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GEBIET DER ERFINDUNG
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Diese
Erfindung bezieht sich im Allgemeinen auf eine Kupplungssteuerungsvorrichtung,
welche einen Eingriffszustand zwischen einer Kupplungsscheibe und
einem Schwungrad durch die Steuerung des Antriebs eines Stellglieds
verändern
kann.
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HINTERGRUND
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Ein
automatisiertes Handschaltgetriebe (anschließend als ein AMT bezeichnet)
war bekannt, das ein Handschaltgetriebe enthält mit einer herkömmlichen
Struktur, das mit einem Stellglied versehen ist. Eine Reihe von
Schaltvorgängen,
einschließlich
eines Eingriffs und Lösens
einer Kupplung, eines Schaltvorgangs eines Gangschaltens in dem
Getriebe und eines Wählvorgangs
davon sind automatisiert, in Abhängigkeit
von einer Absicht eines Fahrers zu schalten oder in Abhängigkeit
von einem Fahrzeugfahrzustand. Bei dieser Art von automatisiertem Handschaltgetriebe
wird ein Kupplungsvorgang beispielsweise durch Umwandeln eines Kupplungsdrehmoments,
das im Hinblick auf die Fahrzeugeigenschaften/Charakteristika benötigt wird,
in einen Kupplungshub, der als eine Steuermenge durch ein Stellglied
angesehen werden kann, gesteuert.
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Wenn
das AMT von einem Hersteller geliefert wird, kann ein Verhältnis zwischen
dem Kupplungsdrehmoment und dem Kupplungshub statisch auf der Basis
von Faktoren, wie z.B. eine Dämpfungscharakteristik
einer Kupplungsscheibe, bestimmt werden. Wenn jedoch das AMT in
einem tatsächlichen
Fahrzeug montiert ist, hat die Erfahrung gelehrt, dass das Verhältnis dazwischen
in großem Maß durch
dynamische Fluktuationsfaktoren, wie z.B. die Reibung von Kupplungsbelägen, den
Fluktuationen eines Reibkoeffizienten davon aufgrund von Wärmeerzeugung
und alterungsbedingter Verschlechterung davon beeinflusst wird.
Im Hinblick auf das Vorhergehende haben die Erfinder der vorliegenden
Erfindung einige Typen von Verfahren oder Technologien vorgeschlagen,
wodurch ein Verhältnis
zwischen einem Kupplungsdrehmoment und einem Kupplungshub auf einer
stationären
Basis gelernt wird und eine Kupplungsdrehmomentkarte, die das Verhältnis definiert,
korrigiert wird. Diese Technologien wurden in der japanischen Patentanmeldung
Nr. 2002-304105 und der japanischen Patentanmeldung Nr. 2003-192703
offenbart.
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Bei
den oben erwähnten
Verfahren werden die Ergebnisse des Lernens, d.h. das Verhältnis zwischen
einem Kupplungsdrehmoment und einem Kupplungshub, das erhalten wird,
wenn ein Schaltvorgang gestartet wird, während die Kupplung in Eingriff
ist, nicht reflektiert oder berücksichtigt,
und die Ergebnisse des Lernens weisen ein nicht-adäquates Maß des Widerspiegelns
auf. Dies liegt daran, dass, selbst wenn in Fällen von sowohl einem Schaltvorgang,
als auch einem Fahrzeugstart eine Kupplung ein Eingriff ist und
eine Lernbedingung erfüllt
ist, Charakteristika, die relevant für das Verhältnis zwischen einem Kupplungsdrehmoment
und einem Kupplungshub während
eines Schaltvorgangs sind, sich in einem großen Maß von Charakteristika unterscheiden,
die relevant dafür
während
eines Fahrzeugstarts sind. In solchen Umständen kann es möglicherweise
nicht möglich
sein, wenn eine identische Logik während sowohl einem Schaltvorgang
als auch während
eines Fahrzeugstarts angewendet wird, bevorzugte Lernergebnisse
zu erhalten. Wenn beispielsweise ein Verfahren des Lernens, das
in einer ersten Ausführungsform
vorgeschlagen wird, die in der japanischen Patentanmeldung 2003-192703
offenbart ist, in gleicher Weise während eines Schaltvorgangs
angewendet wird, neigt ein Korrekturverhältnis, d.h. ein Korrekturkoeffizient,
in einem verhältnismäßig hohen
Kupplungsdrehmomentbereich dazu, auf ein übermäßig kleines Maß kontrolliert
zu werden. Ferner sind gemäß einer
zweiten Ausführungsform,
die in dieser Anmeldung offenbart ist, die Lernergebnisse gestaltet,
dass sie nicht bei einem verhältnismäßig hohen
Kupplungsdrehmomentbereich reflektiert werden.
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Wie
oben beschrieben kann gemäß dem herkömmlichen
Lernverfahren des Lernens einer Beziehung zwischen einem Kupplungsdrehmoment
und einem Kupplungshub eine Frequenz des Lernens und die Verbesserung
der Präzision
des Lernens einer Drehmomentkarte eingeschränkt sein. Ferner kann in solchen
Fällen
die Befürchtung
bestehen, dass in einem hohen Kupplungsdrehmomentbereich, wie z.B.
bei einem Herunterschaltschaltvorgang das Lernen des Verhältnisses
zwischen einem Kupplungsdrehmoment und einem Kupplungshub nicht
ausreichend implementiert sein kann, wodurch ausreichende Lernergebnisse
möglicherweise
nicht reflektiert oder berücksichtigt
werden.
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Die
DE 102 30 611 A1 bezieht
sich auf ein Kupplungssteuerungsverfahren, das zur Definition eines
gewünschten
Kupplungsdrehmoments eine Kupplungsdrehmomentkarte am Fahrzeugstart
verwendet, die auf verschiedene Fahrzeugzustände angepasst ist, so dass
die Anforderungen des Fahrers zum Starten eines Fahrzeugs berücksichtigt
werden.
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Die
DE 101 26 080 A1 bezieht
sich auf ein Verfahren zum Steuern einer automatischen Kupplung
eines Fahrzeugs. Das durch die Kupplung übertragene Drehmoment (M
clutch) wird erfasst und mit dem angeforderten
Drehmoment M
des verglichen. Ein adaptiver
Korrekturkoeffizient wird berechnet, der dazu dient, das aktuelle
Kupplungsdrehmoment auf das gewünschte
Drehmoment anzupassen. Das aktuelle Drehmoment M
clutch wird
aus den Charakteristika der Rotationsgeschwindigkeit eines Drehmomenterzeugers
und der Kupplung berechnet.
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Die
vorliegende Erfindung wurde im Hinblick auf die obenstehenden Umstände getätigt und
sieht eine Kupplungssteuerungsvorrichtung vor, welche lernen kann
und die oben beschriebenen dynamischen Fluktuationsfaktoren reflektieren
kann, und ist fähig,
ein Kupplungsdrehmoment bevorzugt zu steuern.
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DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
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Gemäß einem
Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Kupplungssteuerungsvorrichtung,
die ein Kupplungsdrehmoment auf ein Zielkupplungsdrehmoment durch
Steuern eines Antriebs eines Stellglieds auf eine Zielsteuermenge
entsprechend dem Zielkupplungsdrehmoment steuert, gekennzeichnet
dadurch, dass sie die Merkmale von Anspruch 1 enthält, insbesondere
eine Korrekturkoeffizientenberechnungseinheit, die gestaltet ist,
einen Korrekturkoeffizienten zu berechnen, wenn eine vorbestimmte
Feedback-Lernbedingung erfüllt
ist, zum Berechnen des Zielkupplungsdrehmoments auf der Basis einer
Differenz zwischen dem Zielkupplungsdrehmoment und einem abgeschätzten Kupplungsdrehmoment,
das in einem Fall ausgegeben wird, in dem der Antrieb des Stellglieds
auf der Zielsteuermenge entsprechend dem Zielkupplungsdrehmoment
gesteuert ist; und eine Zielkupplungsdrehmomentkorrektureinheit,
die gestaltet ist, das Zielkupplungsdrehmoment auf der Basis des
Korrekturkoeffizienten zu korrigieren. In diesem Zusammenhang wird
der Korrekturkoeffizient unabhängig
davon berechnet, ob ein Fahrzeug gestartet hat oder ein Schaltvorgang
implementiert worden ist.
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Die
Korrekturkoeffizientenberechnungseinheit korrigiert den Korrekturkoeffizienten,
dass er proportional zu einem Niveau der Motorrotationsgeschwindigkeit
erhöht
wird, sobald die vorbestimmte Lernbedingung während eines Kupplungseingriffszustands
erfüllt
worden ist, wenn eine Schaltstufe in einem Getriebe auf eine andere
Schaltstufe in dem Getriebe geschaltet wird.
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Bevorzugte
Ausführungsformen
sind durch die abhängigen
Ansprüche
definiert.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Die
vorhergehenden und zusätzlichen
Merkmale und Charakteristika der vorliegenden Erfindung werden aus
der folgenden detaillierten Beschreibung, die unter Bezugnahme auf
die beigefügten Zeichnungen
zu berücksichtigen
ist, deutlicher, wobei:
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1 eine
Ansicht ist, die schematisch ein Fahrzeugsteuerungssystem darstellt,
das eine Kupplungssteuerungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung enthält;
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2 ein
Diagramm ist, das eine Kupplungsdrehmomentkarte eines Kupplungsdrehmoments und
eines Kupplungshubs gemäß der Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
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3 ein
Zeitdiagramm ist zum Erklären
von Änderungen
in einen Fahrzeugzustand zum Zeitpunkt, zu dem ein Fahrzeug startet,
gemäß einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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4A ein
Zeitdiagramm zum Erklären
von Variationen in einer Motorrotationsgeschwindigkeit innerhalb
eines Bereichs, in dem eine Lernbedingung erfüllt ist, gemäß der Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist;
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4B ein
Zeitdiagramm zu Erklären
von Variationen in einem Korrekturverhältnis Kh innerhalb des Bereichs
ist, in dem die Lernbedingung erfüllt ist, gemäß der Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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5 eine
wiederholt korrigierte Kupplungsdrehmomentkarte darstellt, die im
Hinblick auf mehrere Lernpunkte durch Berechnen eines Referenzverhältnisses
unabhängig
davon, ob die Lernpunkte groß sind
oder nicht, erzeugt wurde;
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6 eine
wiederholt korrigierte Kupplungsdrehmomentkarte darstellt, die im
Hinblick auf mehrere Lernpunkte erzeugt worden ist, durch Berechnen
von Referenzverhältnissen
unter Berücksichtigung
dessen, ob diese Lernpunkte groß sind
oder nicht;
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7 ein
Zeitdiagramm zum Erklären
von Veränderungen
in einem Fahrzeugzustand zum Zeitpunkt, zu dem ein Schaltvorgang
gemäß der Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung implementiert ist, ist;
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8A ein
Zeitdiagramm zum Erklären
von Variationen in einer Motorrotationsgeschwindigkeit innerhalb
eines Bereichs, in dem die Lernbedingung erfüllt ist, ist; und
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8B ein
Zeitdiagramm zum Erklären
von Variationen in einem Korrekturverhältnis ist, das berechnet wird,
ohne dass eine Korrektur gemäß der Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung angewendet wird.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
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Eine
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird im Einzelnen nachfolgend unter Bezugnahme
auf die beigefügten
Zeichnungen beschrieben.
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Wie
es in 1 gezeigt ist, enthält ein Fahrzeugsteuerungssystem
Hauptelemente, wie z.B. einen Motor (eine Antriebsleistungsquelle) 10,
eine Automatikkupplungsanordnung 20 und ein automatisiertes
Handschaltgetriebe 30. Die Automatikkupplungsanordnung 20,
die vom Membranfedertyp ist, ist an einem Schwungrad 10a montiert,
das integral mit einer Ausgangswelle des Motors 10 drehbar
ist, d.h. einer Kurbelwelle. Das automatisierte Handschaltgetriebe 30 ist
operativ mit dem Motor 10 über die Automatikkupplungsanordnung 20 verbunden.
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Der
Motor 10 ist mit einem Zündschalter 11 zum
Zünden
des Motors und einem Motorrotationsgeschwindigkeitssensor 16 zum
Erfassen einer Rotationsgeschwindigkeit der Kurbelwelle Ne verbunden.
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Die
Automatikkupplungsanordnung 20 ist mit einer mechanischen
(Trockentyp-Einzel) Reibkupplung 21 konstruiert, einer
Freigabegabel 22 und einem Kupplungsstellglied 23,
das gestaltet ist, unter Verwendung der Freigabegabel 22 die Übertragung einer
Rotation der Reibkupplung 21 zu steuern, d.h. unter Verwendung
der Freigabegabel 22 das Kupplungsdrehmoment zu steuern,
das über
die Reibkupplung 21 übertragen
wird.
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Die
Reibkupplung 21 ist mit einer Kupplungsscheibe 21a versehen,
die auf das Schwungrad 10a gerichtet angeordnet ist, und
ist integral mit einer Eingangswelle 31 des automatisierten
Handschaltgetriebes 30 drehbar. Wenn die Drucklast auf
die Kupplungsscheibe 21a relativ zu dem Schwungrad 10a variiert,
variiert ein Kupplungsdrehmoment, das zwischen dem Schwungrad 10a und
der Kupplungsscheibe 21a übertragen wird, die Übertragung
einer Rotation der Reibkupplung 21, in Abhängigkeit
von der Änderung
der Drucklast. Anschließend
stellt ein Drehmoment, das von dem Schwungrad 10a an die Kupplungsscheibe 21a übertragen
werden kann, ein Kupplungsdrehmoment dar. Durch geeignetes Steuern
des Kupplungsdrehmoments in Abhängigkeit
von einer Absicht eines Fahrers zum Schalten oder in Abhängigkeit
von einem Fahrzeugzustand kann eine gleichmäßige Fahrzeugstartleistung
oder eine genaue Beschleunigung erzielt werden.
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Das
Kupplungsstellglied 23 ist mit einem Gleichstromelektromotor 24 als
eine Antriebsleistungsquelle versehen. Die Freigabegabel 22 variiert ihre
Position in Abhängigkeit
von einer Vorwärts- oder
Rückwärtsbewegung
einer Stange 25, die durch den Motor 24 betätigt wird.
Eine Membranfeder 28 ist aus einem elastischen Metall gebildet
und kann durch ein Freigabelager 27 berührt werden, das durch den Kupplungshebel 22 betätigt wird.
Eine Druckplatte 29 in der Reibkupplung 21 wird
mit einer Drucklast von der verbundenen Membranfeder 28 beaufschlagt,
die an einem Hebelpunkt durch die Kupplungsabdeckung 21b gelagert
ist. Die Druckplatte 29 ist auf einer Kupplungsabdeckung 21b der Reibkupplung 21 montiert,
die integral mit dem Schwungrad 10a drehbar ist. Wenn der
Kupplungshebel 22 seine Position in Abhängigkeit von dem Hub der Stange 25,
die durch das Kupplungsstellglied 23 betätigt wird,
variiert, wird die Drucklast auf die Kupplungsscheibe 21a relativ
zu dem Schwungrad 10a über
die Druckplatte 29 verändert,
und das übertragene
Kupplungsdrehmoment wird dadurch gesteuert.
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Insbesondere,
wenn die Stange 25 nach vorne bewegt wird – d.h. in
der Richtung nach rechts betrachtet in 1, wird
der Kupplungshebel 22 in der Richtung im Uhrzeigersinn
betätigt.
In diesem Fall wird die Drucklast auf die Kupplungsscheibe 21a relativ
zu dem Schwungrad 10a reduziert. Wenn die Stange 25 dann
weiter nach vorne bewegt wird, resultiert die Drucklast auf die
Kupplungsscheibe 21a relativ zu dem Schwungrad 10a schließlich zu
im Wesentlichen Null. In diesem Punkt wurde das Schwungrad 10a reibtechnisch
von der Kupplungsscheibe 21a getrennt, wodurch die Übertragung
von Rotation unterbrochen ist. Dieser Zustand, in dem keine Übertragung
von Rotation hergestellt ist, wird als ein Kupplungsfreigabezustand
bezeichnet. Ferner wird eine Position der Stange 25 in
diesem Punkt als eine Standby-Position bezeichnet. Weiter stellt eine
Bewegungsmenge, die der Position der Stange 25 entspricht,
einen Kupplungshub als Steuermenge durch das Kupplungsstellglied 23 dar.
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Wenn
die Stange 25 in einer Richtung nach links betrachtet in 1 aus
ihrer Standby-Position zurückgezogen
wird, wird die Drucklast auf die Kupplungsscheibe 21a relativ
zu dem Schwungrad 10a in Abhängigkeit von jeder Erhöhung der
Bewegungsmenge erhöht – d.h. in
Abhängigkeit
von jeder Zunahme im Kupplungshub. Zu diesem Zeitpunkt wird ein
gewisses Maß an
Rotationsgeschwindigkeit zwischen dem Schwungrad 10a und
der Kupplungsscheibe 21a übertragen, selbst wenn es noch
eine Differenz zwischen der Rotationsgeschwindigkeit des Schwungrads 10a und
der Rotationsgeschwindigkeit der Kupplungsscheibe 21a gibt.
Die Differenz zwischen diesen Rotationsgeschwindigkeiten entspricht
der Drucklast und wird anschließend
als eine Schlupfmenge bezeichnet. Die Schlupfmenge wird schließlich Null
in Abhängigkeit
von einer Zunahme der Drucklast zusammen mit dem Zurückziehen
der Stange 25, wobei in dieser Stufe das Schwungrad 10a und
die Kupplungsscheibe 21a zur Rotation synchronisiert sind.
Die synchronisierte Rotation des Schwungrads 10a und der
Kupplungsscheibe 21a wird als ein voller Eingriffszustand
der Kupplung bezeichnet. Die Position der Stange 25 in
diesem Punkt wird als eine volle Eingriffsposition bezeichnet.
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Daher
kann die Schlupfmenge zwischen dem Schwungrad 10a und der
Kupplungsscheibe 21a durch Steuern des Hubs der Stange 25 durch das
Kupplungsstellglied 23 zwischen der Standby-Position und der
vollen Eingriffsposition der Kupplung gesteuert werden. Wenn der
Hub der Stange 25 auf einem Teilstück des Wegs zwischen der Standby-Position
und der vollen Eingriffsposition ist, wird der Zustand des Schwungrads 10a und
der Kupplungsscheibe 21a als ein Halb-Eingriffszustand
bezeichnet. Sowohl der volle Eingriffszustand der Kupplung als auch
der Halb-Eingriffszustand der Kupplung stellen einen Kupplungseingriffszustand
dar.
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Die
Automatikkupplungsanordnung 20 ist mit einem Hubsensor 26 zum
Erfassen eines Kupplungshubs St versehen, der eine Bewegungsposition
der Stange 25, die durch das Kupplungsstellglied 23 betätigt wird,
darstellt. Auf den Kupplungshub St wird zum Bestimmen eines Zustands
für die
Rotation, die über
die Reibkupplung 21 übertragen
wird, zurückgegriffen.
Der Hubsensor 26 kann auf der Stange 25 montiert
werden oder kann an einem anderen Ort in dem Fahrzeug montiert werden,
wie es in 1 dargestellt ist.
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Das
automatisierte Handschaltgetriebe 30 gemäß der Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist ein Parallelachsenschaltgetriebe,
das beispielsweise fünf
Vorwärtsschaltstufen
und eine einzige Rückwärtsschaltstufe
ausführt.
Das automatisierte Handschaltgetriebe 30 enthält die Eingangswelle 31,
eine Ausgangswelle 32 und mehrere Zahnradzüge zur Geschwindigkeitsände rung.
Die Eingangswelle 31 des Getriebes 30 ist mit
der Kupplungsscheibe 21a der Reibkupplung 21 so
verbunden, dass die Antriebskraft von dem Motor 10 an das
Getriebe 30 über die
Eingangswelle 31 übertragen
werden kann. Die Ausgangswelle 32 des Getriebes 30 ist
operativ mit einem (nicht dargestellten) Achsschenkel verbunden. Ein
Rotationsgeschwindigkeitssensor 33, der in 1 dargestellt
ist, ist zum Erfassen der Rotationsgeschwindigkeit der Eingangswelle 31 vorgesehen – d.h. einer
Rotationsgeschwindigkeit Ni der Eingangswelle. Der Rotationsgeschwindigkeitssensor 33 kann auf
der Eingangswelle 31 montiert sein oder kann an einem anderen
Ort im Fahrzeug montiert sein. Ein Schaltstellglied 41,
das in 1 dargestellt ist, ist zum Wählen von Zahnradzügen zum Übertragen
der Antriebsleistung des Motors 10 vorgesehen. Das Schaltstellglied 41 kann
in dem Getriebe 30 oder an einem anderen Ort in dem Fahrzeug
angeordnet sein. Das automatisierte Handschaltgetriebe 30 kann somit
eine gewünschte
Schaltstufe in ihm ansprechend auf das Aktivieren des Schaltstellglieds 41 ausführen.
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Das
Fahrzeugsteuerungssystem, das in 1 dargestellt
ist, ist mit einer elektronischen Steuereinheit (abgekürzt als
ECU) 50 versehen, die beispielsweise als ein Abschätzmittel,
Berechnungsmittel und Korrekturmittel dient. Die ECU 50 enthält Hauptelemente,
wie z.B. eine gut bekannte zentrale Verarbeitungseinheit (abgekürzt als
CPU) mit einem Mikrocomputer, einen Read-Only-Speicher (abgekürzt als
ROM) zum Speichern von verschiedenen Programmen und Karten, einen
Random-Access-Memory (abgekürzt
als RAM) zum Auslesen und Niederschreiben von verschiedenen Daten,
und einen elektronisch löschbaren
und programmierbaren Read-Only-Speicher
(abgekürzt
als EEPROM) zum Speichern von Daten ohne Backup-Stromquelle. Die
ECU 50 ist mit dem Zündschalter 11,
verschiedenen Sensoren, die den Motorrotationsgeschwindigkeitssensor 16,
den Hubsensor 26 und den Rotationsgeschwindigkeitssensor 33 enthalten,
dem Kupplungsstellglied 23 und dem Schaltstellglied 41 verbunden.
Die ECU 50 empfängt
als Eingaben das an-Signal von dem Zündschalter 11 und
Signale, die durch verschiedene Sensoren erfasst werden, so dass
der Fahrzeugfahrzustand, einschließlich des an/aus-Zustands des
Zündschalters 11,
der Motorrotationsgeschwindigkeit Ne, dem Kupplungshub St, der Eingangswellenrotationsgeschwindigkeit
Ni und Ähnlichem
erfasst wird. Die ECU 50 aktiviert weiter das Kupplungsstellglied 23 und
das Schaltstellglied 41 auf der Basis der Fahrzeugfahrzustände und
ansprechend auf eine Absicht eines Fahrers eines Fahrzeugs. Weiter
steuert die ECU 50 den Antrieb eines Drosselstellglieds,
eines ISC-Ventils usw.
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Insbesondere
betreibt die ECU 50 auf der Basis einer Kupplungsdrehmomentkarte
(dargestellt in 2), die in dem EEPROM gespeichert
worden ist, das Kupplungsstellglied 23 und justiert eine
Rotation, die über
die Kupplung 21 übertragen
wird. Auf diese Weise kann die Rotationsübertragung über die Kupplung 21 automatisch
in Abhängigkeit
von einer Absicht eines Fahrzeugfahrers oder in Abhängigkeit von
einem Fahrzeugfahrzustand gesteuert werden. Mit anderen Worten dient
die ECU 50 gemäß der Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung als eine Kupplungssteuerungsvorrichtung
und speichert ein Programm, das eine Korrekturkoeffizientenberechnungseinheit
und eine Kupplungsdrehmomentkartenberechnungseinheit bildet, in
ihrem ROM.
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Ferner
aktiviert die ECU 50 das Schaltstellglied 41 und
wählt schaltbar
eine Schaltstufe, die eine Antriebsleistung in dem automatisierten
Handschaltgetriebe 30 übertragen
kann. Daher wird eine Schaltstufe, die einer Absicht eines Fahrers
oder einem Fahrzeugfahrzustand entspricht, somit in dem automatisierten
Handschaltgetriebe 30 eingestellt.
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Als
nächstes
wird die folgende Erklärung zum
Erklären
von Übersichten über ein
Verhältnis zwischen
einem Kupplungsdrehmoment und einem Kupplungshub gegeben, der zu
einer Kupplungssteuerung gehört,
und von einem Korrekturverfahren eines gelernten Verhältnisses
dazwischen.
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Unter
Bezugnahme auf eine Kupplungsdrehmomentkarte, die ein Verhältnis zwischen
einem Kupplungsdrehmoment und einem Kupplungshub in 2 erklärt, stellt
ein Kupplungshub an einem Nullpunkt eines Kupplungsdrehmoments die
vorher erwähnte
Standby-Position dar. Ein Kupplungshub auf einer positiven Seite,
d.h. auf einer oberen Seite, der Standby-Position entspricht einer
Bewegungsmenge der Stange 25, die sich in eine Richtung
des vollen Eingriffspunkts bewegt. Wie aus der Kupplungsdrehmomentkarte
in 2 deutlich ist, nimmt das Maß des Kupplungsdrehmoments
in Abhängigkeit
von jeder Bewegung der Stange 25 in der Richtung der vollen
Eingriffsposition zu, d.h. in Abhängigkeit von einer Zunahme
des Kupplungshubs.
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Die
Kupplungsdrehmomentkarte, die in 2 dargestellt
ist, enthält
mehrere Kartenpunkte, die auf der Karte geplottet sind, die mit
mehreren vorbestimmten Kupplungsdrehmomenten T(i) und Kupplungshüben S(i)
erzeugt werden, die entsprechend den jeweiligen mehreren vorbestimmten Kupplungsdrehmomenten
T(i) berechnet werden. Die Kupplungsdrehmomentkarte wird dann mit
diesen mehreren Kartenpunkten aufgestellt, zwischen denen linear
interpoliert wird (d.h. lineare Interpolation). Der Parameter „i" ist hier durch eine
ganze Zahl ausgedrückt.
Auf der in 2 dargestellten Kupplungsdrehmomentkarte
ist ein Maß des
Kupplungsdrehmoments T(i) gestaltet, dass es proportional zu einer
Zunahme des Maßes
des Parameters „i" zunimmt. Gemäß der Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung beruht die folgende Erklärung des
Aktualisierens und Korrigierens der Kupplungsdrehmomentkarte auf
einer Mehrzahl von Punkten, die zu lernen sind, wobei jeder der
Punkte mit einem vorbestimmten Kupplungsdrehmoment T(i) und einem Kupplungshub
S(i), der dem vorbestimmten Kupplungsdrehmoment T(i) entspricht,
erzeugt wird. Alternativ kann das Aktualisieren und Korrigieren
der Kupplungsdrehmomentkarte auf der Basis eines einzigen zu lernenden
Punkts implementiert sein, wobei der einzige Punkt mit einem vorbestimmten
Kupplungsdrehmoment T(i) und einem Kupplungshub S(i), der einem
vorbestimmten Kupplungsdrehmoment T(i) entspricht, erzeugt wird.
Ferner kann die Kupplungsdrehmomentkarte durch Modifizieren eines
Maßes
des Widerspiegelns von jedem zu lernenden Punkt korrigiert werden.
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Die
Arbeitsweise zum Aktualisieren und Korrigieren einer Kupplungsdrehmomentkarte
wird nachfolgend erklärt.
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Zunächst bestimmt
die ECU 50, ob ein Fahrzeug gestartet hat oder nicht. Wenn
die ECU 50 bestimmt, dass das Fahrzeug gestartet hat, wird
in einem Zustand, in dem die Kupplung in halbem Eingriff ist, d.h.
die Kupplung noch nicht synchronisiert hat, ein abgeschätztes Kupplungsdrehmoment
Tc, das ein aktuell ausgegebenes Kupplungsdrehmoment darstellt,
während
das Fahrzeug gestartet hat, durch die folgende herkömmliche
Formel (1) berechnet: Tc = Te – J·dNe/dt (1)
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In
Formel (1) stellt die Variable „Te" ein Motordrehmoment dar, die Variable „J" eine Motorträgheit, die
ein Gestaltungswert ist, der für
einen Motor charakteristisch ist, und die Variable „Ne" stellt eine Motorrotationsgeschwindigkeit
dar. Das abgeschätzte
Kupplungsdrehmoment Tc wird berechnet, zumindest wenn eine Lernbedingung
erfüllt
worden ist. Die Lernbedingung ist erfüllt, wenn eine Beschleunigung einer
Motorrotation dNe/dt innerhalb eines vorbestimmten Beschleunigungsbereichs
bleibt, was angibt, dass die Beschleunigung einer Motorrotation dNe/dt
in einem stabilen Zustand ist. Gemäß der Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung ist zum Zweck des Stabilisierens von Lernpunkten (d.h.
Lernwerten) ein dahinter liegendes Konzept, dass ein erfolgreiches
Lernen nur unter Umständen
erzielt werden kann, in denen die oben beschriebene Lernbedingung
sich über
eine vorbestimmte Zeitdauer fortgesetzt hat.
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Als
nächstes
transformiert entsprechend der Kupplungsdrehmomentkarte, die in
2 dargestellt ist,
die ECU
50 das abgeschätzte
Kupplungsdrehmoment Tc, das innerhalb einer letzten vorbestimmten Zeitzone
erhalten ist, die in einem Bereich liegt, in dem die Lernbedingung
erfüllt
ist, in einen abgeschätzten
Kupplungshub Sc. In ähnlicher
Weise transformiert die ECU
50 ein Zielkupplungsdrehmoment
Tr, das innerhalb der letzten vorbestimmten Zeitzone gesetzt worden
ist, in einen Zielkupplungshub Sr. Die ECU
50 berechnet
dann ein Kupplungsdrehmomentkorrekturverhältnis (entsprechend einem Korrekturkoeffizienten)
Kh durch Zuweisen von Werten an den abgeschätzten Kupplungshub Sc und den
Zielkupplungshub Sr in Formel (2):
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Die
ECU 50 berechnet dann einen Mittelwert der Kupplungsdrehmomentkorrekturverhältnisse
Kh innerhalb der letzten vorbestimmten Zeitzone innerhalb eines
Bereichs, in dem die Lernbedingung erfüllt ist. Dieser berechnete
Mittelwert wird als ein Kupplungsdrehmomentkorrekturverhältnis Kh_s
für einen Fahrzeugstart
bezeichnet.
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3 ist
ein Zeitdiagramm zum Erklären
von Veränderungen
in einem Fahrzeugzustand zum Zeitpunkt, wenn ein Fahrzeug startet.
Eine erhabene Zone innerhalb eines eingefügten Diagramms für die Lernbedingung,
was ganz unten in dem Zeitdiagramm von 3 dargestellt
ist und durch eine gestrichelte Linie umschlossen ist, stellt eine
Zone dar, in der die Lernbedingung erfüllt ist.
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4A ist
ein Zeitdiagramm zum Erklären von
Variationen in einer Motorrotationsgeschwindigkeit innerhalb eines
Bereichs, in dem die Lernbedingung erfüllt ist, während 4B ein
Zeitdiagramm zum Erklären
von Variationen in einem Korrekturverhältnis Kh ist, das durch Formel
(2) berechnet ist, innerhalb des Bereichs, in dem die Lernbedingung
erfüllt
ist. Jeder der durch eine gestrichelte Linie umschlossenen Bereiche
in 4A und 4B und
ein durch einen bidirektionalen Pfeil definiertes Intervall stellt
eine letzte vorbestimmte Zeitzone innerhalb des Bereichs, in dem
die Lernbedingung erfüllt
ist, dar. Als eine Bedingung zum Erfüllen der Lernbedingung gibt
es Bedingungen beispielsweise, dass die Beschleunigung einer Motorrotationsgeschwindigkeit (dNe/dt)
einen monotonen Abfall aufweist, und dass die Beschleunigung einer
Motorrotationsgeschwindigkeit (dNe/dt) innerhalb eines Bereichs
zwischen Null und 5 Umdrehungen/msek ist. Entsprechend der Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird, wie aus 4A und 4B offensichtlich
ist, eine Zeitzone zwischen einem letzten Punkt, in dem der Bereich,
in dem die Lernbedingung erfüllt
ist, abgeschlossen ist, und einem Punkt, der zeitlich um ein Intervall
von 100 msek von dem letzten Punkt zurückreicht, als die letzte vorbestimmte
Zeitzone bezeichnet. 4A stellt einen durchschnittlichen
Wert von Motorrotationsgeschwindigkeiten innerhalb der letzten vorbestimmten
Zeitzone dar, ein durchschnittlicher Wert, der durch Ne_Start ausgedrückt ist,
ist 1713 Umdrehungen/min, und der durchschnittliche Wert der Kupplungsdrehmomentkorrekturverhältnisse
Kh innerhalb der letzten vorbestimmten Zeitzone, wobei der durchschnittliche
Wert durch Kh_s ausgedrückt
ist, ist 0,36. Hier speichert die ECU 50 den durchschnittlichen
Wert der Motorrotationsgeschwindigkeiten Ne_Start im Speichermittel
davon.
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Wie
es aus Formel (2) offensichtlich ist, entspricht der durchschnittliche
Wert der Kupplungsdrehmomentkorrekturverhältnisse Kh innerhalb der letzten
vorbestimmten Zeitzone, wobei der durchschnittliche Wert ausgedrückt ist
durch Kh_s, im Wesentlichen einem Maß der Abweichung zwischen eingestellten
Werten von Kupplungsdrehmomenten an den Lernpunkten, d.h. den Zielkupplungsdrehmomenten
Tr, und tatsächlichen
Werten von Kupplungsdrehmomenten an den Lernpunkten, d.h. den abgeschätzten Kupplungsdrehmomenten
Tc. Daher kann die Abweichung durch Multiplizieren der Zielkupplungsdrehmomentwerte
an den Lernpunkten der Kupplungsdrehmomentkarte mit dem durchschnittlichen
Wert der Kupplungsdrehmomentkorrekturverhältnisse, ausgedrückt durch
Kh_s, absorbiert werden.
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Dann,
als nächstes,
wird die Korrektur der Kupplungsdrehmomentkarte implementiert im
Hinblick auf eine Mehrzahl von Punkten, enthaltend zumindest die
Lernpunkte, auf der Basis des Korrekturverhältnisses Kh_s, das wie oben
beschrieben erhalten wurde. 5 stellt
eine wiederholt korrigierte Kupplungsdrehmomentkarte dar, die durch
Berechnen eines Referenzverhältnisses
unabhängig
davon, ob der Lernpunkt groß ist
oder nicht, berechnet wurde. Diese Kupplungsdrehmomentkarte wird
nicht nur im Hinblick auf die Lernpunkte aufgestellt, sondern auch
im Hinblick auf andere Lernpunkte. Andererseits stellt 6 eine
wiederholt korrigierte Kupplungsdrehmomentkarte dar, die durch Berechnen
von Referenzverhältnissen
unter Berücksichtigung
dessen, ob der Lernpunkt groß ist
oder nicht, erzeugt wurde. Diese Kupplungsdrehmomentkarte wird nicht nur
im Hinblick auf die Lernpunkte sondern auch im Hinblick auf andere
Lernpunkte ausgestellt. Das bedeutet, dass 6 eine wiederholt
korrigierte Kupplungsdrehmomentkarte so darstellt, dass jedes übermäßige Lernen
innerhalb eines hohen Kupplungsdrehmomentbereichs auf der Kupplungsdrehmomentkarte,
die in 6 dargestellt ist, eingeschränkt werden kann.
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5 und 6 zeigen
jeweils, dass ein Wert, der durch eine Referenzkartenlinie auf einer Kupplungsdrehmomentkarte
in einem Anfangszustand bezeichnet ist, innerhalb eines niedrigen
Kupplungsdrehmomentbereichs einem Wert sich annähert, der durch eine tatsächliche
Kartenlinie auf einer tatsächlichen
Kupplungsdrehmomentkarte bezeichnet ist. Daher ist es offensichtlich,
dass jedes bevorzugte Lernen innerhalb des niedrigen Kupplungsdrehmomentbereichs
implementiert werden kann.
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Innerhalb
eines hohen Kupplungsdrehmomentbereichs in 5 sind jedoch
die Lernpunkte, die durch eine Lernkartenlinie bezeichnet sind,
niedriger als die Werte, die durch die tatsächliche Kartenlinie bezeichnet
sind. Als Folge kann eine Gefahr bestehen, dass das Zielkupplungsdrehmoment übermäßig klein
wird, d.h. eine Gefahr des übermäßigen Lernens.
Unter solchen Umständen
kann eine Gefahr des Kupplungsschlupfens bestehen. In ähnlicher Weise
werden innerhalb eines hohen Kupplungsdrehmomentbereichs in 6 die
Lernergebnisse nicht effektiv reflektiert. Unter solchen Umständen konvergiert
die lernende Kupplungsdrehmomentkarte nicht auf der tatsächlichen
Kupplungsdrehmomentkarte, und es kann eine Gefahr bestehen, dass das
Maß des
Kupplungshubs übermäßig wird.
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Gemäß der Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird in dem Fall, in dem die ECU 50 bestimmt,
dass ein Schaltvorgang implementiert worden ist, während die
Lernbedingung erfüllt
ist, das Kupplungsdrehmomentkorrekturverhältnis Kh wie folgt korrigiert.
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Zunächst, wenn
die Kupplung bei einem Schaltvorgang halb in Eingriff ist, in ähnlicher
Weise wie bei einem Fahrzeugstart, wird das abgeschätzte Kupplungsdrehmoment
Tc, das ein tatsächlich
ausgegebenes Kupplungsdrehmoment ist, durch die oben beschriebene
Formel (1) berechnet. Weiter transformiert die ECU 50 in ähnlicher
Weise wie beim Fahrzeugstart das abgeschätzte Kupplungsdrehmoment Tc
in den abgeschätzten
Kupplungshub Sc, während
die ECU 50 das Zielkupplungsdrehmoment Tr in den Zielkupplungshub
Sr transformiert. Die ECU 50 berechnet dann ein Kupplungsdrehmomentkorrekturverhältnis Kh
durch Zuweisen von Werten an den abgeschätzten Kupplungshub Sc und den
Zielkupplungshub Sr in der oben beschriebenen Formel (2).
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Als
nächstes
korrigiert die ECU 50 das Korrekturverhältnis Kh, dass es in Abhängigkeit
von einem Niveau der Motorrotationsgeschwindigkeit, die durch den
Motorrotationsgeschwindig keitssensor 16, der in 1 dargestellt
ist, erfasst wird, erhöht
wird, und erzielt ein Korrekturverhältnis Kh' durch Formel (3): Kh' =
Kh × a·Ne (3)
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Der
Koeffizient „a" stellt einen Korrekturkoeffizienten
bei einem Schaltvorgang dar. Die Variable „Ne" stellt eine Motorrotationsgeschwindigkeit
dar.
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In
der Praxis setzt gemäß der Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung die ECU
50 Formel (4) zum Erhalten
des Korrekturverhältnisses
Kh' ein:
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In
der oben beschriebenen Formel (4) stellt die Variable Ne_Change
einen Durchschnittswert einer Motorrotationsgeschwindigkeit innerhalb
der letzten vorbestimmten Zeitzone innerhalb eines Bereichs, in
dem die Lernbedingung erfüllt
ist, dar, und die Variable Ne_Start stellt den Durchschnittswert
der Motorrotationsgeschwindigkeiten dar, die im Voraus gespeichert
wurden.
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Sowohl
das Korrekturverhältnis
Kh als auch das Korrekturverhältnis
Kh' werden mit dem
vorbestimmten Zielkupplungsdrehmoment Tc oder einem Zielkupplungsmoment,
das in einem vorhergehenden Zyklus gelernt worden ist, multipliziert
und im Speicher gespeichert. Insbesondere kann sowohl das Korrekturverhältnis Kh
als auch das Korrekturverhältnis
Kh' zum Zweck des
Absorbierens einer Differenz zwischen einem eingestellten Wert und
einem tatsächlichen
Wert eingesetzt werden.
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7 ist
ein Zeitdiagramm zum Erklären
von Veränderungen
in einem Fahrzeugzustand zum Zeitpunkt, dass ein Schaltvorgang durchgeführt wird. Eine
erhabene Zone innerhalb eines eingesetzten Diagramms für den Lernzustand,
das ganz unten im Zeitdiagramm von 3 dargestellt
ist und durch eine gestrichelte Linie umschlossen ist, stellt eine Zone
dar, in der die Lernbedingung erfüllt ist.
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8A ist
ein Zeitdiagramm zum Erklären von
Variationen in einer Motorrotationsgeschwindigkeit innerhalb eines
Bereichs, in dem die Lernbedingung erfüllt ist, während 8B ein
Zeit diagramm zum Erklären
von Variationen in einem Korrekturverhältnis Kh ist, das berechnet
wird, ohne dass auf es die Korrektur der Formel (4) angewendet wird,
innerhalb des Bereichs, in dem die Lernbedingung erfüllt ist.
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Sowohl
ein Bereich, der durch eine gestrichelte Linie in 8A und 8B umschlossen
ist, als auch ein Intervall, das durch einen zweidirektionalen Pfad
definiert ist, stellt eine letzte vorbestimmte Zeitzone innerhalb
des Bereichs, in dem die Lernbedingung erfüllt ist, dar. Gemäß der Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung wird, wie es aus 8A und 8B offensichtlich
ist, eine Zeitzone zwischen einem letzten Punkt, in dem der Bereich,
in dem die Lernbedingung erfüllt
ist, beendet ist, und einem Punkt, der zeitlich ein Intervall von
100 msek von dem letzten Punkt zurückreicht, als die letzte vorbestimmte
Zeitzone bezeichnet. 8A stellt dar, dass ein durchschnittlicher
Wert von Motorrotationsgeschwindigkeiten innerhalb der letzten vorbestimmten Zeitzone,
ein durchschnittlicher Wert, der durch Ne_Change ausgedrückt wird,
2415 Umdrehungen/min ist, und der durchschnittliche Wert der Kupplungsdrehmomentkorrekturverhältnisse
Kh innerhalb der letzten vorbestimmten Zeitzone, ein durchschnittlicher
Wert, der durch Kh_c ausgedrückt
ist, 0,24 ist.
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Wenn
ein Fahrzeug startet, wird das Kupplungsdrehmomentkorrekturverhältnis Kh,
das wie oben beschrieben erhalten wird, eingesetzt, wie es ist,
ohne Modifikation. Wenn dieses Kupplungsdrehmomentkorrekturverhältnis Kh
jedoch in ähnlicher Weise
auf ein Ereignis eines Schaltvorgangs angewendet wird, neigt der
durchschnittliche Wert der Kupplungsdrehmomentkorrekturverhältnisse
Kh_c dazu, übermäßig klein
zu werden. Dies kann in der Praxis ein Problem darstellen.
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Im
Hinblick auf das Vorhergehende korrigiert gemäß der Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung die ECU
50 das Kupplungsdrehmomentkorrekturverhältnis Kh
durch Formel (4) und erhält
ein Kupplungsdrehmomentkorrekturverhältnis Kh'. Wenn beispielsweise aktuelle Werte
in
4A,
4B,
8A und
8B den
jeweiligen Abschnitten in Formel (4) zugewiesen werden:
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Daher
nähert
sich das Kupplungsdrehmomentkorrekturverhältnis Kh' beim Schaltvorgang dem Kupplungsdrehmomentkorrekturverhältnis Kh
am Fahrzeugstart. Diese Tatsache stellt dar, dass die Lernergebnisse
in hohem Maß zuverlässig sein
können.
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Wie
oben beschrieben bestimmt gemäß der Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung die ECU 50, ob ein Fahrzeug
gestartet hat oder ein Schaltvorgang durchgeführt worden ist. Wenn die ECU 50 beurteilt,
dass ein Schaltvorgang durchgeführt
worden ist, wird das Kupplungsdrehmomentkorrekturverhältnis Kh
korrigiert. Alternativ kann im Hinblick darauf, dass die Motorrotationsgeschwindigkeit beim
Zeitpunkt, wenn ein Fahrzeug startet, innerhalb eines festen Geschwindigkeitsbereichs
bleibt, das Kupplungsdrehmomentkorrekturverhältnis Kh unter Verwendung von
Formel (4) korrigiert werden, selbst wenn ein Fahrzeug startet.
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Wenngleich
die oben stehende Erklärung
auf der Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung beruht, sollte die vorliegende Erfindung
nicht auf die Ausführungsform
beschränkt
sein. Soweit ein Lernen des Kupplungsdrehmoments auf der Basis eines
Verhältnisses
zwischen Lernergebnissen zu einem Schaltvorgang und einer Motorrotationsgeschwindigkeit
implementiert ist, ist die vorliegende Erfindung nicht speziell
eingeschränkt.
Es wird explizit festgehalten, dass alle Wertebereiche oder Angaben
von Gruppen von Einheiten jeden möglichen Zwischenwert oder jede
Zwischeneinheit zum Zweck der ursprünglichen Offenbarung ebenso
wie zum Zweck des Beschränkens
der beanspruchten Erfindung offenbaren, insbesondere im Hinblick
auf Wertebereiche.