist.An
Das RPM-Steuermodul 110 kann eine gewünschte RPM von einem RPM-Trajektorienmodul 112 empfangen und kann die Anforderungen für das vorhergesagte Drehmoment und für das Sofortdrehmoment so steuern, dass die Differenz zwischen der gewünschten RPM und der tatsächlichen RPM verringert wird. Nur beispielhaft kann das RPM-Trajektorienmodul 112 eine linear abnehmende gewünschte RPM für das Fahrzeugausrollen ausgeben, bis die Kraftmaschinen-RPM eine Leerlauf-RPM erreicht. Daraufhin kann das RPM-Trajektorienmodul 112 weiter die Leerlauf-RPM als die gewünschte RPM ausgeben. Alternativ kann das RPM-Steuermodul 110 auf Anweisung des TCM 34 in Bedingungen niedriger Drehzahl arbeiten. Außer dem RPM-Steuermodul kann das ECM 32 ein Drehzahlsteuermodul 111 enthalten, das einen Drehzahlbefehl von dem TCM 34 empfangen kann und das nach Art eines Regelkreises arbeiten kann, um die Kraftmaschinenausgangsdrehzahl in einem Nicht-Leerlauf-Szenarium in der Weise zu regeln, dass sie mit einer Anforderung übereinstimmt.The
Ein Reserven/Belastungen-Modul 120 kann von dem Vortriebsdrehmoment-Entscheidungsmodul 106 die entschiedenen vorhergesagten Drehmomentanforderungen und Sofortdrehmomentanforderungen empfangen. Verschiedene Kraftmaschinenbetriebsbedingungen können die Kraftmaschinendrehmomentausgabe beeinflussen. Das Reserven/Belastungen-Modul 120 kann in Ansprechen auf diese Bedingungen durch Erhöhen der vorhergesagten Drehmomentanforderung eine Drehmomentreserve erzeugen.A reserves/loads
Nur beispielhaft können ein Katalysatoranspringprozess oder ein Kaltstartemissions-Verringerungsprozess die Zündfunkenverstellung nach früh für eine Kraftmaschine direkt ändern. Somit kann das Reserven/Belastungen-Modul 120 die vorhergesagte Drehmomentanforderung erhöhen, um der Wirkung dieser Zündfunkenverstellung nach früh auf die Kraftmaschinendrehmomentausgabe entgegenzuwirken. In einem anderen Beispiel können das Luft/Kraftstoff-Verhältnis der Kraftmaschine und/oder die Massenluftströmung wie etwa durch diagnostische betriebsunterbrechende Tests des Äquivalenzverhältnisses [engl.: „diagnostic intrusive equivalence ratio testing“] und/oder durch Spülung einer neuen Kraftmaschine direkt geändert werden. Entsprechende vorhergesagte Drehmomenterhöhungen können vorgenommen werden, um Änderungen der Kraftmaschinendrehmomentausgabe während dieser Prozesse auszugleichen.For example only, a catalyst light off process or a cold start emissions reduction process may directly alter spark advance for an engine. Thus, the reserves/stresses
Das Reserven/Belastungen-Modul 120 kann in Erwartung einer künftigen Belastung wie etwa des Einrückens der Klimaanlagen-Kompressorkupplung oder des Servolenkungs-Pumpenbetriebs ebenfalls eine Reserve erzeugen. Die Reserve für das A/C-Kupplungs-Einrücken kann erzeugt werden, wenn der Fahrer die Klimatisierung erstmals anfordert. Wenn die A/C-Kupplung daraufhin eingerückt wird, kann das Reserven/Belastungen-Modul 120 die erwartete Belastung der A/C-Kupplung zu der Sofortdrehmomentanforderung addieren.The reserves/loads
Ein Betätigungsmodul 124 empfängt die Anforderungen des vorhergesagten Drehmoments und des Sofortdrehmoments als Ausgabe durch das Reserven/Belastungen-Modul 120. Das Betätigungsmodul 124 kann bestimmen, wie die vorhergesagten Drehmomentanforderungen und die Sofortdrehmomentanforderungen erzielt werden. Das Betätigungsmodul 124 kann kraftmaschinentypspezifisch mit unterschiedlichen Steuerschemata für Benzinkraftmaschinen gegenüber Dieselkraftmaschinen sein. In verschiedenen Implementierungen kann das Betätigungsmodul 124 die Grenze zwischen Modulen vor dem Betätigungsmodul 124, die von der Kraftmaschine unabhängig sind, und Modulen, die von der Kraftmaschine abhängig sind, definieren.An
Zum Beispiel kann das Betätigungsmodul 124 in einer Benzinkraftmaschine die Öffnung der Drossel 40 ändern, was einen weiten Bereich der Drehmomentsteuerung zulässt. Allerdings kann das Öffnen und Schließen der Drossel 40 zu einer verhältnismäßig langsamen Änderung des Drehmoments führen. Das Abschalten von Zylindern bietet ebenfalls einen weiten Bereich der Drehmomentsteuerung, kann aber verhältnismäßig langsam sein und zusätzlich Fahreigenschafts- und Emissionsbedenken umfassen. Das Ändern der Zündfunkenverstellung nach früh ist verhältnismäßig schnell, bietet aber keinen großen Bereich der Drehmomentsteuerung. Außerdem ändert sich der Betrag der mit dem Zündfunken möglichen Drehmomentsteuerung (als Zündfunkenkapazität bezeichnet), während sich die Luft pro Zylinder ändert.For example, in a gasoline engine, the
In verschiedenen Implementierungen kann das Betätigungsmodul 124 auf der Grundlage der vorhergesagten Drehmomentanforderung eine Luftdrehmomentanforderung 125 erzeugen. Die Luftdrehmomentanforderung kann gleich der vorhergesagten Drehmomentanforderung sein, was veranlasst, dass die Luftströmung so eingestellt wird, dass die vorhergesagte Drehmomentanforderung einfach durch Änderungen an anderen Aktuatoren erzielt werden kann.In various implementations, the
Ein Luftsteuermodul 128 kann gewünschte Aktuatorwerte für langsame Aktuatoren auf der Grundlage der Luftdrehmomentanforderung bestimmen. Das Luftsteuermodul 128 kann z. B. den gewünschten Krümmerabsolutdruck (MAP), die gewünschte Drosselöffnungsfläche und/oder die gewünschte Luft pro Zylinder (APC) steuern. Der gewünschte MAP kann verwendet werden, um den gewünschten Ladedruck zu bestimmen, und die gewünschte APC kann verwendet werden, um gewünschte Nockenphasenstellerpositionen zu bestimmen.An
In Benzinsystemen kann das Betätigungsmodul 124 außerdem eine Zündfunken-Drehmomentanforderung 129, eine Zylinderabschaltungs-Drehmomentanforderung 130 und eine Kraftstoffmassen-Drehmomentanforderung 131 erzeugen. Die Zündfunken-Drehmomentanforderung kann von einem Zündfunkensteuermodul 132 verwendet werden, um zu bestimmen, wie stark der Zündfunken gegenüber einer kalibrierten Verstellung des Zündfunkens nach früh nach spät verstellt werden soll (was die Kraftmaschinendrehmomentausgabe verringert). Das Zündfunkensteuermodul 132 steuert das Zündfunkenaktuatormodul 52. In Dieselsystemen kann die Kraftstoffmasse der primäre Aktuator zum Steuern der Kraftmaschinendrehmomentausgabe sein.In gasoline systems, the
Die Zylinderabschaltungs-Drehmomentanforderung kann von einem Zylindersteuermodul 136 verwendet werden, um zu bestimmen, wie viele Zylinder abgeschaltet werden sollen. Das Zylindersteuermodul 136 kann ein Kraftstoffsteuermodul 138 anweisen, die Bereitstellung von Kraftstoff für abgeschaltete Zylinder anzuhalten, und kann das Zündfunkensteuermodul 132 anweisen, die Bereitstellung des Zündfunkens für die abgeschalteten Zylinder anzuhalten.The cylinder deactivation torque request may be used by a
Die Kraftstoffmassen-Drehmomentanforderung 131 kann von dem Kraftstoffsteuermodul 138 verwendet werden, um die Menge des für jeden Zylinder 46 bereitgestellten Kraftstoffs zu ändern. Nur beispielhaft kann das Kraftstoffsteuermodul 138 eine Kraftstoffmasse bestimmen, die, wenn sie mit dem gegenwärtigen Betrag der Luft pro Zylinder 46 kombiniert wird, eine stöchiometrische Verbrennung liefert. Das Kraftstoffsteuermodul 138 kann das Kraftstoffaktuatormodul 56 anweisen, diese Kraftstoffmasse für jeden aktivierten Zylinder 46 einzuspritzen. Während des normalen Kraftmaschinenbetriebs kann das Kraftstoffsteuermodul 138 ein stöchiometrisches Luft/Kraftstoff-Verhältnis aufrechtzuerhalten versuchen.The fuel
Das Kraftstoffsteuermodul 138 kann die Kraftstoffmasse über den stöchiometrischen Wert erhöhen, um die Kraftmaschinendrehmomentausgabe zu erhöhen, und kann die Kraftstoffmasse verringern, um die Kraftmaschinendrehmomentausgabe zu verringern. In verschiedenen Implementierungen kann das Kraftstoffsteuermodul 138 ein gewünschtes Luft/Kraftstoff-Verhältnis empfangen, das sich von der Stöchiometrie unterscheidet. Daraufhin kann das Kraftstoffsteuermodul 138 für jeden Zylinder 46 eine Kraftstoffmasse bestimmen, die das gewünschte Luft/Kraftstoff-Verhältnis erzielt.The
Ein Drehmomentschätzmodul 140 kann die Drehmomentausgabe der Kraftmaschine schätzen. Dieses geschätzte Drehmoment kann von dem Luftsteuermodul 128 verwendet werden, um eine Regelung von Kraftmaschinen-Luftströmungsparametern wie etwa MAP, Drosselöffnungsfläche und Phasenstellerpositionen auszuführen. Nur beispielhaft kann eine Drehmomentbeziehung wie etwa die definiert werden, bei der das Drehmoment (T) eine Funktion der Luft pro Zylinder (APC), der Verstellung des Zündfunkens nach früh (S), der Einlassnocken-Phasenstellerposition (I), der Auslassnocken-Phasenstellerposition (E), des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses (AF), der Öltemperatur (OT) und der Anzahl aktivierter Zylinder (#) ist. Es können zusätzliche Variablen wie etwa der Grad der Öffnung eines Abgasrückführungsventils (AGR-Ventils) berücksichtigt werden.A
Diese Beziehung kann durch eine Gleichung modelliert werden und/oder kann als eine Nachschlagetabelle gespeichert werden. Das Drehmomentschätzmodul 140 kann die APC auf der Grundlage der gemessenen Luftmassenströmung (MAF) und der gegenwärtigen RPM bestimmen, wodurch eine Luftregelung auf der Grundlage der tatsächlichen Luftströmung ermöglicht wird. Die verwendeten Einlass- und Auslassnocken-Phasenstellerpositionen können auf tatsächlichen Positionen beruhen, während sich die Phasensteller in Richtung der gewünschten Positionen bewegen können. Außerdem kann ein kalibrierter Wert der Verstellung des Zündfunkens nach früh verwendet werden. Dieses geschätzte Drehmoment kann als ein Luftdrehmoment bezeichnet werden, - d. h. als ein Schätzwert dafür, wie viel Drehmoment bei der gegenwärtigen Luftströmung unabhängig von der tatsächlichen Kraftmaschinendrehmomentausgabe, die sich auf der Grundlage der Verstellung des Zündfunkens nach früh ändert, erzeugt werden könnte.This relationship can be modeled by an equation and/or can be stored as a look-up table. The
Das Luftsteuermodul 128 kann ein gewünschtes Krümmerabsolutdrucksignal (MAP-Signal) erzeugen, das an ein Ladedruckplanungsmodul 142 ausgegeben wird. Das Ladedruckplanungsmodul 142 kann das gewünschte MAP-Signal zum Steuern des einen oder der mehreren Turbolader und/oder Lader 42 verwenden.The
Das Luftsteuermodul 128 kann ein Signal der gewünschten Fläche erzeugen, das dafür verwendet wird, die Drosselklappe 40 zum Erzeugen der gewünschten Drosselöffnungsfläche zu regulieren. Das Luftsteuermodul 128 kann das geschätzte Drehmoment und/oder das MAF-Signal verwenden, um eine Regelung auszuführen. Zum Beispiel kann das Signal der gewünschten Fläche auf der Grundlage eines Vergleichs des geschätzten Drehmoments und der Luftdrehmomentanforderung gesteuert werden.The
Das Luftsteuermodul 128 kann außerdem ein Signal der gewünschten Luft pro Zylinder (APC-Signal) erzeugen, das an ein Phasenstellerplanungsmodul 144 ausgegeben wird. Das Phasenstellerplanungsmodul 144 kann Positionen der Einlass- und/oder Auslassnockenphasensteller 44 auf der Grundlage des gewünschten APC-Signals und des gewünschten RPM-Signals steuern.The
Wieder anhand von
Allerdings kann in bestimmten Szenarien keine asynchrone Schaltung ausgeführt werden. Falls der Fahrer die Fahrpedalvorrichtung 60 z. B. recht energisch einrückt, kann ein Herunterschalten mehrerer Gänge erforderlich sein. In diesem Fall hat das TCM 34 die Option, auf asynchrone Weise in einen oder mehrere Zwischengänge zu schalten, bevor es bei dem endgültigen Zielgang ankommt. Allerdings kann dies eine unerwünschte Zeit dauern. Eine weitere Option kann das Lösen der Kraftmaschine 14 von dem Getriebe 16 durch Öffnen der Eingangskupplung, während daraufhin das Zahnradgetriebe auf den gewünschten Gang vorbereitet wird, sein. Dies kann weniger Zeit dauern, könnte aber zu einem vorübergehenden Verlust an Beschleunigung führen. Eine solche Gangschaltung kann als eine „synchrone“ Schaltung bezeichnet werden, da die Drehzahl der Kraftmaschine in der Weise gesteuert würde, dass sie mit der Drehzahl der Getriebeeingangswelle für den gewünschten Gang übereinstimmt. Eine synchrone Schaltung kann gleichfalls erforderlich sein, falls der Fahrer wie etwa unter Verwendung einer elektronischen Gangwahleinrichtung (üblicherweise als „Schaltwippen“ bezeichnet) manuell über mehrere Gänge antippen sollte.However, in certain scenarios, an asynchronous shift cannot be performed. If the driver uses the
Wie gezeigt ist, kann ein Fahrer die Fahrpedalvorrichtung 60 zu einem ersten Zeitpunkt 210 einrücken. Innerhalb einer kurzen Zeitdauer nach dem Anfangseinsetzen kann das TCM 34 erkennen, dass eine Mehrgangschaltung erforderlich ist. Eine solche Entscheidung kann auf dem Grad oder auf dem Anstieg der Einstellung des Drehmomentsignals 62 beruhen. Das TCM 34 kann in Erwartung eines Kupplungsausrückens eine Drehmomentverringerungsanforderung 212 an das Achsdrehmoment-Entscheidungsmodul 104 senden, um die Drehmomentausgabe der Kraftmaschine 12 schnell zu verringern. Wenn sich das vorhergesagte Kraftmaschinenausgangsdrehmoment 214 einem vorgegebenen Wert annähert, um eine Störung zu minimieren, wenn die Eingangskupplung geöffnet wird (allgemein bei 216), kann das TCM 34 die Eingangskupplung des Getriebes 16 (d. h. bei dem Zeitpunkt 218), wie durch den Kupplungseinrückzustand 206 bei 220 zu sehen ist, ausrücken. Der vorgegebene Wert kann ein Wert sein, der niedriger als das zuvor angewendete Drehmoment ist. Dieser niedrigere Wert kann anstelle eines Rucks, wie wenn die Kupplung plötzlich gelöst würde, eine allmählichere Änderung der Beschleunigung bereitstellen.As shown, a driver may engage the
Nach dem Ausrücken der Kupplung zum Zeitpunkt 218 kann das TCM 34 über das Drehzahlsteuermodul 111 einen Drehzahlsteuerungsmodus für das ECM 32 anweisen. In dem Drehzahlsteuermodul wird die Kraftmaschinendrehzahl 202 unter der Drehzahlsteuerung des ECM 32 auf einen höheren Pegel erhöht, so dass sie mit einem niedrigeren Gang übereinstimmt. Während dieser Phase kann das ECM 32 das Drehmoment bis auf ein gesättigtes Maximum erhöhen (allgemein bei 222). Das ECM 32 kann in Ansprechen auf die Drehzahlsteuerungsanforderung von dem TCM 34 das vorhergesagte erzeugte Drehmoment 214, allerdings mit einer geringfügigen Zeitverzögerung, erhöhen. Während sich die Drehzahl der Kraftmaschine erhöht, kann innerhalb des Getriebes 16 ein Gangwechsel auftreten, wobei der Gangwechsel in
Während sich die Kraftmaschinendrehzahl 202 der gewünschten Ausgangsdrehzahl 226 annähert, kann das erforderliche Drehmoment wieder auf einen niedrigeren Wert zurück abnehmen (allgemein bei 228). Zu diesem Zeitpunkt kann der Drehzahlcontroller des ECM zusammen mit der vorhergesagten Anforderung eine Sofortanforderung stellen, um eine Drehmomentreserve festzusetzen. Diese Anforderung stellt für den Drehzahlcontroller die Fähigkeit bereit, das Drehmoment schnell zu erhöhen, um die Zieldrehzahl eng zu steuern. Wenn sich die Kraftmaschinendrehzahl dem Zielwert annähert, kann er dann unter Verwendung der durch die Sofortaktuatoren bereitgestellten Drehmomentreserve das Überschießen und Unterschießen eng steuern.As the
Während des Drehzahlsteuerungsmodus zwischen dem Zeitpunkt 218 und dem Zeitpunkt 228 kann das ECM 32 irgendwelche durch das TCM 34 gestellten Drehmomentanforderungen (wie etwa über das Achsdrehmoment-Entscheidungsmodul 104 laufende Anforderungen) ignorieren. Vor 228 stellt das TCM 34 eine Drehmomentanforderung, die gleich dem geschätzten Drehmoment des ECM für einen Initialisierungspunkt beim Austritt aus dem Geschwindigkeitssteuerungsmodus ist. Wenn die Kupplung erneut eingerückt wird, sperren die Getriebesteuerungen den Drehzahlsteuerungsmodus und verwenden diese anstehende Drehmomentanforderung zum Ansteuern des ECM 32. Die Drehmomentverringerungsanforderung 212 des TCM kann erhöht werden (weniger Verringerung vom Fahrer) und allmählich an die Fahrersteuerung zurückgegeben werden (allgemein bei 230).
Während der gesamten Zeitdauer, in der die Kupplung ausgerückt ist (d. h. während der Zeitdauer 234), soll das ECM 32 in einem Modus mit gesteuerter Drehzahl sein, wo es versucht, die Kraftmaschinendrehzahl so schnell wie möglich auf einen neuen Zielwert zu ändern, während bestimmte vorgegebene Grenzwerte nicht überschritten werden.During the entire period that the clutch is disengaged (ie, during period 234), the
Wie aus
Falls eine synchrone Schaltung nicht verfügbar ist, kann das TCM 34 zu einem Modus, in dem asynchrone Schaltungen ausgeführt werden, zurückkehren, um durch die verschiedenen Gänge zyklisch weiterzuschalten, bis der gewünschte Gang erreicht ist.If a synchronous shift is not available, the
Wenn das TCM 34 eine synchrone Schaltung anfordert, wird das ECM 32 vom Standpunkt des ECM aus bei dem Drehzahlsteuermodul 111 in einen Drehzahlsteuerungsmodus angewiesen. Um sicherzustellen, dass die Kraftmaschinendrehzahl 202 nicht unter die Kraftmaschinenleerlaufdrehzahl fällt, kann ein minimaler RPM-Grenzwert eingestellt werden. In einer Konfiguration kann die Kraftmaschinendrehzahl durch einen bestimmten Versatz über der Kraftmaschinenleerlaufdrehzahl gehalten werden. Falls eine Kraftmaschinendrehzahlanforderung von dem TCM 34 verursachen würde, dass die Kraftmaschinendrehzahl über den Versatz hinaus überschießt und sich der Leerlaufdrehzahl annähert, kann das ECM 32 das Ansprechen auf die Anforderung künstlich verzögern, um irgendein solches Überschießen zu minimieren. Gleichfalls kann die RPM durch ein Maximum begrenzt sein, um irgendwelche übermäßigen Kraftmaschinendrehzahlen, die eine Beschädigung an der Kraftmaschinenkomponentenhardware verursachen können, zu verhindern.When the
Somit kann das TCM 34 zum Öffnen der Eingangskupplung zu dem Getriebe, zum Ermöglichen des Drehzahlsteuerungsmodus innerhalb des ECM 32 und zum Senden einer Anforderung der gewünschten Kraftmaschinendrehzahl an das ECM 32 in der Weise, dass die Kraftmaschinendrehzahl bei dem Zielgang mit der Eingangskupplungsdrehzahl übereinstimmt, konfiguriert sein.Thus, the
Das ECM 32 kann ein Kraftmaschinen-RPM-Steuermodul 110 enthalten, das von dem zum Steuern der Systemminimalgrenzwerte und des Drehmoments beim Pedal null verwendeten Leerlaufdrehzahlsteuersystem verschieden sein kann. Die Verwendung zweier Steuermodule kann nützlich sein, so dass das Fahreranforderungssystem eine Anforderung erzeugen kann, wie wenn die Schaltung nicht im Gang wäre, und die Drehmomenteingriffsanforderungseinrichtungen ihr gewünschtes Achsdrehmoment über das nicht transregulierte Drehmoment [engl.: „non-trans regulated torque“] an das TCM 34 übermitteln können.The
Vor der Drehzahlanpassungsanforderung kann das TCM 34 eine Drehmomentanforderung an das ECM 32 derart stellen, dass es das Drehmoment zu einem neutraleren Punkt, der das Achsdrehmomentgefühl optimieren kann, während die Kupplung öffnet, übergehen lässt. Während der Drehzahlanpassungsanforderung stellt das TCM 34 eine Drehmomentanforderung gleich dem vom ECM berichteten Kraftmaschinendrehmoment und lässt dieses Drehmoment, wenn es daraufhin von der Drehzahlanpassung übergeht, zu dem nicht durch das Getriebe regulierten stationären Drehmoment übergehen. Während des Drehzahlanpassungsbetriebs kann das ECM 32 die Drehmomentanforderungen des TCM ignorieren, um die Schaltung am Ende des Ereignisses ausführen zu können.Prior to the speed adjustment request, the
Das ECM 32 kann auf das Drehmoment des eingreifenden Drehzahlcontrollers, das angefordert werden kann, einen Richtungsgrenzwert anwenden. Gleichfalls kann das TCM 34, wenn es über einem Drehmomentzielbetrag liegt, einen Begrenzer des maximalen Drehmoments anwenden.The
Das TCM 34 kann ein Abbruchsystem enthalten, wenn die Kraftmaschinendrehzahl nicht in einer geeigneten Zeitdauer zu dem Zielwert konvergiert und das Drehmoment zu dem Fahrer mit seiner Drehmomentanforderung steuert und die Eingangskupplung langsamer anwendet.The
Obwohl die vorliegend offenbarten Techniken und Methodiken allgemein mit Bezug auf ein Doppelkupplungsgetriebe beschrieben worden sind, sind sie gleichfalls mit irgendeinem Handschaltgetriebe (MTA) oder mit einem anderen ähnlich konfigurierten Getriebe, das sich auf die synchrone Drehzahl anpassende Gangschaltungen stützen kann, anwendbar und können sie mit diesen verwendet werden.Although the techniques and methodologies disclosed herein have been described generally with reference to a dual clutch transmission, they are equally applicable and can be used with any manual transmission (MTA) or other similarly configured transmission that may rely on synchronous speed-adapting gear shifts these are used.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R012 | Request for examination validly filed | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R018 | Grant decision by examination section/examining division | ||
R020 | Patent grant now final |