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Dokumentenidentifikation DE602004001647T2 26.07.2007
EP-Veröffentlichungsnummer 0001519068
Titel Kupplungssteuerungsvorrichtung
Anmelder Aisin Seiki K.K., Kariya, Aichi, JP
Erfinder Tamaru, Daisuke c/o Intell. Property Departm, Kariya-shi, Aichi-ken, 448-8650, JP
Vertreter KRAMER - BARSKE - SCHMIDTCHEN, 81245 München
DE-Aktenzeichen 602004001647
Vertragsstaaten DE, FR, GB
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 20.09.2004
EP-Aktenzeichen 040223273
EP-Offenlegungsdatum 30.03.2005
EP date of grant 26.07.2006
Veröffentlichungstag im Patentblatt 26.07.2007
IPC-Hauptklasse B60W 10/02(2006.01)A, F, I, 20060222, B, H, EP
IPC-Nebenklasse B60W 10/06(2006.01)A, L, I, 20060222, B, H, EP   

Beschreibung[de]
Bereich der Erfindung

Diese Erfindung betrifft allgemein eine Kupplungssteuervorrichtung zum automatischen Steuern eines Eingriffsstatus eines Kupplungsmechanismus. Genauer betrifft diese Erfindung eine Kupplungssteuerungsvorrichtung zum automatischen Steuern eines Eingriffsstatus des Kupplungsmechanismus zwischen einem Motor, der mit einem Auflader ausgestattet ist, und einem Getriebe für ein Fahrzeug.

Technischer Hintergrund

Eine bekannte Kupplungssteuervorrichtung für ein Automatikgetriebe berechnet eine Eingriffsgröße einer Kupplung, die gesteuert werden soll, durch das Verwenden von zumindest einem Funktionsgeber mit einem Parameter einer Motordrehzahl. Die JP09(1997)-112589A2 offenbart ein Eingriffsgrößenermittlungskennfeld zum Erhalten der Eingriffsgröße der Kupplung in Abhängigkeit von der Motordrehzahl oder einer Antriebswellendrehzahl in 3. Gemäß solch einer Kupplungssteuervorrichtung, die das Eingriffsgrößenermittlungskennfeld aufweist, wird basierend auf der Motordrehzahl oder der Antriebswellendrehzahl, die erfasst wird, ermittelt, ob die Eingriffsgröße der Kupplung geeignet ist oder nicht.

Wenn die Fluktuation eines Abtriebsmoments relativ zu der Motordrehzahl groß ist, kann die geeignete Eingriffsgröße jedoch nach dem vorgenannten Steuerverfahren nicht bestimmt werden. Zum Beispiel kann eine Ansprechverzögerung eines erzeugten Ladedrucks in dem Motor, der mit einem Auflader ausgestattet ist, verursacht werden. Dadurch kann sich die große Veränderung des Moments, nach dem der Ladedruck erzeugt ist, nicht in der Eingriffsgröße widerspiegeln und deshalb kann die ermittelte Eingriffsgröße der Kupplung zu klein (oder zu groß) sein. Die Stabilität einer Kupplungssteuerung kann dementsprechend nicht gewährleistet sein. Weiter wird gemäß dem offenbarten technischen Verfahren die Eingriffsgröße, die durch das Eingriffsgrößenermittlungskennfeld erhalten wird, basierend auf einem anderen Eingriffsgrößenermittlungskennfeld, das eine Motorbeschleunigung verwendet, die als eine Rückmeldungsgröße berechnet wird, korrigiert. Jedoch kann dieses Verfahren, unter der Bedingung, dass die Fluktuation des Abtriebsmoments relativ zu der Motordrehzahl groß ist, nicht wirksam sein, wie oben erwähnt ist.

Weiter wird in Betrachtung gezogen, dass die Eingriffsgröße basierend auf einem voraussichtlichen Motormoment ermittelt wird, das durch einen Parameter, wie beispielsweise der Motordrehzahl, berechnet wird. Jedoch kann es schwierig sein, eine Robustheit einer Steuerung relativ zu einem Unterschied zwischen dem voraussichtlichen Motormoment und dem tatsächlichen Abtriebsmotormoment und der Ansprechverzögerung zu gewährleisten.

Deshalb besteht Bedarf an einer Kupplungssteuervorrichtung, die unter der Bedingung verwendet werden kann, dass die Fluktuation des Abtriebsmoments relativ zu der Motordrehzahl groß ist.

Eine Kupplungssteuervorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ist aus der US-A-4,860,208 bekannt.

Die obige Aufgabe wird durch die Kupplungssteuervorrichtung nach Anspruch 1 gelöst.

Gemäß der vorgenannten Erfindung kann eine geeignete Steuerung der Kupplung in Abhängigkeit einer Fluktuation des Motormoments erreicht werden, da sich eine Fluktuation einer Größe (Parameter), die eine Zunahme oder Abnahme des Motormoments beeinflusst, sich in der Zieleingriffsgröße der Kupplung widerspiegelt.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen

Die vorgenannten und zusätzlichen Merkmale und Charakteristika der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung mit Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen offensichtlicher, von denen:

1 eine schematische Ansicht einer Fahrzeugstruktur gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;

2 ein Blockschaltbild eines Prozesses ist, der von einer Kupplungssteuervorrichtung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung durchgeführt wird;

3 ein Diagramm ist, das ein Beispiel eines Kennfelds zum Erhalten eines Kupplungsmomentskorrekturfaktors zeigt;

4 ein Diagramm ist, das jeweils eine Veränderung eines Turbinenladedrucks, ein Zielkupplungsmoment vor Korrektur und ein Zielkupplungsmoment nach Korrektur zeigt; und

5 ein Diagramm ist, das jeweils eine Veränderung einer Motordrehzahl, eine Antriebswellendrehzahl durch das Zielkupplungsmoment vor Korrektur und eine Antriebswellendrehzahl durch das Zielkupplungsmoment nach Korrektur zeigt.

Detaillierte Beschreibung

Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erklärt. Die vorliegende Ausführungsform weist einen Motordrehzahlsensor, einen Ladedrucksensor, ein Berechnungsmittel zum Berechnen einer Zieleingriffsgröße einer Kupplung basierend auf der Motordrehzahl, die durch den Motordrehzahlsensor erhalten wird, und ein Korrekturmittel zum Korrigieren der Zieleingriffsgröße der Kupplung basierend auf dem Ladedruckwert eines Aufladers, der von dem Ladedrucksensor zum Bewerten einer Zieleingriffsgröße der Kupplung durch ein Vorwärtszuführungssystems erhalten wird.

Ws wird in Betracht gezogen, dass eine Motormomentfluktuation bzw. -beeinflussung durch einen variablen Nockenanhebungsmechanismus, einem Aufladermechanismus oder dergleichen, die eine Verbesserung des Kraftstoffverbrauchs, einer Leistung und eines Moments anstreben, verursacht wird. Die Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird in einem Kupplungssteuersystem verwendet, das durch Verbindens eines Motors mit dem Auflader und einer Automatikkupplung gebildet wird. 1 ist eine schematische Ansicht einer Struktur eines Fahrzeugs, in dem eine Kupplungssteuervorrichtung 1 angebracht ist. Das Fahrzeug weist einen Motor 2, der mit einem Auflader 21 ausgestattet ist, ein Getriebe (T/M) 3 und eine Kupplung 4 auf. Die Kupplungssteuervorrichtung 1 weist einen Motordrehzahlsensor (einen ersten Sensor) 11, einen Turbinenladedrucksensor (einen zweiten Sensor) 12 und einen Antriebswellendrehzahlsensor 13 auf der Seite des Getriebes 3 auf. Die Kupplungssteuervorrichtung 1 steuert einen Eingriffsstatus der Kupplung 4 durch ein Kupplungsstellglied oder direkt über ein elektromagnetisches Ventil zum Betätigen eines Kupplungskolbens.

2 ist ein Blockschaltbild, das einen Prozess, der von der Kupplungssteuervorrichtung 1 durchgeführt wird, zeigt. Die Kupplungssteuervorrichtung 1 weist ein Vorwärtstermberechnungsteil 14, ein Inkrementtermberechnungsteil 15 und ein Kupplungssteuerteil 16 auf. Das Vorwärtstermberechnungsteil 14 weist ein Kennfeld zum Erhalten eines Kupplungsmoments in Abhängigkeit von einer Zunahmegröße der Motordrehzahl auf und berechnet ein Zielkupplungsmoment vor Korrektur TT0 (&Dgr;Ne) basierend auf einem Unterschied zwischen der Motordrehzahl und der Leerlaufdrehzahl, der in das Vorwärtstermberechnungsteil 14 eingegeben wird, d. h. eine Zunahmegröße der Motordrehzahl &Dgr;Ne. Das Inkrementtermberechnungsteil 15 weist ein Kennfeld zum Erhalten eines Kupplungsmomentskorrekturfaktors, der ein Kupplungsmomentkorrekturmaß ist, in Abhängigkeit von dem Turbinenladedruck auf und berechnet eine Zielkupplungsmomentkorrekturgröße k*TT0 (&Dgr;Ne) basierend auf dem Zielkupplungsmoment vor Korrektur TT0 (&Dgr;Ne), das von dem Vorwärtstermberechnungsteil 14 berechnet wird, und dem Kupplungsmomentkorrekturfaktor k, der aus dem Turbinenladedruck erhalten wird. Das Kupplungssteuerteil 16 berechnet ein Zielkupplungsmoment nach Korrektur TT1 = (k + 1)*TT0 (&Dgr;Ne) durch Addieren des vorgenannten Zielkupplungsmoments vor Korrektur TT0 (&Dgr;Ne) und der Zielkupplungsmomentkorrekturgröße k*TT0 (&Dgr;Ne), wodurch es die Eingriffsgröße der Kupplung 4 steuert.

3 ist ein Diagramm, das ein Beispiel eines Kennfelds zum Erhalten des Kupplungsmomentkorrekturfaktors in Abhängigkeit von dem Turbinenladedruck zeigt. Gemäß 3 nimmt der Kupplungsmomentkorrekturfaktor bis maximal 0,5 zusammen mit der Zunahme des Turbinenladedrucks zu, wodurch das Zielkupplungsmoment zunimmt.

Das Kupplungssteuerteil 16 steuert die Eingriffsgröße der Kupplung 4 durch das Zielkupplungsmoment, das basierend auf der Motordrehzahl berechnet und dann in Abhängigkeit des Turbinenladedrucks als ein Endzielkupplungsmoment korrigiert wird.

4 ist ein Diagramm, das jeweils eine Veränderung eines Ausgabewerts des Vorwärtstermberechnungsteils 14 (d. h. Zielkupplungsmoment vor Korrektur) und das Endzielkupplungsmoment, auf das die Korrektur durch das Inkrementtermberechnungsteil 15 (d.h. Zielkupplungsmoment nach Korrektur) durch Verwenden des Kennfelds in 3 angewandt wird, zu einem Zeitpunkt des Fahrzeugstarts mit einer konstanten Öffnung bzw. Betätigung des Gaspedals zeigt. Eine punktierte Linie in 4 stellt den Turbinenladedruck dar. Gemäß 4 ist in ein Ansprechen des Turbinenladedrucks relativ zu einem Niederdrücken eines Beschleunigungspedals verzögert. Bevor der Turbinenladedruck erzeugt wird, d. h. zunimmt, wird die Kupplungsmomentkorrektur durch das Inkrementtermberechnungsteil 15 nicht ausgegeben. Dadurch wird das Zielkupplungsmoment vor Korrektur als das Endzielkupplungsmoment angenommen. Dann, wenn der Turbinenladedruck erzeugt wird, wird die Kupplungsmomentkorrektur gestartet, damit sie von dem Inkrementtermberechnungsteil 15 in Abhängigkeit von der Zunahme des Turbinenladedrucks ausgegeben wird. Die Kupplungsmomentkorrekturgröße wird erhöht bis der Turbinenladedruck eine bestimmte Höhe erreicht. Das Endzielkupplungsmoment kann entsprechend in Abhängigkeit von einer schnellen Zunahme des Abtriebsmoments erhalten werden.

5 ist ein Diagramm, das jeweils eine Veränderung der Antriebswellendrehzahl auf der Seite des Getriebes 3, die von dem Antriebswellendrehzahlsensor 11 erfasst wird, in einem Fall, dass die Eingriffsgröße der Kupplung 4 nur von dem Ausgabewert des Vorwärtstermberechnungsteils 14 (d.h. Zielkupplungsmoment vor Korrektur) gesteuert wird, und der Antriebswellendrehzahl auf der Seite des Getriebes 3, in einem Fall, dass die Eingriffsgröße der Kupplung 4 durch das Endzielkupplungsmoment gesteuert wird, auf das die Korrektur durch das Inkrementtermberechnungsteil 15 (d. h. Zielkupplungsmoment nach Korrektur) angewandt wird, zeigt. Eine punktierte Linie in 5 stellt die Motordrehzahl dar. Die Kupplung 4 wird zu einer Eingriffsseite in Abhängigkeit von der Zunahme der Motordrehzahl entsprechend dem Kennfeld des Vorwärtstermberechnungsteils 14 verschoben. Dann beginnt die Antriebswellendrehzahl auf der Seite des Getriebes 3 zuzunehmen, was zeigt, dass die Momentübertragung gestartet wird. Wenn die Kupplung 4 weiter zu der Eingriffsseite verschoben wird, sind die Motordrehzahl und die Antriebswellendrehzahl auf der Getriebeseite 3 um einen mittleren Bereich in 5 im Wesentlichen zueinander identisch, was zeigt, dass die Kupplung in einem Volleingriffstatus ist. Zu dieser Zeit besteht im Wesentlichen kein Unterschied zwischen der Antriebswellendrehzahl und der Motordrehzahl. Deshalb wird die Eingriffsgröße gemäß der Technik der JP (1997)-112589A2 nicht korrigiert, da ermittelt wird, dass das Kupplungsrutschen nicht verursacht wird.

Die Veränderung der Antriebswellendrehzahl wird bis zu diesem Punkt gemäß der vorgenannten Ausführungsform durch den Auflader 21 nicht beeinflusst. Deshalb sind die Kupplungssteuerungen durch das Zielkupplungsmoment vor Korrektur und durch das Zielkupplungsmoment nach Korrektur nicht voneinander verschieden. In einem Fall, dass die Motordrehzahl aufgrund der Ansprechverzögerung des Aufladers 21 nach dem Volleingriffsstatus der Kupplung 4 schnell erhöht wird, wird das Kupplungsrutschen aufgrund des Fehlens von einem Kupplungsmoment jedoch verursacht, wenn die Eingriffsgröße der Kupplung 4 nur durch den Ausgabewert von dem Vorwärtstermberechnungsteil 14 (Zielkupplungsmoment vor Korrektur) gesteuert wird, wie in 5 gezeigt ist, dass die Motordrehzahl und die Antriebswellendrehzahl anfangen sich voneinander zu entfernen. Währenddessen, wenn die Eingriffsgröße der Kupplung 4 durch das Endkupplungsmoment gesteuert wird, auf das die Korrektur durch das Inkrementtermberechnungsteil 15 angewandt wird (Zielkupplungsmoment nach Korrektur), wird das Fehlen von einem Kupplungsmoment nicht verursacht, wie 5 gezeigt ist, dass die Antriebswellendrehzahl sofort der Veränderung der Motordrehzahl folgt.

Dadurch kann gemäß der Kupplungssteuervorrichtung 1 der vorliegenden Ausführungsform, die die Eingriffsgröße der Kupplung 4 durch das Endkupplungsmoment steuert, auf das die Korrektur durch das Inkrementtermberechnungsteil 15 angewandt wird, das ausreichende Kupplungsmoment in geeigneter Weise gewährleistet werden, besonders unter der Bedingung, dass die Beeinflussung bzw. Fluktuation des Abtriebsmoments relativ zu der Motordrehzahl groß ist. Zusätzlich kann der Schaden der Kupplung 4 verringert werden und eine Zeitspanne eines Kupplungsschlupfens reduziert werden.

Gemäß der vorgenannten Ausführungsform weist die Kupplungssteuervorrichtung 1 den Turbinenladedrucksensor 12 auf. Dann berechnet das Inkrementberechnungsteil 15 die Kupplungsmomentkorrekturgröße basierend auf dem Turbinenladedruck. Jedoch können alle Größen, die die Fluktuation des Motormoments verursachen können, verwendet werden. Zum Beispiel können eine Einlassluftmenge, ein Differenzdruck in einer Einlassleitung eines D-Jetronic-Systems, eine variierte Größe eines variablen Ventilsteuerung eines variablen Ventiltakterhebungsmechanismus, eine variable Ventilerhebungsgröße, eine Turbinencharakteristik eines Turboladers mit variabler Fluidmenge und dergleichen verwendet werden. Dann kann das Kennfeld entsprechend der jeweiligen Größe verwendet werden.

Weiter kann das Endzielkupplungsmoment durch Verwenden eines Terms, in dem sich ein Ergebnis eines Vergleichs zwischen der Antriebswellendrehzahl von dem Antriebswellendrehzahlsensor 13 und der Motordrehzahl von dem Motordrehzahlsensor 11 widerspiegelt, weiter korrigiert werden, wodurch das Ansprechvermögen des Zielkupplungsmoments auf das Motormoment beibehalten und verbessert wird.

Außerdem erhalten entsprechend der vorgenannten Ausführungsform das Vorwärtstermberechnungsteil 14 und das Inkrementtermberechnungsteil 15 der Kupplungssteuervorrichtung 1 die jeweiligen Kennfelder zum Berechnen des Zielkupplungsmoments bzw. der Korrekturgröße. Jedoch kann alternativ eine Struktur, die einen Funktionsgeber verwendet, verwendet werden.

Außerdem weist gemäß der vorgenannten Ausführungsform die Kupplungssteuervorrichtung 1 einen ersten Sensor (Motordrehzahlsensor 11) zum Überwachen der Motordrehzahl und einen zweiten Sensor (Turbinenladedrucksensor 12) zum Überwachen einer Größe (Parameter), die als ein Motormomentfluktuations- bzw. -beeinflussungsfaktor (Motormomentbeeinflussungsfaktorparameter) gewählt wird, auf. Die Kupplungssteuervorrichtung 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform berechnet die Zieleingriffsgröße der Kupplung 4 basierend auf der Motordrehzahl, die von dem ersten Sensor erhalten wird, und korrigiert dann diese Zieleingriffsgröße basierend auf der Motormomentbeeinflussungsgröße (Parameter), die von dem zweiten Sensor erhalten wird, d. h. Durchführen der Vorwärtssteuerung. Derzeit kann anstelle des zweiten Sensors ein Mittel zum Eingeben (d. h. Empfangen von einem anderen Mechanismus und dann Eingeben) eines Wertes der gewählten Größe (Parameter) als der Motormomentbeeinflussungsfaktor von der anderen Ausstattung, die in dem Fahrzeug angebracht ist, verwendet werden.


Anspruch[de]
Kupplungssteuervorrichtung (1) zum Durchführen einer automatischen Steuerung einer Eingriffsgröße einer Kupplung (4), welche Kupplungssteuervorrichtung enthält:

– einen ersten Sensor (11) zum Erfassen einer Motordrehzahl,

– einen zweiten Sensor (12) zum Erfassen eines Einflussfaktors zum Beeinflussen eines Motormoments,

– ein Berechnungsmittel (14) zum Berechnen eines Zielkupplungsmoments, basierend auf der Motordrehzahl, und

– ein Korrekturmittel (15) zum Berechnen einer Zielmomentkorrekturgröße,

dadurch gekennzeichnet, dass

das Korrekturmittel (15) derart ausgebildet ist, dass es die Zielmomentkorrekturgröße basierend auf einer Beziehung zwischen dem von dem zweiten Sensor (12) erfassten Einflussfaktor und dem von dem Berechnungsmittel (14) berechneten Zielkupplungsmoment berechnet, und

dass die Kupplungssteuervorrichtung (1) derart ausgebildet ist, dass sie eine Steuerung der Eingriffsgröße der Kupplung basierend auf einer Vorwärtszuführung des Zielkupplungsmoments vor Korrektur und der Zielmomentkorrekturgröße durchführt.
Kupplungssteuervorrichtung (1) nach Anspruch 1, wobei das Korrekturmittel (15) das Zielkupplungsmoment basierend auf einem Turbinenladedruck eines Aufladers (21) als der Einflussfaktor zum Beeinflussen des Motormoments korrigiert. Kupplungssteuervorrichtung (1) nach Anspruch 2, wobei das Korrekturmittel (15) das Zielkupplungsmoment korrigiert, indem ein Kupplungsmomentkorrekturfaktor (K) berechnet wird, der auf einem Kennfeld basiert, das eine Beziehung zwischen dem von dem zweiten Sensor (12) erfassten Turbinenladedruck und dem Kupplungsmomentkorrekturfaktor (K) definiert. Kupplungssteuervorrichtung (1) nach Anspruch 3, wobei der Kupplungskorrekturfaktor (K) derart definiert ist, dass ein Wert des Kupplungskorrekturfaktors (K) Null ist, wenn der Turbinenladedruck negativ ist, und dass ein Wert des Kupplungskorrekturfaktors (K) auf maximal 0,5 zunimmt, wenn der Turbinenladedruck positiv ist. Kupplungssteuervorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Eingriffsgröße der Kupplung (4) von einem Kupplungsstellglied gesteuert wird. Kupplungssteuervorrichtung (1) nach Anspruch 1, wobei der Einflussfaktor zum Beeinflussen eines Motormoments einer folgender Parameter ist: eine Einlassluftmenge, ein Differenzdruck in einer Einlassleitung eines D-Jetronic-Systems, eine variable Ventilerhebungsgröße, eine variable Ventilgröße und eine Turbinencharakteristik eines Turboladers mit variabler Fluidmenge. Kupplungssteuervorrichtung (1) nach Anspruch 2, wobei das Berechnungsmittel (14), das Korrekturmittel (15) und ein Kupplungssteuerteil (16) eine Vorwärtssteuerung des Zielkupplungsmoments durchführen, basierend auf einem Kennfeld, das durch eine Beziehung zwischen dem Einflussfaktor zum Beeinflussen des Motormoments und der Kupplungsmomentkorrekturgröße definiert ist. Kupplungssteuervorrichtung (1) nach Anspruch 7, wobei das Berechnungsmittel (14), das Korrekturmittel (15) und ein Kupplungssteuerteil (16) einen Inkrementtermberechnungsteil mit einem Kennfeld zum Erhalten eines Kupplungsmomentkorrekturfaktors in Abhängigkeit von einem Turbinenladedruck enthalten. Kupplungssteuervorrichtung (1) nach Anspruch 8, wobei der Inkrementtermberechnungsteil die Zielkupplungsmomentkorrekturgröße basierend auf dem Zielkupplungsmoment vor Korrektur und dem Kupplungsmomentkorrekturfaktor berechnet, der aus dem Turbinenladedruck erhalten wird. Kupplungssteuervorrichtung (1) nach Anspruch 9, wobei der Kupplungssteuerteil (16) eine Eingriffsgröße der Kupplung steuert, indem das Zielkupplungsmoment nach Korrektur berechnet wird, indem das Zielkupplungsmoment vor Korrektur und die Zielkupplungsmomentkorrekturgröße addiert werden.






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