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Diese Offenbarung betrifft ein Automatikgetriebe mit einer Antizipierungslogik für einen Herunterschaltvorgang mit anstehender Leistung.
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In einem automatischen Fahrzeuggetriebe wird ein Satz von hydraulischen Kupplungen selektiv eingerückt, um Eingangs- und Ausgangselemente des Getriebes in einem gewünschten Drehzahlverhältnis zu koppeln. Ein Kupplung-zu-Kupplung-Schaltvorgang tritt in einem solchen Getriebe über das koordinierte Lösen einer Kupplung, die dem gegenwärtigen Drehzahlverhältnis zugeordnet ist, d.h. der weggehenden Kupplung, mit der Einrückung einer anderen Kupplung, die dem gewünschten neuen Drehzahlverhältnis zugeordnet ist, d.h. der herankommenden Kupplung, auf. Ein Kupplung-zu-Kupplung-Schaltvorgang von einem höheren Drehzahlverhältnis in ein niedrigeres Drehzahlverhältnis, der in Verbindung mit einer vergrößerten Gasanforderung vorgenommen wird, wird als Herunterschalten mit anstehender Leistung bezeichnet.
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Die
DE 196 44 286 A1 offenbart eine Herunterschalt-Steuervorrichtung für Automatikgetriebe, bei dem ein gutes Schaltgefühl sichergestellt wird, ungeachtet dessen, ob ein Herunterschalten mit oder ohne anstehende Leistung ausgeführt wird. Wenn aufgrund einer Betätigung des Gaspedals bestimmt wird, dass ein Herunterschalten des Getriebes erfolgen soll, wird von einer Verzögerungszeit-Setzeinrichtung eine Verzögerungszeit gesetzt, die der Zeit entspricht, die einen Anstieg der Motordrehzahl sicherstellt, wenn das Herunterschalten im Zustand ohne anliegende Leistung begonnen wird. Damit wird ein Schaltverhalten erreicht, welches dem eines Schaltens mit anliegender Leistung entspricht, da ein Zustand mit anliegender Leistung hergestellt wird. Unmittelbar nach der Betätigung des Gaspedals, welche das Herunterschalten auslöst, wird der Haltedruck zum Halten einer Kupplung auf einen niedrigen Haltedruck reduziert und auf diesem bis zum Beginn des tatsächlichen Schaltens gehalten. Das tatsächliche Schalten wird begonnen, wenn die Motordrehzahl die Turbinenraddrehzahl übersteigt.
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Aus der
DE 103 30 153 A1 ist ein Verfahren zur Verbesserung der Schaltgeschwindigkeit für Automatikgetriebe bekannt, bei dem außerhalb von Schaltungen der Druck im bei der nächstmöglichen Rückschaltung abzuschaltenden Schaltelement nahe der Rutschgrenze oder mit geringem Schlupf betrieben wird. Dieser Betrieb bei der Rutschgrenze oder mit geringem Schlupf erfolgt bei dem jeweiligen Schaltelement, das möglicherweise als nächstes geschaltet wird. Ggf. wird dieses dann geschaltet oder auch nicht, d.h. die Entscheidung, ob geschaltet wird, erfolgt bei nahe der Rutschgrenze oder mit geringem Schlupf betriebenem Schaltelement.
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Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein Fahrzeug mit einem verbesserten Herunterschaltverhalten zur Verfügung zu stellen.
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Diese Aufgabe wird durch ein Fahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
- 1 ist eine schematische Darstellung eines beispielhaften Fahrzeugs, das eine Mehrgang-Automatikgetriebebaugruppe aufweist, die einen Satz von Hydraulikkupplungen und einen Controller umfasst, der ein Herunterschaltmanöver mit anstehender Leistung antizipiert, wie es hierin dargelegt wird.
- 2 ist ein beispielhafter Satz von Fahrzeugsteuerungslinienzügen, die das hierin offenbarte antizipatorische Steuerungsverfahren veranschaulichen, wobei die Zeit auf der horizontalen Achse aufgetragen ist und die Amplitude auf der vertikalen Achse aufgetragen ist.
- 3 ist ein Flussdiagramm, das ein beispielhaftes Verfahren zum Antizipieren eines Herunterschaltvorgangs mit anstehender Leistung in einem Automatikgetriebe, wie etwa dem beispielhaften Getriebe von 1, beschreibt.
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In 1 ist ein beispielhaftes Fahrzeug 10 schematisch gezeigt. Das Fahrzeug 10 umfasst eine Brennkraftmaschine (E) 12 und eine Mehrgang-Automatikgetriebebaugruppe 14. Das Fahrzeug 10 umfasst einen Controller, der nachstehend als Getriebesteuerungsmodul (TCM) 60 bezeichnet wird, welcher alle Schaltvorgänge des Fahrzeugs 10 steuert. Das TCM 60 steht mit einem Kraftmaschinen-Steuerungsmodul (ECM) 70 in Verbindung, das mit der Kraftmaschine 12 über Kraftmaschinensteuerungssignale kommuniziert (Pfeil 13 mit Doppelkopf). Das TCM 60 ist programmiert, ausgestattet oder auf andere Weise ausgestaltet, um einen Kupplung-zu-Kupplung-Herunterschaltvorgang mit anstehender Leistung auf eine antizipatorische Weise zu steuern, um dadurch die Gesamtantwortzeit und Schaltqualität zu verbessern, wie es nachstehend unter Bezugnahme auf die 2 und 3 beschrieben wird.
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Die Getriebebaugruppe 14 von 1 ist in einer nicht einschränkenden beispielhaften Ausführungsform in Form eines schematischen Hebeldiagramms gezeigt, wie es Fachleute auf dem Gebiet verstehen werden. Die Getriebebaugruppe 14 umfasst ein Eingangselement 16 und ein Ausgangselement 18. Die jeweiligen Eingangs- und Ausgangselemente 16 und 18 sind selektiv miteinander mit einem gewünschten Drehzahlverhältnis über eine Mehrzahl von Zahnradsätzen verbunden. In der beispielhaften 10-Gang-Ausführungsform von 1 weist die Getriebebaugruppe 14 vier Planetenradsätze auf, d.h. einen ersten Zahnradsatz 20, einen zweiten Zahnradsatz 30, einen dritten Zahnradsatz 40 und einen vierten Zahnradsatz 50. Es können wenige oder mehr Gänge oder Zahnradsätze in Betracht gezogen werden, ohne vom vorgesehenen Erfindungsumfang abzuweichen, z.B. eine 6-Gang- oder 8-Gang-Getriebebaugruppe.
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Eingangsdrehmoment (Pfeil TI) von der Kraftmaschine 12 wird auf die Getriebebaugruppe 14 über einen hydrodynamischen Drehmomentwandler (TC) 17 übertragen. Wie es in der Technik allgemein bekannt ist, umfassen derartige Drehmomentwandler ein Antriebselement oder Turbinenrad, das direkt mit der Kraftmaschine 12 verbunden ist, ein feststehendes Element oder Statorrad, und ein angetriebenes Element/Laufrad, das mit dem Eingangselement 16 verbunden ist. Der Drehmomentwandler 17 koppelt die Kraftmaschine 12 fluidtechnisch mit der Getriebebaugruppe 14, wobei Ausgangsdrehmoment (Pfeil TO) von der Getriebebaugruppe 14 schließlich auf das Ausgangselement 18 und von dort auf die Antriebsräder (nicht gezeigt) übertragen wird.
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Das TCM 60 ist ausgestaltet, um das Anlegen und Lösen von verschiedenen Kupplungen der Getriebebaugruppe 14 während eines gegebenen Schaltmanövers zu steuern. Wie es in der Technik allgemein bekannt ist, können derartige Controller einen Prozessor 62 und greifbare, nicht vorübergehenden, computerlesbaren Speicher 64 umfassen. Wie das TCM 60 ist das ECM 70 auch eine Computereinrichtung, die einen Prozessor 72 und greifbaren, nicht vorübergehenden, computerlesbaren Speicher 74 aufweist. Zum Beispiel kann der Speicher 64 und 74 als magnetische Medien/ROM, optische Medien, Flashspeicher usw. ausgebildet sein. Das TCM 60 und das ECM 70 können auch irgendeinen erforderlichen vergänglichen Speicher, wie etwa RAM und EEPROM, sowie jegliche erforderlichen Zeitglieder, Eingabe/Ausgabe (E/A) und dergleichen umfassen.
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Von der Struktur her kann das TCM 60 als eine Computereinrichtung /Computereinrichtungen ausgestaltet sein, die konfiguriert ist / sind, d.h. in Software programmiert und ausreichend in Hardware ausgestattet sind, um automatisch zwischen verschiedenen verfügbaren Getriebemodi unter Verwendung solcher Variablen, wie prozentuale Gasanforderung (Th%) von einem Gaspedal 15, Geschwindigkeit des Fahrzeugs (N10), Bremsniveaus (BX), Drehzahl der Kraftmaschine (N12) und Ausgangsdrehzahl des Getriebes (TO) zu wählen. Zusätzlich zu diesen gewöhnlichen Schaltsteuerungsfunktionen ist das TCM 60 von 1 auch konfiguriert, um ein antizipatorisches Herunterschalt-Steuerungsverfahren 100 über Druckbefehle der weggehenden Kupplung (POFG) mit Schritten des Verfahrens 100 auszuführen, die nachstehend unter besonderer Bezugnahme auf 3 beschrieben werden.
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In einem herkömmlichen Herunterschaltvorgang mit anstehender Leistung drückt ein Fahrer das Gaspedal 15 nieder und fordert dadurch einen bestimmten Betrag an Fahrzeugbeschleunigung an, wobei die Betätigungskraft und / oder der Weg des Gaspedals 15 schließlich das Niveau an Gasanforderung (%Th) bestimmt / bestimmen. Das TCM 60 von 1 ist sich der Lage einer „Schaltlinie“ für jedes mögliche Herunterschaltmanöver bewusst, z.B. indem auf eine gespeicherte Nachschlagetabelle zugegriffen wird, die mit der Gasanforderung (%Th) und der Fahrzeuggeschwindigkeit (N10) indiziert ist. Wie es in der Technik bekannt ist, befiehlt die Logik des TCM 60 an der Schaltlinie automatisch die Ausführung der verschiedenen Schritte, die zum Steuern des Schaltmanövers notwendig sind. Es ist jedoch hierin zu erkennen, dass herkömmliche Schaltsteuerungsansätze zu Schaltvorgängen, insbesondere Herunterschaltvorgängen mit anstehender Leistung, führen können, die eine nicht optimale Schaltqualität oder ein nicht optimales Schaltgefühl haben. Dies ist weitgehend aufgrund der Effekte von Hysterese in dem Fluidkreis, der die Kupplungen des Getriebes 14 steuert, der Fall, wobei der Ist-Kupplungsdruck einem gestuften Kupplungsdruckbefehl nacheilt.
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Das Verfahren 100 der vorliegenden Erfindung gestattet stattdessen, dass das TCM 60 über spezifische Signale, die dem TCM 60 von dem ECM 70 verfügbar gemacht werden, die ein geschätztes Drehmoment der Kraftmaschine umfassen (Pfeil T12,EST), zeitlich vorausblickt. Das TCM 60 überträgt die Information über die Herunterschalt-Gasanforderung (Th%DS) kontinuierlich oder mit einer festgelegten Häufigkeit an das ECM 70.
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Mit Bezug auf die in 1 gezeigte beispielhafte Getriebebaugruppe 14 kann der erste Zahnradsatz 20 von 1 einen ersten, zweiten und dritten Knoten 22, 24 bzw. 26 umfassen. Der zweite, dritte und vierte Zahnradsatz 30, 40 und 50 können gleichermaßen jeweils einen ersten, zweiten und dritten Knoten aufweisen. Für den zweiten Zahnradsatz 30 sind der erste, zweite bzw. dritte Knoten jeweils die Knoten 32, 34 bzw. 36, während in dem dritten Zahnradsatz 40 diese jeweiligen Knoten 42, 44 bzw. 46 sind. Der vierte Zahnradsatz 50 weist jeweilige erste, zweite bzw. dritte Knoten 52, 54 bzw. 56 auf.
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Beliebige zwei Kupplungen der Getriebebaugruppe 14 könnten innerhalb des Umfangs der vorliegenden Erfindung als herankommende und weggehende Kupplungen bezeichnet werden. Die besonderen Kupplungen, die diese Funktionen erfüllen, würden von der Konstruktion der Getriebebaugruppe 14 und dem befohlenen Schaltmanöver abhängen, wie es Fachleute auf dem Gebiet feststellen werden. Obgleich die 10-Gang-Ausführungsform von 1 hierin zur veranschaulichenden Konsistenz beschrieben ist, kann daher das Verfahren 100 auf jegliche Mehrganggetriebe, die zumindest zwei Kupplungen aufweisen, die jeweils als herankommende bzw. weggehende Kupplungen dienen, angewandt werden.
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Der erste Knoten 22 des ersten Zahnradsatzes 20 ist selektiv mit einem feststehenden Element 11 über eine Bremskupplung CB3810 verbunden. Der zweite Knoten 24 ist selektiv mit der Kraftmaschine 12 über eine rotierende Kupplung C5710R verbunden. Gleichermaßen ist der dritte Knoten 36 selektiv mit der Kraftmaschine 12 über eine rotierende Kupplung C6789 verbunden. So wie es nachstehend für alle Kupplungen verwendet wird, bezieht sich der Buchstabe „C“ auf eine „Kupplung“, „B“ bezieht sich auf eine „Bremse“, und die verschiedenen Zahlen beziehen sich auf besondere Vorwärtsfahrgangmodi, z.B. „R“ ist Rückwärts, „1“ ist der 1. Gang, „2“ stellt den 2. Gang dar usw., alle bis zum 10. Gang. Das Fehlen eines „B“ in der Kupplungsbezeichnung gibt an, dass die besondere Kupplung eine rotierende Kupplung ist.
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Mit Bezug auf den zweiten Zahnradsatz 30 ist der erste Knoten 32 ständig mit dem zweiten Knoten 24 des ersten Zahnradsatzes 20 über ein erstes Verbindungselement 35 verbunden. Der erste Knoten 32 ist auch selektiv mit dem feststehenden Element 11 über eine Bremskupplung CB29 verbunden. Der zweite Zahnradsatz 30 ist auch ständig mit dem ersten Zahnradsatz 20 über ein zweites Verbindungselement 37 verbunden. Das zweite Verbindungselement 37 verbindet den zweiten Knoten 34 des zweiten Zahnradsatzes 30 mit dem dritten Knoten 26 des ersten Zahnradsatzes 20. Eine rotierende Kupplung C4 verbindet die jeweiligen dritten Knoten 26 und 36 des ersten und zweiten Zahnradsatzes 20 und 30 selektiv. Eine andere Bremskupplung CB1R verbindet den dritten Knoten 46 des dritten Zahnradsatzes 40 selektiv mit dem feststehenden Element 11.
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Weiterhin unter Bezugnahme auf 1 verbindet ein drittes Verbindungselement 28 das Eingangselement 16 ständig mit dem ersten Knoten 42 des dritten Zahnradsatzes 40. Gleichermaßen verbindet ein viertes Verbindungselement 41 den zweiten Knoten 44 des dritten Zahnradsatzes 40 und den ersten Knoten 52 des vierten Zahnradsatzes 50. Ein fünftes Verbindungselement 43 verbindet den dritten Knoten 36 des zweiten Zahnradsatzes 30 mit dem zweiten Knoten 54 des vierten Zahnradsatzes 50. Ein sechstes Verbindungselement 39 verbindet den zweiten Knoten 34 des zweiten Zahnradsatzes 30 mit dem dritten Knoten 46 des vierten Zahnradsatzes 50. Der dritte Knoten 56 des vierten Zahnradsatzes 50 ist selektiv mit dem feststehenden Element 11 über eine Bremskupplung CB123456 verbunden, wobei das Ausgangselement 18 des Getriebes ständig mit dem zweiten Knoten 54 des gleichen Zahnradsatzes verbunden ist. Somit liefert der zweite Knoten 54 des vierten Zahnradsatzes 50 das Ausgangsdrehmoment (Pfeil TO), das zum Antreiben des Fahrzeugs 10 notwendig ist.
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In einer beispielhaften Ausführungsform können die ersten Knoten 22, 32, 42, die zweiten Knoten 24, 34, 44 und die dritten Knoten 26, 36, 46 von einem jeden von dem ersten, zweiten und dritten Zahnradsatz 20, 30 bzw. 40 jeweils ein Sonnenrad, ein Träger bzw. ein Hohlrad sein. In einer solchen Ausführungsform können der erste, zweite und dritte Knoten 52, 54, 56 des vierten Zahnradsatzes 50 jeweils ein Hohlrad, ein Träger bzw. ein Sonnenrad sein.
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Wie oben angeführt, ist die für das Getriebe 14 in 1 gezeigte Konfiguration lediglich veranschaulichend, und es können andere Konfigurationen verwendet werden, ohne vom beabsichtigten Erfindungsumfang abzuweichen, z.B. 6-Gang- oder 8-Gang-Getriebe mit irgendeiner Zahl von Zahnradsätzen. Das Steuerungsverfahren 100, das nun unter Bezugnahme auf 2 und 3 besprochen wird, kann innerhalb eines jeden dieser Getriebe verwendet werden, mit dem Vorbehalt, dass die Getriebebaugruppe 14 ein Mehrgang-Automatikgetriebe sein muss, das in der Lage ist, einen Kupplung-zu-Kupplung-Herunterschaltvorgang mit anstehender Leistung auszuführen. In einem solchen Kupplung-zu-Kupplung-Schaltvorgang wird Drehmoment von der weggehenden Kupplung zu der herankommenden Kupplung entlastet, mit einer Trägheitsphase in dem frühen Teil des Schaltmanövers, der eine Drehmomentphase folgt.
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Unter Bezugnahme auf 2 kann ein Satz von beispielhaften Fahrzeuglinienzügen 25 verwendet werden, um den vorliegenden Ansatz einer antizipatorischen Steuerung eines Herunterschaltvorgangs mit anstehender Leistung zu veranschaulichen. Die Zeit (t) ist auf der horizontalen Achse aufgetragen, wobei die Signalamplitude (A) auf der vertikalen Achse aufgetragen ist. Alle Steuerungsentscheidungen erfolgen innerhalb der Logik des TCM 60 von 1.
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Zu Zeitpunkt t0 ist der Druck der weggehenden Kupplung auf einem kalibrierten Niveau und die Turbinenrad-Drehzahl (NT) ist ausgeglichen, wobei die Turbinenrad-Drehzahl (NT) für alle praktischen Zwecke gleich der Drehzahl der Kraftmaschine ist (N12 in 1). Bei Punkt A, der mit der Zeit t1 zusammenfällt, drückt ein Fahrer des Fahrzeugs 10 von 1 das Gaspedal 15 nieder, das in der gleichen Figur gezeigt ist. Das Ergebnis dieser Aktion ist ein zunehmendes Niveau an Gasanforderung (Th%), das von dem ECM 70 beginnend bei t1 empfangen wird. Es ist anzumerken, dass sich die Drehzahl des Turbinenrades (NT) nicht sofort ändert, da die Gasanforderung (Th%) nicht sofort in einen Drehzahlbefehl der Kraftmaschine übersetzt wird.
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In dem Beispiel von 2 ist die oben angeführte Schaltlinie durch Linie LS dargestellt, die zu Zeit t3 auftritt. Wie es in der Technik allgemein bekannt ist, kann ein Schaltmanöver in einer Logik über Programmieren des TCM 60 von 1 unter Verwendung solcher Schaltlinien eng gesteuert werden, die z.B. in einer Nachschlagetabelle aufgezeichnet ist, die mit der Gasanforderung (Th%) und der Fahrzeuggeschwindigkeit (N10) indiziert sind. Mit anderen Worten, für eine gegebene Fahrzeuggeschwindigkeit weiß das TCM 60 von 1, wo die Gasanforderung (Th%) zu Beginn des Herunterschaltvorgangs mit anstehender Leistung liegen sollte, wie etwa 30 % oder 50 % eines maximal möglichen Gasniveaus. Diese Information wird hierin als die Herunterschalt-Gasanforderung bezeichnet (Th%DS von 1), d.h. die Gasanforderung (Th%), die an Punkt B auftritt, und sie kann leicht durch Bezugnahme auf eine solche Nachschlagetabelle ermittelt werden.
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In der Regel, d.h. ohne den vorliegenden Ansatz, wird der Druckbefehl der weggehenden Kupplung (Linienzug POFG) die gesamte Strecke bis zu dem Niveau des kalibrierten Steuerungsdrucks (PCAL) an der Schaltlinie (LS) oder in diesem Beispiel bei t3 heruntergestuft. Dieser herkömmliche Linienzug ist in 2 als Linienzug POFG* gezeigt. Deshalb gibt es eine diskrete Zeitverzögerung (Δ1) zwischen t3 und einer späteren Zeit t4, wobei t4 das Einsetzen der Drehmomentphase (TPHS) des Herunterschaltvorgangs mit anstehender Leistung darstellt. Diese kann bei manchen Getrieben etwa 100 - 200 ms lang sein. Bei Getrieben für langsamere Geschwindigkeit, die eine relativ lange Trägheitsphase (IPHS) z.B. 300 % bis 400 % der Länge der Zeitverzögerung (Δ1) aufweisen, kann es sein, dass diese Verzögerung für einen Fahrer unbemerkbar ist. Jedoch bei aufkommenden Hochgeschwindigkeitsgetrieben, wie beispielsweise der beispielhaften 10-Gang-Getriebebaugruppe 14 von 1, kann die Trägheitsphase eine ähnliche Länge aufweisen oder länger sein als die Länge der durch Hysterese induzierten Zeitverzögerung (Δ1). Infolgedessen kann es eine wahrnehmbare Verzögerung geben, wenn der Fahrer darauf wartet, dass die Trägheitsphase endet.
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Um sich diesem Steuerungsproblem zu widmen, kommuniziert das TCM 60 von 1 stattdessen mit dem ECM 70, wie es in 1 gezeigt ist, z.B. über einen Controller Area Network-Bus (CAN-Bus), um das geschätzte Drehmoment der Kraftmaschine (T12,EST) zu ermitteln, das vorhanden sein wird, wenn der Herunterschaltvorgang mit anstehender Leistung schließlich an der Schaltlinie (Linie LS) eingeleitet wird. Eine derartige Schätzung kann über eine Nachschlagetabelle, Modellieren oder Berechnung zur Verfügung gestellt werden, wie es in der Technik bekannt ist, z.B. mit der Beziehung zwischen Gasanforderung (Th%), Fahrzeuggeschwindigkeit (N10), Bremsniveaus (BX), Ausgangsdrehzahl des Getriebes (TO) und geschätztes Drehmoment der Kraftmaschine (T12,EST), die a priori in Speicher 74 des ECM 70 erfasst werden.
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Das TCM 60 kann die Information über die Herunterschalt-Gasanforderung (Th%DS) mit einer festgelegten Häufigkeit, z.B. kontinuierlich oder einmal pro Steuerungsschleife, an das ECM 70 übermitteln. Das ECM 70 von 1 empfängt diese Information und antwortet mit einem geschätzten Drehmoment der Kraftmaschine (T12,EST) für das vorgesehene Niveau an Herunterschalt-Gasanforderung (Th%DS). Aus dieser Information kann das TCM 60 den kritischen Haltedruck der Haltekupplungen berechnen oder auf andere Weise ermitteln, d.h. den Hydraulikdruck, bei welchem die herankommende und weggehende Kupplung in Bezug zueinander gerade zu schlupfen beginnen. Für Entwurfszwecke kann ein derartiges Niveau annähernd 1 bis 2 U/min oder irgendein anderer messbarer oder berechenbarer Wert geringfügig höher als 0 U/min sein.
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Das TCM 60 addiert dann eine kalibrierte Toleranz oder Grenze von +5 % bis +10% zu diesem kritischen Druck, und senkt den Befehl der weggehenden Kupplung (POFG) zu Beginn des bevorstehenden Herunterschaltvorgangs mit anstehender Leistung auf das Niveau dieses berechneten antizipatorischen Drucks (PA) ab. Dies erfolgt bei t1 in 1. Tatsächlich würde dieses Ereignis aufgrund der geringen Kommunikationsverzögerung geringfügig, d.h. eine oder zwei Steuerungsschleifen, später erfolgen. Der antizipatorische Druck (PA), wobei PA = kritischer Druck + kalibrierte Grenze, wird beginnend bei Punkt C oder Zeit t2, auf den kalibrierten Kupplungsdruck (PCAL) absteigen gelassen werden, wobei bei einem kalibrierten Zeitraum (Δ2) begonnen wird, bevor die Schaltlinie (LS) erreicht wird. Der kalibrierte Zeitraum (Δ2) liegt im Bereich von 100 ms bis 75 ms. Sobald der herankommende Kupplungsdruck PCAL, der benötigt wird, um das Herunterschalten abzuschließen, von dem TCM 60 von 1 befohlen wird, beginnt die Trägheitsphase (IPHS) des Schaltvorgangs bei t3 und fährt bis t4 fort, an welchem Punkt sich die Drehmomentphase (TPHS) anschließt.
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Unter Bezugnahme auf 3 beginnt ein Verfahren 100 zum Antizipieren eines Herunterschaltvorgangs mit anstehender Leistung mit Schritt 102, wobei das ECM 70 von 1 eine Gasanforderung (Th%) empfängt. Dieser Wert wird dem TCM 60, z.B. über einen CAN-Bus, bekannt gemacht. Das TCM 60 ermittelt dann, ob ein Schwellenbetrag einer Gasanforderung (Th%) vorhanden ist, was eine hohe Wahrscheinlichkeit eines bevorstehenden Herunterschaltvorgangs mit anstehender Leistung angibt. In Ansprechen auf ein erhöhtes Schwellengasereignis schreitet das Verfahren 100 zu Schritt 104 fort. Schritt 102 wird ansonsten wiederholt.
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Bei Schritt 104 überträgt das in 1 gezeigte TCM 60 den entsprechenden Herunterschalt-Gasprozentsatz (Th%DS) zum Einleiten des bevorstehenden Herunterschaltvorgangs an das ECM 70. Wie oben angeführt, entspricht ein solcher Wert Punkt B in 2 und kann als ein Kalibrierungswert in Speicher 64 des TCM 60, etwa in einer Nachschlagetabelle, gespeichert sein. Das Verfahren 100 schreitet zu Schritt 106 fort, sobald dieser Schritt abgeschlossen ist.
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Schritt 106 bringt ein Berechnen oder Extrahieren, über das ECM 70, des geschätzten Drehmoments der Kraftmaschine (T12,EST) bei dem entsprechenden Herunterschalt-Gasprozentsatz (Th%DS) von Schritt 104 mit sich. Dieser Wert wird zu dem TCM 60 über den CAN-Bus zurück übertragen. Das Verfahren 100 schreitet dann zu Schritt 108 fort.
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Bei Schritt 108 berechnet das TCM 60 den antizipatorischen Druck (PA), der in 2 gezeigt ist, als eine Funktion des geschätzten Drehmoments der Kraftmaschine (T12,EST). Dieser Schritt kann über eine kalibrierte Gleichung erfolgen. Wie oben angeführt, ist der antizipatorische Druck (PA) ein Druckwert, der geringfügig über dem kritischen Druck liegt, bei dem die herankommende und weggehende Kupplung gerade zu schlupfen beginnen, z.B. wenn der relative Schlupf nicht größer als etwa 1 - 2 U/min ist. Ein kalibrierter Faktor von 5 bis 10 % oberhalb dieses kritischen Drucks, wobei der kritische Druck als eine Funktion des Eingangsdrehmoments ermittelt wird, kann in einer möglichen Ausführungsform ausreichend sein. Sobald er berechnet worden ist, schreitet das Verfahren 100 zu Schritt 110 fort.
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Schritt 110 bringt ein Befehlen des antizipatorischen Drucks (PA) von der weggehenden Kupplung der Getriebebaugruppe 14 zur Verwendung bei dem bevorstehenden Herunterschaltvorgang mit anstehender Leistung mit sich. In 2 erfolgt dies bei t1. Dieser Befehl senkt den Druck der weggehenden Kupplung (POFG) auf knapp über ihren kritischen Druck ab, was effektiv die weggehende Kupplung in Vorwegnahme des Herunterschaltvorgangs mit anstehender Leistung vorsteuert. Dieses Vorsteuern beseitigt effektiv die Verzögerung (Δ1) in 2. Das Verfahren 100 schreitet dann zu Schritt 112 fort.
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Bei Schritt 112 ermittelt das TCM 60, ob kalibrierte Abbruchkriterien (ABBRUCHKriterien) vorliegen, die angeben würden, dass ein Fahrer nicht länger wünscht, den erwarteten Herunterschaltvorgang mit anstehender Leistung auszuführen. Zum Beispiel kann der Fahrer die Gasanforderung (Th%) verringern. Wenn die Abbruchkriterien erfüllt sind, schreitet das Verfahren 100 zu Schritt 114 fort. Ansonsten schreitet das Verfahren 100 zu Schritt 116 fort.
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Schritt 114 bringt ein Ausführen einer Rückfallaktion mit sich, wie etwa ein Aufrechterhalten des Drucks der weggehenden Kupplung auf einem Niveau des antizipatorischen Drucks (PA), oder das Schicken des Drucks der weggehenden Kupplung auf ein höheres Niveau. Das Verfahren 100 kann dann Schritt 102 wiederholen.
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Durch die Verwendung des oben beschriebenen Verfahrens 100 in einem gesamten Steuerungsschema eines Mehrganggetriebes, insbesondere während eines Herunterschaltvorgangs mit anstehender Leistung, kann daher das TCM 60 von 1 den Kupplungsdruck an einer bestimmten weggehenden Kupplung verringern, sobald eine Schwellengasanforderung detektiert wird. Der Kupplungsdruck sinkt auf innerhalb einer zulässigen kalibrierten Grenze eines kritischen Haltedrucks ab. Danach, wenn die Gasanforderung einen „Punkt, an dem es kein Zurück mehr gibt“ passiert, wobei ein Verlassen des bevorstehenden Herunterschaltvorgangs nicht zulässig ist, kann das TCM 60 den Kupplungsdruck auf ihren kalibrierten Druck zum Eintritt in die Trägheitsphase des Schaltvorgangs entweder unmittelbar beim Erreichen der Schaltlinie oder kurz davor absenken und dann eine kalibrierte Abstiegsrate verwenden. Auf diese Weise kann das TCM 60 das Gesamtschaltgefühl eines Herunterschaltvorgangs mit anstehender Leistung verbessern.