DE102014118666B4

DE102014118666B4 - Trockenkupplungssteuerverfahren und Trockenkupplungssteuerungsvorrichtung für ein Fahrzeug

Info

Publication number: DE102014118666B4
Application number: DE102014118666.4A
Authority: DE
Inventors: Jin Sung Kim
Original assignee: Hyundai Motor Co; Kia Motors Corp
Current assignee: Hyundai Motor Co; Kia Corp
Priority date: 2014-07-04
Filing date: 2014-12-15
Publication date: 2021-02-04
Anticipated expiration: 2034-12-16
Also published as: US20160003312A1; DE102014118666A1; KR20160005252A; US9695887B2; KR101601446B1; CN105317993A; JP6393144B2; CN105317993B; JP2016017633A

Abstract

Ein Trockenkupplungssteuerverfahren für ein Fahrzeug, wobei das Verfahren aufweist:einen Referenzdrehzahlerzeugungsschritt (S10) des Erzeugens einer virtuellen Eingangswellenzieldrehzahl ausgehend von einer Raddrehzahl,einen Vibrationserfassungsschritt (S20) des Erfassens einer Vibrationskomponente basierend auf einem Unterschied zwischen einer tatsächlich gemessenen Eingangswellendrehzahl und der virtuellen Eingangswellenzieldrehzahl,einen Steuereingabeschritt (S50) zum zusätzlichen Aufbringen einer Anti-Ruckel-Steuereingabe auf ein Kupplungssteuerdrehmoment, welches eine mit einer Eingangswelle verbundene Trockenkupplung steuert, wobei die Anti-Ruckel-Steuereingabe auf die Vibrationskomponente, welche im Vibrationserfassungsschritt (S20) erkannt wird, in Form einer kontinuierlichen Dämpfung angewendet wird, welche von einer Impulssteuereingabe gestartet wird,wobei die Anti-Ruckel-Steuereingabe, welche im Steuereingabeschritt (S50) angewendet wird, mittels einer zeitlichen Differenzialgleichung ermittelt wird:T˙AJ=−σTAJ+λ|ωi−ωid|wobeiTAJein Anti-Ruckel-Steuerdrehmoment repräsentiert,σeine Konstante repräsentiert, welche eine Dämpfungsgeschwindigkeit des Anti-Ruckel-Steuerdrehmoments festlegt,λ eine Impulsgröße des Anti-Ruckel-Steuerdrehmoments repräsentiert,ωidie tatsächlich gemessene Eingangswellendrehzahl repräsentiert undωiddie virtuelle Eingangswellenzieldrehzahl repräsentiert.

Description

Hintergrund der Erfindung
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Trockenkupplungssteuerverfahren und eine Trockenkupplungssteuerungsvorrichtung für ein Fahrzeug (z.B. ein Kraftfahrzeug) und insbesondere eine Technologie, welche mit einer Erzeugung/Entstehung von Ruckeln/Rütteln in einer Trockenkupplung zurechtkommt, welche Trockenkupplung in einem automatisierten Handschaltgetriebe (engl.: Automated Manual Transmission; dt. kurz: AMT), das ein Doppelkupplungsgetriebe (engl.: Dual Clutch Transmission; dt.: kurz DCT) mit einschließt, verwendet wird.
Beschreibung der bezogenen Technik
Unlängst wurden viele Versuche unternommen, um ein DCT zu entwickeln, welches in der Lage ist gleichzeitig einen Fahrkomfort eines Automatikgetriebes und eine Kraftstoffeffizienz und eine Hochleistungseffizienz eines Handschaltgetriebes zu erreichen. Das DCT ist eine Art von AMT, welches auf einem Handschaltgetriebesystem basiert und zwei Drehmomentübertragungswellen aufweist, um eine Reduktion eines (Antriebs-)Drehmoments während des (Gang-/Schaltstufen-) Schaltens zu reduzieren oder zu verhindern, wodurch eine Schaltqualität sichergestellt wird, und ist ein System, welches automatisch eine Kupplung ohne einen Drehmomentwandler steuert, um in der Lage zu sein die Kraftstoffeffizienz zu erhöhen.
Jedoch sind das DCT oder das AMT mit der Kupplung direkt ohne den Drehmomentwandler (an einem Motor, z.B. einem Verbrennungsmotor) befestigt, um Leistung zu übertragen, und deshalb dominiert das Kupplungssteuerungsverhalten das Start/Anfahr- und Übertragungsverhalten/Getriebeverhalten eines Fahrzeugs.
Eine derartige Kupplung, welche im DCT oder im AMT verwendet wird, wird eingeteilt in eine Nasskupplung, welche von einem Öldruck gesteuert wird, und in eine Trockenkupplung, welche ein mechanisches Betätigungsverfahren mit einer simplen Konfiguration hat. Bei allgemeinen Fahrsituationen ist es bekannt, dass die Trockenkupplung eine Leistungsübertragungseffizienz hat, welche 3 % höher ist als die der Nasskupplung, und deshalb steht die Trockenkupplung im Fokus als eine Kraftstoffeffizienzverbesseru ngstech nolog ie.
Jedoch, wenn die Trockenkupplung überhitzt, wie in einem Fall eines Anfahrens eines Fahrzeugs auf einer Bergaufstraße und dergleichen, kann das Kupplungsverhalten aufgrund einer Reibkoeffizientenänderung oder dem Auftreten von Vibrationen in der Trockenkupplung oder dergleichen verschlechtert sein.
Das heißt, ein Vibrationsphänomen der Trockenkupplung bei/in einem spezifischen Schlupfbereich/Schlupfbetriebszustand, welches von einem Drehzahlunterschied zwischen einem Motorschwungrad (z.B. einem Verbrennungsmotorschwungrad) und einer Kupplungsscheibe aufgrund einer wie oben beschriebenen Hochtemperatursituation der Trockenkupplung und eines Gewichts oder einer (Antriebsstrang-)Steifigkeit eines Fahrzeugs abhängig ist, ist als „Ruckeln/Rütteln“ bezeichnet.
Die physischen/Strukturellen Eigenschaften (des Fahrzeugs) erlauben es einem Fahrer, eine Längsrichtungsvibration (allgemein: eine von der Kupplung induzierte Vibration) eines Fahrzeugs zu fühlen, was eine Fahrbarkeit reduziert. Um das oben genannte Problem zu lösen, wurde ein Materialänderungsverfahren und dergleichen für eine Kupplungsscheibe verwendet, was aber einen Einfluss auf das Leistungsübertragungsverhalten eines Fahrzeugs haben kann.
Die in diesem Abschnitt „Hintergrund der Erfindung“ offenbarten Informationen dienen lediglich dem besseren Verständnis des allgemeinen Hintergrundes der Erfindung und sollen nicht als eine Bestätigung oder irgendeine Form von Vorschlag verstanden werden, dass diese Informationen den Stand der Technik bilden, der dem Fachmann schon bekannt ist.
Beispielsweise ist aus DE 102 37 710 A1 ein Antriebsstrang mit automatisierter Kupplung bekannt, ist aus DE 103 23 567 A1 ein Verfahren zum Modulieren des von einer Fahrzeugkupplung übertragenen Moments bekannt, ist aus WO 2004/ 027 285 A1 ein Verfahren zur Reduzierung von ruckartigen Vibrationen in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs bekannt und ist aus DE 697 13 254 T2 ein Reibungskupplungssteuersystem eines automatischen Fahrzeuggetriebes mit einer Einrichtung zur Erfassung von Kupplungsrupfen bekannt.
Erläuterung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung ist dazu gedacht, um die Fahrbarkeit eines Fahrzeugs (z.B. eines Kraftfahrzeugs) ohne zusätzliche Kosten oder Ändern eines Gewichts des Fahrzeugs mittels Ausschließens von Maßnahmen stark zu verbessern, wie beispielsweise einer Änderung eines Kupplungsscheibenmaterials, und um effektiv ein Ruckeln/Rütteln unter Verwendung eines Trockenkupplungsteuerungsverfahrens zu unterdrücken oder zu beseitigen, wenn das Ruckeln in der Trockenkupplung auftritt.
Die vorliegende Erfindung stellt ein Trockenkupplungssteuerverfahren mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 und eine Trockenkupplungssteuervorrichtung mit den Merkmalen gemäß Anspruch 7 bereit. Weitere bevorzugte Ausführungsformen des Verfahrens sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
Gemäß zahlreichen Aspekten der vorliegenden Erfindung ist ein Trockenkupplungssteuerverfahren für ein Fahrzeug bereitgestellt, welches aufweist: eine Referenzdrehzahlerzeugungsschritt des Erzeugens einer virtuellen Eingangswellenzieldrehzahl/Eingangswellensolldrehzahl ausgehend von einer Raddrehzahl, einen Vibrationserfassungsschritt/Vibrationserkennungsschritt des Erfassens einer Vibrationskomponente / eines Vibrationsanteils (z.B. einer Trockenkupplung) basierend auf einem Unterschied zwischen einer tatsächlich gemessenen Eingangswellendrehzahl und der virtuellen Eingangswellenzieldrehzahl, einen Steuereingabeschritt des zusätzlichen Anwendens eines Kupplungssteuerdrehmoments, welches eine mit einer Eingangswelle verbundene Trockenkupplung steuert, als eine Anti-Ruckel/Rüttel-Steuereingabe, wobei die Anti-Ruckel-Steuereingabe auf die Vibrationskomponente, welche im Vibrationserfassungsschritt erfasst wird, in Form einer kontinuierlichen Dämpfung angewendet wird, die von einer / durch eine Impulssteuereingabe gestartet wird.
Gemäß zahlreichen weiteren Aspekten der vorliegenden Erfindung ist eine Trockenkupplungssteuervorrichtung für ein Fahrzeug bereitgestellt, welche aufweist: einen Vibrationskomponentenerfassungsvorrichtung (z.B. eine Vorrichtung, welche eine Vibrationskomponente ausgehend von Drehzahldaten erfasst), welche eingerichtet ist, um eine virtuelle Eingangswellenzieldrehzahl ausgehend von einer Raddrehzahl zu erzeugen und eine Vibrationskomponente basierend auf einem Unterschied zwischen einer tatsächlich gemessenen Eingangswellendrehzahl und der virtuellen Eingangswellenzieldrehzahl zu erfassen, und eine Rückkopplungssteuerungsvorrichtung, welche eingerichtet ist, um zusätzlich eine Anti-Ruckel/Rüttel-Steuereingabe auf ein Kupplungssteuerdrehmoment anzuwenden, welches eine mit einer Eingangswelle verbundene Trockenkupplung steuert, wobei die Anti-Ruckel-Steuereingabe auf die Vibrationskomponente, welche in der Vibrationskomponentenerfassungsvorrichtung erfasst wird, in Form einer kontinuierlichen Dämpfung angewendet wird, die von einer / durch eine Impulssteuereingabe gestartet wird.
Die Verfahren und Vorrichtungen der vorliegenden Erfindung haben andere Vorteile, welche aus den beiliegenden Zeichnungen, die hierin aufgenommen sind, und der folgenden detaillierten Beschreibung, die zusammen dazu dienen, bestimmte Grundsätze der vorliegenden Erfindung zu erklären, deutlich werden oder darin detaillierter ausgeführt werden.
Figurenliste
Die obigen und anderen Ziele und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden von der folgenden detaillierten Beschreibung zusammen mit den begleitenden Zeichnungen klar verstanden werden, wobei:

1 ein Flussdiagramm ist, welches ein beispielhaftes Trockenkupplungssteuerverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt,
2 ein Diagramm zum Beschreiben eines Zusammenhangs zwischen einer tatsächlichen und einer virtuellen Eingangswellendrehzahl gemäß der vorliegenden Erfindung ist,
3A und 3B Darstellungen sind, welche einen Kupplungsruckelreduktionseffekt beschreiben, welcher davon abhängig ist, ob die vorliegende Erfindung verwendet wird, als ein Testergebnis eines Fahrzeugs, welches mit einem DCT ausgestattet ist,
4 ein Blockdiagramm ist, welches schematisch einen beispielhaften Vorgang des Betrachtens einer/von Fahrzustandsbedingung/en eines Fahrzeugs gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt,
5 ein Blockdiagramm ist, welches eine Konfiguration einer beispielhaften Trockenkupplungssteuerungsvorrichtung für ein Fahrzeug gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt,
6 ein Blockdiagramm ist, welches eine Konfiguration einer Vibrationskomponentenerfassungsvorrichtung zeigt, die selbst jedoch in der gezeigten Ausgestaltung kein Teil der Erfindung ist und
7A und 7B Graphen sind, welche ein Anwendungsprinzip eines Anti-Ruckel-Drehmoments in einer beispielhaften Rückkopplungssteuerungsvorrichtung der 5 zeigen.

Detaillierte Beschreibung
Es wird nun im Detail Bezug auf verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung genommen, von denen Beispiele in den beigefügten Zeichnungen dargestellt und im Folgenden beschrieben werden. Obwohl die Erfindung in Verbindung mit den beispielhaften Ausführungsformen beschrieben ist, ist es klar, dass die vorliegende Beschreibung nicht dazu gedacht ist, die Erfindung auf diese beispielhaften Ausführungsformen zu beschränken. Die Erfindung ist im Gegenteil dazu gedacht, nicht nur die beispielhaften Ausführungsformen abzudecken, sondern auch diverse Alternativen, Änderungen, Abwandlungen und andere Ausführungsformen, die im Sinn und Umfang der Erfindung, wie durch die angehängten Ansprüche definiert, enthalten sein können.
Bezugnehmend auf die 1 weist ein Trockenkupplungsteuerungsverfahren für ein Fahrzeug gemäß zahlreichen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung auf: einen Referenzdrehzahlerzeugungsschritt (S10) des Erzeugens einer virtuellen Eingangswellenzieldrehzahl ausgehend von einer Raddrehzahl, einen Vibrationserfassungsschritt/Vibrationserkennungsschritt (S20) des Erfassens einer Vibrationskomponente basierend auf einem Unterschied zwischen einer tatsächlich gemessenen Eingangswellendrehzahl und der virtuellen Eingangswellenzieldrehzahl und einen Steuereingabeschritt (S50) des zusätzlichen Anwendens einer Anti-Ruckel-Steuereingabe auf ein Kupplungssteuerdrehmoment, welches eine mit der Eingangswelle verbundene Trockenkupplung steuert, wobei die Anti-Ruckel-Steuereingabe auf die Vibrationskomponente, welche im Vibrationserfassungsschritt (S20) erfasst wird, in Form einer kontinuierlichen Dämpfung angewendet wird, die von einer Impulssteuereingabe gestartet wird.
Im Referenzdrehzahlerzeugungsschritt (S10) wird die Eingangswellendrehzahl, die mit dem gegenwärtigen Fahren assoziiert ist, berechnet durch Multiplizieren einer gegenwärtigen Getriebeübersetzung (z.B. eines Übersetzungsverhältnisses eines gegenwärtig verwendeten Zahnradpaars oder z.B. einer gegenwärtig eingelegten Schaltstufe) mit einem finalen Reduktionsverhältnis (z.B. einem finalen Reduktionsgrad, welcher z.B. vom Raddurchmesser abhängig ist) mittels Empfangens einer Raddrehzahl eines Fahrzeugs, und dann wird die berechnete Eingangswellendrehzahl die virtuelle Eingangswellenzieldrehzahl.
Das heißt, die Eingangswellendrehzahl (im Falle des DCT die Eingangswellendrehzahl von beiden Eingangswellen), welche die (Antriebs-)Leistung für/über ein zugehöriges (Fahrzeug-)Rad bereitstellt, wird durch Multiplizieren der Getriebeübersetzung (bzw. des Getriebeübersetzungsverhältnisses) mit dem finalen Reduktionsverhältnis einer gegenwärtig im Eingriff befindlichen Schaltstufe berechnet mittels einer Drehzahlsignaleingabe, welche von einem Raddrehzahlsensor eines Fahrzeugs eingegeben wird, und dann wird das berechnete Signal die virtuelle Eingangswellenzieldrehzahl als eine Referenz der stabilisierten/gefilterten Eingangswellendrehzahl.
Im Vibrationserfassungsschritt (S20) wird die Vibrationskomponente der Trockenkupplung, mit welcher die Eingangswelle verbunden ist, extrahiert mittels Erhaltens des Unterschieds zwischen der virtuellen Eingangswellenzieldrehzahl, die wie hier beschrieben erhalten wird, und der Eingangswellendrehzahl, welche gegenwärtig tatsächlich gemessenen wird.
Als Referenz ist die 2 angegeben, welche ein Vergleichsdiagramm einer virtuellen Eingangswellenzieldrehzahl und der tatsächlich gemessenen Eingangswellendrehzahl ist.
Die Anti-Ruckel-Steuereingabe, welche im Steuereingabeschritt (S50) angewendet wird, wird mittels einer wie folgenden zeitlichen Differenzialgleichung (bzw. einer Differenzialgleichung über die Zeit) ermittelt: ${\dot{T}}_{A J} = - σ T_{A J} + λ | ω_{i} - ω_{i d} |$
In der obigen Gleichung repräsentiert T_AJ ein Anti-Ruckel-Steuerdrehmoment, repräsentiert σeine Konstante, welche eine Dämpfungsgeschwindigkeit / ein Dämpfungsmaß des Anti-Ruckel-Steuerdrehmoments bestimmt/festlegt, repräsentiert A eine Impulsgröße/Impulsstärke (z.B. eine Impulsmagnitude) des Anti-Ruckel-Steuerdrehmoments, repräsentiert ω_i die tatsächlich gemessene Eingangswellendrehzahl und repräsentiert ω_id die virtuelle Eingangswellenzieldrehzahl.
Das heißt, wenn das Fahrzeug ausgehend von einem Stoppzustand durch eine Betätigung eines Gaspedals gestartet/angefahren wird, wird eine Startsteuerung/Anfahrsteuerung ausgeführt, welche eine Kupplung bedingt/veranlasst einer ansteigenden Drehzahl eines Motors (z.B. eines Verbrennungsmotors) zu folgen. In diesem Fall wird einem Kupplungsaktuator zur Kupplungsbetätigung das Kupplungssteuerdrehmoment zum grundsätzlichen Ausführen der Startsteuerung/Anfahrsteuerung (z.B. als eine Steuergröße) eingegeben. Wenn in dieser Situation das Kupplungsruckeln/Kupplungsrütteln auftritt, wird ermittelt, dass der Steuereingabeschritt (S50) durch den / nach dem Referenzdrehzahlerzeugungsschritt (S10) und den/dem Vibrationserfassungsschritt (S20) ausgeführt werden muss, und im Steuereingabeschritt (S50) wird das Anti-Ruckel-(Steuer-)Drehmoment zusätzlich zum grundsätzlich bereitgestellten Kupplungssteuerdrehmoment aufgebracht/angewendet. In diesem Fall wird das Anti-Ruckel-(Steuer-)Drehmoment auf die Kupplung in Form des Anwendens des Impulssteuerdrehmoments (d.h., z.B. des impulsartigen Anti-Ruckel-Steuerdrehmoments) auf die Vibrationsamplitude angewendet, welche wie hier beschrieben gesteuert werden soll und dann graduell kontinuierlich gedämpft wird.
Der Grund zum Anwenden des Anti-Ruckel-Drehmoments in Form des Anwendens des Impulssteuerdrehmoments auf die Amplitude der Kupplungsvibrationskomponente und dann des graduell kontinuierlichen Gedämpft-Werdens der Amplitude wird unter Berücksichtigung der folgenden Sachverhalte erläutert.
Das heißt, im Falle des Ausführens einer Rückkopplungssteuerung auf das Anti-Ruckel-(Steuer-)Drehmoment in einer Richtung, um die korrespondierende Amplitude der Vibrationskomponente, welche aufgrund des Kupplungsruckelns auftritt, in Abstand zu bringen / zu dämpfen (z.B. in einem Fall, in welchem zur Amplitude der Vibrationskomponentenamplitude phasenentgegengesetzt gegengesteuert wird, d.h. das Anti-Ruckel-Steuerdrehmoment entgegen der Phase der Vibrationskomponente angewendet wird), kann die Kupplungsvibration aufgrund einer Ansprechverzögerung des Kupplungsaktuators und dergleichen eher verursacht/verstärkt werden, und im Fall eines einfachen Anwendens des Impuls-Anti-Ruckel-Drehmoments, wenn das Ruckeln/Rütteln (Ruckelvibration/Rüttelvibration) auftritt und eine Phasendifferenz sofort auftritt, kann ein Fehler verursacht werden. Deshalb werden gemäß zahlreichen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung die aufgrund der Ansprechverzögerung des Kupplungsaktuators verursachten Probleme und dergleichen durch impulsartiges Anwenden des Anti-Ruckeln-(Steuer-)Drehmoments auf die Vibration (Ruckelvibration/Rüttelvibration) und dann der kontinuierlichen Dämpfung des Anti-Ruckel-Drehmoments (z.B. der Vibration) gelöst.
Die 3A und 3B sind Diagramme, welche jeweilig ein Testergebnis eines Fahrzeugs zeigen, das mit dem DCT ausgestattet ist, welches eine Kupplung 1 und eine Kupplung 2 aufweist, die Trockenkupplungen sind, wobei die 3A den Fall zeigt, in welchem die vorliegende Erfindung in der Situation nicht angewendet wird, in welcher das Ruckeln/Rütteln zum Zeitpunkt des Anfahrens des Fahrzeugs durch Herabdrücken des Gaspedals auftritt, und wobei die 3B den Fall zeigt, in welchem die vorliegende Erfindung in der Situation angewendet wird, in welcher das Ruckeln/Rütteln zum Zeitpunkt des Anfahrens des Fahrzeugs durch Herabdrücken des Gaspedals auftritt.
In dem Fall, in welchem die vorliegende Erfindung nicht angewendet wird, vibriert es im Ruckelzustand/Rüttelzustand erheblich aufwärts und abwärts (wie es in der 3A gezeigt ist), während eine Drehzahl der Kupplung 1 im Verhältnis zur Motordrehzahl abhängig von der Betätigung des Gaspedals, was durch APS (z.B. engl.: Accelerator Pedal Signal; dt.: z.B. Gaspedalsignal, kurz APS) repräsentiert ist, gesteigert wird, und in dem Fall, in welchem die vorliegende Erfindung angewendet wird, kann es bestätigt werden, dass ein Anti-Ruckel-(Steuer-)Drehmoment unter derselben Bedingung angewendet wird und deshalb die Vibration aufgrund des Ruckelns/Rüttelns der Kupplung 1 deutlich reduziert ist.
In einigen Ausführungsformen ist weiter ein Vibrationszustandsermittlungsschritt (S30) zwischen dem Vibrationserfassungsschritt (S20) und dem Steuereingabeschritt (S50) zum Begrenzen des Steuereingabeschritts (S50) vorhanden, welcher Steuereingabeschritt (S50) nur dann auszuführen ist, wenn die Amplitude der Vibrationskomponente, welche im Vibrationserfassungsschritt (S20) erfasst wird, gleich oder größer ist als ein vorbestimmter Referenzwert.
Der Vibrationszustandsermittlungsschritt (S30) dient dazu, um die Steuerung der vorliegenden Erfindung nur unter einer Bedingung auszuführen, in welcher es eindeutig notwendig ist die Vibration aufgrund des Ruckelns zu reduzieren, wobei der vorbestimmte Referenzwert ein Wert ist, um den Steuereingabeschritt (S50) in dem Fall des Ruckelns/Rüttelns nicht auszuführen, wenn das Ruckeln ein Niveau hat, welches vom Fahrer nicht bemerkt wird, und um den Steuereingabeschritt (S50) im Falle des Rückens/Rüttelns auszuführen, wenn das Ruckeln ein Niveau hat, welches eindeutig von der Steuerung der vorliegenden Erfindung reduziert werden muss, und ein Wert ist, welcher angemessen mittels mehrerer Experimente und dergleichen ausgewählt werden kann.
In einigen Ausführungsformen ist ein Fahrzustandsermittlungsschritt (S40) des Ermittelns, ob der Steuereingabeschritt (S50) gemäß einem Fahrzustand eines Fahrzeugs startet (gestartet wird), weiter zwischen dem Vibrationszustandsermittlungsschritt (S30) und dem Steuereingabeschritt (S50) vorhanden, und es wird ermittelt, ob der Fahrzustand des Fahrzeugs, welcher im Fahrzustandsermittlungsschritt (S40) ermittelt wird, ein Startzustand/Anfahrzustand ausgehend von einem Stoppzustand des Fahrzeugs ist, und in dem Fall des Anfahrzustands ausgehend vom Stoppzustand des Fahrzeugs wird der Steuereingabeschritt (S50) ausgeführt.
Das heißt, in einigen Ausführungsformen weist die vorliegende Erfindung den Fahrzustandsermittlungsschritt (S40) auf, um den Steuereingabeschritt (S50) der vorliegenden Erfindung nur beim Anfahrzustand des Fahrzeugs anzuwenden. Dies dient dazu, um die vorliegende Erfindung nur in dem Fall anzuwenden, in welchem das Kupplungsruckeln, welches ein Hauptproblem zum Zeitpunkt des Fahrens eines Fahrzeugs ist, zum Zeitpunkt des Anfahrens ausgehend vom Stoppzustand des Fahrzeugs auftritt, und um die vorliegende Erfindung in dem Fall nicht anzuwenden, in welchem das (Wieder-)Eintreten/(Wieder-)Beginnen und Beenden des Anfahrens wiederholt wird (z.B. wenn das Fahrzeug nicht von einem Stoppzustand ausgehend angefahren wird, sondern ausgehend von einem Rollzustand).
Im Detail erkennt/erfasst ein Ermittlungsverfahren, ob sich das Fahrzeug ausgehend von einem Stoppzustand in einem Anfahrzustand befindet, als den Anfahrzustand ausgehend vom Stoppzustand, in welchem die Eingangswellendrehzahl zum Zeitpunkt des Beginnens des Anfahrens geringer als ein vorbestimmter festgelegter Wert ist. Das heißt, der Fall, in welchem die Anfahrsteuerung ausgehend von einer Fahrzeuggeschwindigkeit (Eingangswellendrehzahl) von in etwa 0 ausgeführt wird, wird als das Anfahren ausgehend vom Stoppzustand erkannt/erfasst. Deshalb kann der festgelegte Wert festgelegt sein, um ein Wert zu sein, welcher die Fahrzeuggeschwindigkeit von in etwa 0 repräsentiert.
In einigen Ausführungsformen kann der Fahrzustand des Fahrzeugs, welcher im Fahrzustandsermittlungsschritt (S40) ermittelt wird, eingerichtet sein, um weiter den folgenden Fahrzustand aufzuweisen. Das heißt der Fahrzustand, welcher zusätzlich berücksichtigt werden kann, kann aufweisen: einen Fahrzeuggeschwindigkeitszustand, welcher repräsentiert/angibt, ob ein Bereich vorliegt, in welchem das Kupplungsruckeln in dem Fall auftreten kann, in welchem die Fahrzeuggeschwindigkeit ein vorbestimmtes Niveau überschreitet, einen Schlupfzustand, welcher repräsentiert/angibt, ob ein Bereich vorliegt, in welchem das Kupplungsruckeln in dem Fall auftreten kann, in welchem ein Kupplungsrutschen / ein Kupplungsschlupf geringer als ein vorbestimmtes Niveau ist, einen Motordrehzahländerungszustand, welcher repräsentiert/angibt, ob sich der Motor in dem Fall in einem Normalzustand befindet, in welchen sich die Motordrehzahländerung in einem vorbestimmten Bereich befindet, und einen Motordrehzahlzustand, welcher repräsentiert/angibt, ob die Motordrehzahl größer als eine Motorleerlaufdrehzahl ist.
Unter Berücksichtigung der zuvor genannten Fahrzustände wird der Steuereingabeschritt (S50) ausgeführt, wenn der Fahrzeuggeschwindigkeitszustand in einem Bereich liegt, in welchem das Kupplungsruckeln auftreten kann, der Kupplungsschlupf in einem Bereich liegt, in welchem das Kupplungsruckeln auftreten kann, die Motordrehzahländerung repräsentiert/angibt, dass sich der Motor im Normalzustand befindet, und die Motordrehzahl größer als die Leerlaufdrehzahl des Motors ist.
Im Detail bestimmt der Fahrzeuggeschwindigkeitszustand, ob die Eingangswellendrehzahl, welche mit dem gegenwärtigen Fahren assoziiert ist, gleich oder größer ist als der vorbestimmte festgelegte Wert, um zu ermitteln, ob der Bereich vorliegt, in welchem das Kupplungsruckeln auftreten kann. Dies dient dazu, um die vorliegende Erfindung in einem Zustand nicht anzuwenden/auszuführen, in welchem die Fahrzeuggeschwindigkeit zu niedrig ist, was schwierig vom Stoppzustand zu unterscheiden ist, und die vorliegende Erfindung nur in einem Bereich der Fahrzeuggeschwindigkeit anzuwenden/auszuführen, in welchem das Kupplungsruckeln aufgrund der Fahrzeuggeschwindigkeit, die in einem gewissen Maße erhöht ist/wird, auftreten kann, was dem Zweck dient, dass der festgelegte Wert als ein Wert aufgrund von einem Experiment und Analysen festgelegt wird, welcher Wert sich zwischen einem Bereich befindet, in welchem das Ruckeln nicht auftritt, und einem Bereich befindet, in welchem das Ruckeln auftritt.
Der Schlupfzustand berücksichtigt, in welchem Bereich die Schlupfdrehzahl vorliegt, die der Drehzahlunterschied zwischen der Eingangswellendrehzahl, welche mit dem gegenwärtigen Fahren assoziiert ist, und der Motordrehzahl ist, und wenn die Schlupfdrehzahl zu groß ist, tritt das Ruckeln nicht auf, aber tendiert dazu in einem (Drehzahl-)Bereich von etwa 400 bis 800 min^-1 aufzutreten, sodass der Steuereingabeschritt (S50) nur in dem Fall ausgeführt werden kann, in welchem sich die Schlupfdrehzahl in einem Bereich von zum Beispiel 300 bis 900 min^-1 befindet.
In Verbindung mit der Änderungsbedingung der Motordrehzahl, um zu repräsentieren / anzugeben, ob sich der Motor im Normalzustand befindet, wird ein Übergangsbereich ausgeschlossen, in welchen die Motordrehzahl plötzlich durch die Betätigung des Gaspedals geändert wird, und im Normalzustand, in welchem die Änderung der Motordrehzahl nicht zu groß ist, tritt das Ruckeln/Rütteln regelmäßig auf, sodass der Steuereingabeschritt (S50) ausgeführt wird. In Verbindung mit der detaillierten Ermittlung/Bestimmung, ob der Steuereingabeschritt (S50) ausgeführt wird, wenn eine Motordrehzahlvariation kleiner als der vorbestimmte Wert ist, wird ermittelt, dass sich der Motor im Normalzustand befindet, was dem Zweck dient, dass der festgelegte Wert basierend auf dem Experiment und dergleichen als ein Niveau festgelegt sein kann, welches bestätigen kann, ob sich der Motor in einem Normalzustand befindet.
Weiter ist der Grund des Ermittelns, ob die Motordrehzahl größer als die Leerlaufdrehzahl des Motors ist, um zu verhindern, dass der Motor abstirbt, wenn der Steuereingabeschritt (S50) im Zustand ausgeführt wird, in welchem die Motordrehzahl gleich oder geringer als die Leerlaufdrehzahl ist.
In einigen Ausführungsformen weist der Fahrzustand des Fahrzeugs, welcher im Fahrzustandsermittlungsschritt (S40) ermittelt wird, weiter auf die Wiederholungsanzahl einer Gaspedalherabdrück- und Loslassbetätigung/Freigabebetätigung durch einen Fahrer innerhalb einer vorbestimmten Zeit (z.B. innerhalb eines vorbestimmten Zeitraums), und deshalb, wenn die Gaspedalherabdrück- und Loslassbetätigung/Freigabebetätigung innerhalb der vorbestimmten Zeit wiederholt wird, kann der Steuereingabeschritt (S50) nicht ausgeführt werden.
Wenn eine sogenannte Vollgas-kein-Gas-Betätigung (engl.: tip-in-tip-out-operation) des kontinuierlichen/wiederholten Herabdrückens und Freigebens des Gaspedals durch einen Fahrer wiederholt wird, kann das Anfahrgefühl/Anfahrverhalten des Fahrzeugs weiter dadurch verbessert werden, dass die Ruckelverhinderungssteuerung (z.B. das Anti-Ruckel-Steuerdrehmoment) der vorliegenden Erfindung nicht angewendet wird.
Deshalb zählt die Steuerung, welche die vorliegende Erfindung ausführt, die Vollgas-kein-Gas-Betätigungen gemäß der Betätigung des Gaspedals durch den Fahrer, um den Steuereingabeschritt (S50) nur auszuführen, wenn dieser Wert beispielsweise 0 ist, und das Zählen führt eine Routine aus, die den Wert als 0 initialisiert, wenn die vorbestimmte Zeit vergangen ist, sodass die vorliegende Erfindung nicht angewendet wird, wenn der Fahrer wiederholt das Gaspedal innerhalb einer kurzen Zeitdauer betätigt (z.B. die Vollgas-kein-Gas-Betätigung ausführt).
Deshalb kann eine vorbestimmte Zeitdauer zum Initialisieren des Zählens angemessen festgelegt werden durch eine Mehrzahl von Experimenten und dergleichen, um zu ermitteln, ob es bevorzugt ist die vorliegende Erfindung auf die Betätigung des Gaspedals, welche in einer vorbestimmten Zeitdauer wiederholt ausgeführt wird, anzuwenden.
Unter den Fahrzuständen des Fahrzeugs, wenn der Fahrzeuggeschwindigkeitszustand, der Schlupfzustand und/oder der Motordrehzahlzustand von der Ausführungsbedingung des Steuereingabeschritts (S50) abweichen/abweicht oder, wenn der Fahrerfuß das Gaspedal freigibt, kann das Stoppen des Ausführens des Steuereingabeschritts (S50) dem Zweck/Ziel für jeden der hier beschriebenen Zustände dienen.
Das Ermitteln, ob der Steuereingabeschritt (S50) gemäß den Fahrzuständen des Fahrzeugs ausgeführt wird, ist schematisch dargestellt, wie es in der 4 gezeigt ist.
Das Steuerungsverfahren gemäß zahlreichen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, wie sie hier beschrieben sind, kann mittels der folgenden Steuerungsvorrichtung umgesetzt sein. Wie es in den 5 und 6 gezeigt ist, weist die Steuerungsvorrichtung gemäß zahlreichen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung auf: eine Vibrationskomponentenerfassungsvorrichtung, welche eingerichtet ist, um die virtuelle Eingangswellenzieldrehzahl ausgehend von der Raddrehzahl zu erzeugen und die Vibrationskomponente basierend auf dem Unterschied zwischen der tatsächlich gemessenen Eingangswellendrehzahl und der virtuellen Eingangswellenzieldrehzahl zu berechnen, und eine Rückkopplungssteuerungsvorrichtung, welche eingerichtet ist, um zusätzlich die Anti-Ruckel-Steuereingabe auf das Kupplungssteuerdrehmoment anzuwenden, welches die mit der Eingangswelle verbundene Trockenkupplung steuert, wobei die Anti-Ruckel-Steuereingabe auf die Vibrationskomponente, welche in/von der Vibrationskomponentenerfassungsvorrichtung erfasst wird, in Form einer kontinuierlichen Dämpfung angewendet wird, welche von der Impulssteuereingabe gestartet wird.
Wie es in der 6 gezeigt ist, weist die Vibrationskomponentenerfassungsvorrichtung, die in der dargestellten Ausgestaltung selbst kein Bestandteil der vorliegenden Erfindung ist, auf: einen Integrationsteil/Integrierteil, welcher eingerichtet ist, um die Eingangswellendrehzahl, welche mit dem gegenwärtigen Fahren assoziiert ist, zu erhalten mittels Multiplizierens der Getriebeübersetzung mit der finalen Reduktionsübersetzung und mit der Raddrehzahl (wobei die finale Reduktionsübersetzung z.B. mittels eines Raddrehzahlsignals ermittelt werden kann), ein Hochpassfilter, welches eingerichtet ist, um die Eingangswellendrehzahl, welche wie hier beschrieben erhalten wird, zu verarbeiten, und einen Komparator, welcher eingerichtet ist, um die Vibrationskomponente basierend auf dem Unterschied zwischen der tatsächlich gemessenen Eingangswellendrehzahl und der virtuellen Eingangswellenzieldrehzahl, welche vom Hochpassfilter ausgegeben wird, zu extrahieren.
Die Rückkopplungssteuerungsvorrichtung ermittelt die Anti-Ruckel-Steuereingabe mittels der zeitlichen Differenzialgleichung (nur), wenn die Amplitude der Vibrationskomponente, welche von der Vibrationskomponentenerfassungsvorrichtung eingegeben wird, gleich oder größer ist als der vorbestimmte Referenzwert, und wendet diese (nur) an, um zuerst das impulsmäßige Anti-Ruckel-(Steuer-)Drehmoment auf die zu steuernde (z.B. zu dämpfende) Amplitude der Rüttelvibration/Ruckelvibration anzuwenden und dann graduell das Anti-Ruckel-(Steuer-)Drehmoment zu dämpfen, wie es konzeptionell in den 7A und 7B gezeigt ist, wodurch graduell die Vibrationskomponente mit der vergangen/abgelaufen Zeit gedämpft wird.
Wie es hier beschrieben ist, ist es gemäß zahlreichen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung möglich die Fahrbarkeit eines Fahrzeugs ohne zusätzliche Kosten oder einer Änderung eines Gewichts eines Fahrzeugs durch ausschließen von Maßnahmen erheblich zu verbessern, wie beispielsweise einer Materialänderung der Kupplungsscheibe, und wird das Ruckeln/Rütteln effektiv unterdrückt oder verhindert unter Verwendung des Trockenkupplungssteuerverfahrens, wenn das Ruckeln/Rütteln in der Trockenkupplung auftritt.
Die vorhergehenden Beschreibungen von bestimmten beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung dienten dem Zweck der Darstellung und Beschreibung. Sie sind nicht dazu gedacht, erschöpfend zu sein oder die Erfindung auf genau die offenbarten Formen zu beschränken, und offensichtlich sind viele Änderungen und Abwandlungen vor dem Hintergrund der obigen Lehre möglich. Die beispielhaften Ausführungsformen wurden ausgewählt und beschrieben, um bestimmte Grundsätze der Erfindung und ihre praktische Anwendbarkeit zu beschreiben, um es dadurch dem Fachmann zu erlauben, verschiedene beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, sowie verschiedene Alternativen und Abwandlungen davon, herzustellen und anzuwenden. Es ist beabsichtigt, dass der Umfang der Erfindung durch die beigefügten Ansprüche und deren Äquivalente definiert wird.

Claims

Ein Trockenkupplungssteuerverfahren für ein Fahrzeug, wobei das Verfahren aufweist: einen Referenzdrehzahlerzeugungsschritt (S10) des Erzeugens einer virtuellen Eingangswellenzieldrehzahl ausgehend von einer Raddrehzahl, einen Vibrationserfassungsschritt (S20) des Erfassens einer Vibrationskomponente basierend auf einem Unterschied zwischen einer tatsächlich gemessenen Eingangswellendrehzahl und der virtuellen Eingangswellenzieldrehzahl, einen Steuereingabeschritt (S50) zum zusätzlichen Aufbringen einer Anti-Ruckel-Steuereingabe auf ein Kupplungssteuerdrehmoment, welches eine mit einer Eingangswelle verbundene Trockenkupplung steuert, wobei die Anti-Ruckel-Steuereingabe auf die Vibrationskomponente, welche im Vibrationserfassungsschritt (S20) erkannt wird, in Form einer kontinuierlichen Dämpfung angewendet wird, welche von einer Impulssteuereingabe gestartet wird, wobei die Anti-Ruckel-Steuereingabe, welche im Steuereingabeschritt (S50) angewendet wird, mittels einer zeitlichen Differenzialgleichung ermittelt wird: ${\dot{T}}_{A J} = - σ T_{A J} + λ | ω_{i} - ω_{i d} |$
wobei T_AJ ein Anti-Ruckel-Steuerdrehmoment repräsentiert, σeine Konstante repräsentiert, welche eine Dämpfungsgeschwindigkeit des Anti-Ruckel-Steuerdrehmoments festlegt, λ eine Impulsgröße des Anti-Ruckel-Steuerdrehmoments repräsentiert, ω_i die tatsächlich gemessene Eingangswellendrehzahl repräsentiert und ω_id die virtuelle Eingangswellenzieldrehzahl repräsentiert.
Das Trockenkupplungssteuerverfahren gemäß Anspruch 1, weiter aufweisend: einen Vibrationszustandserkennungsschritt (S30) zum Begrenzen des Steuereingabeschritts (S50), sodass dieser nur ausgeführt wird, falls eine Amplitude der Vibrationskomponente, welche im Vibrationserfassungsschritt (S20) erfasst wird, gleich oder mehr ist als ein vorbestimmter Referenzwert, wobei der Vibrationszustandsermittlungsschritt (S30) zwischen dem Vibrationserfassungsschritt (S20) und dem Steuereingabeschritt (S50) ausgeführt wird.
Das Trockenkupplungssteuerverfahren gemäß Anspruch 1 oder 2, weiter aufweisend: einen Fahrzustandsermittlungsschritt (S40) des Ermittelns eines Fahrzustands des Fahrzeugs, wobei der Fahrzustandsermittlungsschritt (S40) zwischen dem Vibrationszustandsermittlungsschritt (S30) und dem Steuereingabeschritt (S50) ausgeführt wird und der Steuereingabeschritt (S50) ausgeführt wird, falls der Fahrzustand des Fahrzeugs, welcher im Fahrzustandsermittlungsschritt (S40) ermittelt wird, ein Anfahrzustand ausgehend von einem Stoppzustand des Fahrzeugs ist.
Das Trockenkupplungssteuerverfahren gemäß Anspruch 3, wobei der Fahrzustand des Fahrzeugs, welcher im Fahrzustandsermittlungsschritt (S40) ermittelt wird, aufweist: einen Fahrzeuggeschwindigkeitszustand, welcher angibt, ob ein Bereich vorliegt, in welchem das Kupplungsruckeln in einem Fall auftritt, in welchem das Fahrzeug ein vorbestimmtes Geschwindigkeitsniveau überschreitet, einen Schlupfzustand, welcher angibt, ob ein Bereich vorliegt, in welchem das Kupplungsruckeln in einem Fall auftritt, in welchem ein Kupplungsschlupf geringer als ein vorbestimmtes Niveau ist, einen Motordrehzahländerungszustand, welcher angibt, ob sich der Motor in einem Fall in einem Normalzustand befindet, in welchem sich eine Änderung der Motordrehzahl in einem vorbestimmten Bereich befindet, und einen Motordrehzahlzustand, welcher angibt, ob die Motordrehzahl höher als eine Leerlaufdrehzahl des Motors ist, wobei, wenn der Motordrehzahlzustand im Bereich liegt, in welchem das Kupplungsruckeln auftritt, der Kupplungsschlupf im Bereich liegt, in welchem das Kupplungsruckeln auftritt, sich der Motor im Normalzustand befindet und/oder die Motordrehzahl höher als die Leerlaufdrehzahl des Motors ist, der Steuereingabeschritt (S50) ausgeführt wird.
Das Trockenkupplungssteuerverfahren gemäß Anspruch 3 oder 4, wobei der Fahrzustand des Fahrzeugs, welcher im Fahrzustandsermittlungsschritt (S40) ermittelt wird, weiter aufweist: eine Wiederholungsanzahl einer Herabdrück- und Freigabebetätigung eines Gaspedals durch einen Fahrer innerhalb einer vorbestimmten Zeitdauer, wobei der Steuereingabeschritt (S50) nicht ausgeführt wird, wenn die Herabdrück- und Freigabebetätigung des Gaspedals innerhalb der vorbestimmten Zeitdauer wiederholt wird.
Das Trockenkupplungssteuerverfahren gemäß Anspruch 4 oder 5, wobei, wenn der Fahrzeuggeschwindigkeitszustand, der Schlupfzustand und/oder der Motordrehzahlzustand von einer Ausführungsbedingung des Steuereingabeschritts (S50) abweichen/abweicht oder, wenn der Fahrer das Gaspedal freigibt, das Ausführen des Steuereingabeschritts (S50) stoppt.
Eine Trockenkupplungssteuerungsvorrichtung für ein Fahrzeug, aufweisend: eine Vibrationskomponentenerfassungsvorrichtung, welche eingerichtet ist, um eine virtuelle Eingangswellenzieldrehzahl ausgehend von einer Raddrehzahl zu erzeugen und eine Vibrationskomponente basierend auf einem Unterschied zwischen einer tatsächlich gemessenen Eingangswellendrehzahl und der virtuellen Eingangswellenzieldrehzahl zu erfassen, und eine Rückkopplungssteuerungsvorrichtung, welche eingerichtet ist, um zusätzlich eine Anti-Ruckel-Steuereingabe auf ein Kupplungssteuerdrehmoment anzuwenden, welches eine mit einer Eingangswelle verbundene Trockenkupplung steuert, wobei die Anti-Ruckel-Eingabe auf die Vibrationskomponente, welche in der Vibrationskomponentenerfassungsvorrichtung erkannt wird, in Form einer kontinuierlichen Dämpfung angewendet wird, welche von einer Impulssteuereingabe gestartet wird, wobei die Rückkopplungssteuerungsvorrichtung die Anti-Ruckel-Steuereingabe mittels einer zeitlichen Differenzialgleichung nur ermittelt und anwendet, wenn eine Amplitude der Vibrationskomponente, welche von der Vibrationskomponentenerfassungsvorrichtung eingegeben wird, gleich oder größer als ein vorbestimmter Referenzwert ist, wobei die Differenzialgleichung lautet: ${\dot{T}}_{A J} = - σ T_{A J} + λ | ω_{i} - ω_{i d} |$
wobei T_AJ ein Anti-Ruckel-Steuerdrehmoment repräsentiert, σeine Konstante repräsentiert, welche eine Dämpfungsgeschwindigkeit des Anti-Ruckel-Steuerdrehmoments festlegt, λ eine Impulsgröße des Anti-Ruckel-Steuerdrehmoments repräsentiert, ω_i die tatsächlich gemessene Eingangswellendrehzahl repräsentiert und ω_id die virtuelle Eingangswellenzieldrehzahl repräsentiert.