DE60213044T2

DE60213044T2 - Kupplungssteuerungsgerät und -Verfahren

Info

Publication number: DE60213044T2
Application number: DE60213044T
Authority: DE
Inventors: Tomomitsu Anjo-shi Terakawa; Masaru Toyota-shi Shimizu; Yoshinori Anjo-shi Taguchi; Yoshitomi Anjo-shi Haneda; Takeshige Anjo-shi Miyazaki; Yoshiyuki Nishio-ski Aoyama
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd
Current assignee: Aisin Corp
Priority date: 2001-08-28
Filing date: 2002-08-28
Publication date: 2007-02-08
Anticipated expiration: 2022-08-29
Also published as: EP1288520B1; JP2003065364A; DE60213044D1; JP4751537B2; EP1288520A2; EP1288520A3

Description

Gebiet der Erfindung
Diese Erfindung bezieht sich im Allgemeinen auf eine Kupplungssteuerungsvorrichtung zum Durchführen einer lernenden Steuerung einer Standby-Position einer Kupplungsscheibe, die auf ein Schwungrad gerichtet angeordnet ist, das integral mit einer Ausgangswelle einer Antriebsleistungsquelle gedreht wird. Die Standby-Position der Kupplungsscheibe stellt einen Ausgangspunkt für ein zwischen dem Schwungrad und der Kupplungsscheibe übertragenes Drehmoment dar.
Hintergrund der Erfindung
Herkömmlicher Weise sind Fahrzeuge bekannt, die mit einem automatisierten Handschaltgetriebe zum automatischen Schalten zwischen Getriebeschaltstufen der Betätigung eines Schalthebels folgend versehen sind. Diese Art von Fahrzeug ist mit einer Kupplungssteuerungsvorrichtung zum automatischen Steuern des zwischen einem Schwungrad und einer Kupplungsscheibe übertragenen Drehmoments versehen. Das Schwungrad wird integral mit einer Ausgangswelle (d.h. einer Kurbelwelle) eines Verbrennungsmotors als einer Antriebsleistungsquelle gedreht. Die Kupplungsscheibe ist auf das Schwungrad gerichtet angeordnet und wird integral mit einer Eingangswelle des automatisierten Handschaltgetriebes gedreht.
Die oben beschriebene Kupplungssteuerungsvorrichtung führt eine lernende Steuerung einer Standby-Position der Kupplungsscheibe durch, die ein Ausgangspunkt für eine Drehmomentenübertragung zwischen dem Schwungrad und der Kupplungsscheibe ist. Insbesondere wird die Kupplungsscheibe nach und nach in Richtung auf das Schwungrad bewegt, das gedreht wird, wenn drei vorbestimmte Bedingungen erfüllt sind. Eine der drei vorgegebenen Bedingungen ist die Bedingung, dass der Schalthebel in eine neutrale Position gebracht ist, so dass die Drehmomentenübertragung über jeden der Zahnradsätze des automatisierten Handschaltgetriebes unterbrochen ist, die zweite Bedingung ist die Bedingung, dass eine Drehzahl (Rotationsgeschwindigkeit) der Eingangswelle des automatisierten Handschaltgetriebes, d.h. eine Drehzahl der Kupplungsscheibe, näherungsweise gleich Null ist, und die letzte Bedingung ist die Bedingung, dass die Kupplungsscheibe von dem Schwungrad getrennt ist, so dass die Drehmomentenübertragung dazwischen unterbrochen ist. Die Rotation der Eingangswelle des automatisierten Handschaltgetriebes beginnt am Anfang der Drehmomentenübertragung zwi schen dem Schwungrad und der Kupplungsscheibe. An diesem Punkt kann eine Standby-Position durch Zurückbringen aus einer augenblicklichen Position der Kupplungsscheibe um eine vorgegebene Menge erfasst werden. Entsprechend wird die lernende Steuerung der Standby-Position durchgeführt, indem ein gut bekannter Lernvorgang für die erfasste Position angewandt wird. Die erwähnte lernende Steuerung der Standby-Position der Kupplungsscheibe ist nützlich, um irgendeine Abweichung aufgrund von Abnutzung der Kupplungsscheibe zu absorbieren und das Antwortverhalten der Drehmomentenübertragung zwischen dem Schwungrad und der Kupplungsscheibe zu verbessern.
Entsprechend der oben beschriebenen Kupplungssteuerungsvorrichtung wird die lernende Steuerung der Standby-Position der Kupplungsscheibe im Allgemeinen durchgeführt, wenn der Verbrennungsmotor angelassen wird. Der Motorstart wird erlaubt, wenn eine Motorstartbedingung in einem Zustand erfüllt wird, in dem der Schalthebel in die neutrale Position gebracht ist. Daher kann ein fehlerhafter Betrieb, wie zum Beispiel eine unbeabsichtigte Beschleunigung, verhindert werden, wenn der Motor angelassen wird. Mit anderen Worten wird die lernende Steuerung der Standby-Position der Kupplungsscheibe durch die Verwendung der Motorstartzeitgebung, zu der der Schalthebel in die neutrale Position gesetzt sein muss, durchgeführt. Die lernende Steuerung wird unter der Bedingung durchgeführt, dass der Schalthebel in die neutrale Position gebracht ist.
Gemäß der oben beschriebenen Kupplungssteuerungsvorrichtung werden jedoch die Kupplungsscheibe und das Schwungrad im Allgemeinen in einem Eingriffszustand gehalten, wenn der Motor gestoppt wird, indem ein Zündschalter auf AUS geschaltet wird, zum Beispiel wenn das Fahrzeug geparkt wird. Ehe der Motor gestartet wird, muss der Schalthebel in die neutrale Position bewegt werden, um das Schwungrad und die Kupplungsscheibe aus dem eingegriffenen Zustand in einen gelösten Zustand zu bringen. Daher sollte das Anlassen des Motors bezüglich des Platzierens des Schalthebels in die neutrale Position verzögert sein. Andernfalls ist es möglich, dass die Eingangswelle des automatisierten Handschaltgetriebes gedreht wird, wenn der Motor gestartet wird, ohne dass darauf gewartet wird, dass die Kupplungsscheibe vollständig von dem Schwungrad getrennt wird. Wie oben beschrieben muss die Rotationszahl der Eingangswelle des automatisierten Handschaltgetriebes näherungsweise Null sein, um die lernende Steuerung der Standby-Position der Kupplungsscheibe durchzuführen. Die FR-A-2772094 lehrt das Verzögern des Starts der lernenden Steuerung der Standby-Position der Kupplungsscheibe, jedes mal, wenn der Motor angelassen wird, um Zeit dafür vorzusehen, dass die Rotation der Eingangswelle des Getriebes auf nahezu Null zurückkehrt. Als Ergebnis dessen kann eine Zeitdauer bis zum Abschluss der lernenden Steuerung der Standby-Position der Kupplungsscheibe verlängert sein und ein Fahrzeugstart verzögert sein.
Die vorliegende Erfindung trachtet daher danach, eine verbesserte Kupplungssteuerungsvorrichtung vorzusehen, um eine redundante lernende Steuerung der Standby-Position der Kupplungsscheibe zu vermeiden, und um die Verzögerungen zu vermeiden, die mit dem Abschluss der lernenden Steuerung einhergehen und die in FR-A-2772094 implizit sind.
Darstellung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung sieht eine Kupplungssteuerungsvorrichtung vor, wie sie in Anspruch 1 definiert ist.
Gemäß unterschiedlichen Aspekten der vorliegenden Erfindung wird die lernende Steuerung der Standby-Position zu einem Zeitpunkt des Anlassens der Antriebsleistungsquelle ermöglicht, wenn zum Zeitpunkt des Anlassens die folgenden Betriebsbedingungen des Getriebes erfasst werden:

(a) die Kupplungsscheibe ist von dem Schwungrad getrennt; oder
(b) ein Schalthebel des Getriebes ist nicht in einem neutralen Zustand gesetzt;
(c) ein Bremspedal des Fahrzeugs ist nicht niedergedrückt; oder
(d) ein Anlassermotor 11 des Fahrzeugs wird nicht betrieben.

Zu anderen Zeitpunkten ist die lernende Steuerung außer Betrieb gesetzt.
Kurze Beschreibung der Zeichnungsfiguren
Die vorhergehenden und zusätzlichen Merkmale und Charakteristika der vorliegenden Erfindung werden deutlicher aus der folgenden detaillierten Beschreibung, die unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungsfiguren zu betrachten ist, in denen:
1 eine schematische Blockansicht ist, die ein Fahrzeugssteuerungssystem gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
2 eine schematische Ansicht ist, die ein automatisiertes Handschaltgetriebe zeigt, das in 1 dargestellt ist;
3 eine Darstellung ist, die ein Schaltmuster eines Schalthebels veranschaulicht, der das in 1 und 2 gezeigte automatisierte Handschaltgetriebe betreibt;
4 ein Flussdiagramm zum Erklären eines durch eine elektronische Steuerungseinheit, die in 1 dargestellt ist, ausgeführten Programms zeigt; und
5 ein Flussdiagramm zum Erklären eines Programms ist, das durch die elektronische Steuerungseinheit ausgeführt wird, die in 1 gezeigt ist.
Detaillierte Beschreibung der Erfindung
Bezugnehmend auf 1 enthält ein Fahrzeugsteuerungssystem gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung einen Verbrennungsmotor 10 (anschließend bezeichnet als ein Motor) als eine Antriebsleistungsquelle, ein Schwungrad 10a, das integral mit einer Ausgangswelle (d.h. einer Kurbelwelle des Motors) gedreht wird, eine Automatikkupplungsanordnung 20, die an dem Schwungrad 10a angeordnet ist, und ein automatisiertes Handschaltgetriebe 30. Das automatisierte Handschaltgetriebe 30 ist mit dem Motor 10 über die Automatikkupplungsanordnung 20 verbunden.
Der Motor 10 ist mit einem Anlassermotor 11 zum Drehen des Schwungrads 10a zum Anlassen des Motors 10 an sich versehen. Der Motor 10 ist weiter mit einem Motordrehzahlsensor 16 zum Erfassen einer Motordrehzahl Ne versehen.
Die Automatikkupplungsanordnung 20 ist mit einer Reibkupplung 21 (einer mechanischen Trocken-Einscheiben-Kupplung), einem Kupplungshebel 22 und einem Stellglied 23 für die Reibkupplung 21 versehen. Das Stellglied 23 steuert eine Drehmomentenübertragung der Reibkupplung 21 durch Betätigung des Kupplungshebels 22.
Die Reibkupplung 21 ist mit einer Kupplungsscheibe 21a versehen, die auf das Schwungrad 10a gerichtet angeordnet ist und integral mit einer Eingangswelle 31 des automatisierten Handschaltgetriebes 30 gedreht wird. Die Drehmomentenübertragung zwischen dem Schwungrad 10a und der Kupplungsscheibe 21a, das heißt die Drehmomentenübertragung zwischen der Ausgangswelle des Motors 10 und der Eingangswelle 31 des automatisierten Handschaltgetriebes 30, kann durch Verändern der Reiblast der Kupplungsscheibe 21a, die auf das Schwunggrad 10a aufgebracht wird, verändert werden.
Das Stellglied 23 ist mit einem Gleichstrommotor 24 als einer Antriebsquelle versehen. Der Schalthebel 22 wird ansprechend auf die Verschiebebewegung nach vorne oder hinten von einer Stange 25, die durch den Motor 24 betätigt wird, bewegt. Ein Freigebelager 27 wird über den Kupplungshebel 22 bewegt, und eine Membranfeder 28, die elastisch in Berührung mit dem Freigabelager 27 ist, wird als Antwort auf die Bewegung des Freigebelagers 27 deformiert. Entsprechend kann die Reiblast der Kupplungsscheibe 21a, die auf das Schwungrad 10a aufgebracht wird, über die Druckplatte 29 als Antwort auf die Bewegung des Kupplungshebels 22 über die Stange 25 und das Stellglied 23 variiert werden, wenn die Membranfeder 28 deformiert wird. Auf diese Weise kann das Drehmoment über die Reibkupplung 21 von der Ausgangswelle des Motors zur Eingangswelle 31 des automatisierten Handschaltgetriebes 30 übertragen werden.
Insbesondere wenn der Kupplungshebel 22 in einer Richtung auf die rechte Seite von 1 zu als Antwort auf die Vorwärtsbewegung der Stange 25 in der rechten Seite von 1 bewegt wird, wird die Reiblast der Kupplungsscheibe 21a, die auf das Schwungrad 10a aufgebracht wird, verringert. Wenn andererseits der Kupplungshebel 22 in einer Richtung auf die linke Seite von 1 zu als Antwort auf die Rückwärtsbewegung der Stange 25 zurückgebracht wird, wird die Reiblast der Kupplungsscheibe 21a, die auf das Schwungrad 10a aufgebracht wird, erhöht.
Das Verhältnis zwischen dem Versatz (das heißt dem Hub) der Stange 25 und der Drehmomentenübertragungdurch die Reibkupplung 21 wird nachfolgend beschrieben.
Wenn die Stange 25 nach vorne bewegt wird, das heißt in einer Richtung auf die rechte Seite in 1 zu, wird schließlich im Wesentlichen keine Reiblast auf das Schwungrad 10a durch die Kupplungsscheibe 21a aufgebracht. In diesem Fall wird das Schwungrad 10a von der Kupplungsscheibe 21a gelöst und kein Drehmoment wird zwischen dem Schwungrad 10a und der Kupplungsscheibe 21a übertragen. Eine Standby-Position wird durch Anwenden eines Lernvorgangs auf den Hub der Strange 25 in diesem Punkt definiert. Die Standby-Position entsprich einer Standby-Position der Kupplungsscheibe 21a, die einen Ausgangspunkt zum Starten der Drehmomentenübertragung zwischen dem Schwungrad 10a und der Kupplungsscheibe 21a darstellt.
Wenn die Stange 25 rückwärts in einer Richtung auf die linke Seite von 1 zu aus der Standby-Position bewegt wird, nimmt die Reiblast der Kupplungsscheibe 21a relativ zu dem Schwungrad 10a nach und nach als Antwort auf die Menge der Bewegung der Stange 25 zu. Eine Differenz zwischen der Rotationszahl des Schwungrads 10a und der Rotationszahl der Kupplungsscheibe 12a (das heißt die Schlupfmenge) wird als Antwort auf die Reiblast auf die Kupplungsscheibe 21a relativ zu dem Schwungrad 10a erzeugt. Die Drehmomentenübertragung zwischen dem Schwungrad 10a und der Kupplungsscheibe 21a wird basierend auf der Schlupfmenge durchgeführt. Wenn die Differenz zwischen den Rotationszahlen (das heißt die Schlupfmenge) näherungsweise Null erreicht, entsprechend der Zunahme der Reiblast durch die Rückwärtsbewegung der Stange 25, werden das Schwungrad 10a und die Kupplungsscheibe 21a zueinander synchron gedreht. Daher kann die Schlupfmenge zwischen dem Schwungrad 10a und der Kupplungsscheibe 21a durch Steuern der Menge der Bewegung der Stange 25 innerhalb eines Bereichs zwischen der Standby-Position und einer Position, in der das Schwungrad 10a und die Kupplungsscheibe 21a synchron gedreht werden, gesteuert werden.
Wenn die Stange 25 weiter rückwärts aus der Position bewegt wird, in der das Schwungrad 10a und die Kupplungsscheibe 21a synchron gedreht werden, nimmt die Reiblast der Kupplungsscheibe 21a relativ zu dem Schwungrad 10a weiter entsprechend der weiteren Bewegungsmenge der Stange 25 zu. Wenn die Stange 25 schließlich von dem Kupplungshebel 22 getrennt ist, werden das Schwungrad 10a und die Kupplungsscheibe 21a synchron unter einem Zustand gedreht, dass eine überschüssige Reiblast auf das Schwungrad 10a von der Kupplungsscheibe 21s aufgebracht ist. Der Hub der Stange 25 unter dem oben beschriebenen Zustand ist als eine volle Eingriffsposition definiert. Das bedeutet, wenn die Stange 25 in der vollen Eingriffsposition durch das Stellglied 23 für die Automatikkupplung 20 gehalten wird, wird die Reibkupplung 21 unter einem vollen Eingriffszustand gehalten und die synchronisierte Rotation des Schwungrads 10a und der Kupplungsscheibe 21a können gesteuert werden.
Wie oben beschrieben kann das durch die Reibkupplung 21 übertragene Drehmoment als Antwort auf den Hub der Stange 25 durch das Stellglied 23 für die Automatikkupplung 20 gesteuert werden, wobei eine gleichmäßige Anfahrleistung eines Fahrzeugs und eine genaue Beschleunigungsleistung des Fahrzeugs erhalten werden können. Wenn das Schwungrad 10a und die Kupplungsscheibe 21a zum Durchführen der Drehmomentenübertragung zwischen ihnen in Eingriff sind, in einem Zustand, in dem die Stange sich innerhalb eines Bereiches von der Standby-Position zur vollen Eingriffsposition befindet, wird definiert, dass die Reibkupplung 21 unter einem Eingriffszustand ist, das heißt unter einem Kupplungseingriffszustand.
Die Automatikkupplung 20 mit einem Hubsensor 26 zum Erfassen des Versatzes (das heißt des Hubs) der Stange 25 versehen. Der Zustand des durch die Reibkupplung 21 übertragenen Drehmoments wird basierend auf einem Hub St, der durch den Hubsensor 26 erfasst wird, bestimmt.
Bezug nehmend auf 2 ist das automatisierte Handschaltgetriebe 30 ein Zahnradgetriebe vom Biaxial-Typ, das fünf Vorwärtsschaltstufen und eine einzige Rückwärtsschaltstufe aufweist. Das Getriebe 30 ist mit der Eingangswelle 31, einer Ausgangswelle 32, drei Paaren von Zahnradsätzen (G1 und G4, G2 und G5, G3 und Gr) und drei Hülsen 34, 35, 36 versehen. Die Eingangswelle 31 des Getriebes 30 ist mit der Kupplungsscheibe 21a der Reibkupplung 21 verbunden, so dass ein Leistungsübertragungsweg hergestellt wird. Die Ausgangswelle 32 ist mit einem (nicht dargestellten) Achsschenkel verbunden, so dass ein Leitungsübertragungsweg hergestellt wird. Das Getriebe 30 ist mit einem Rotationssensor 33 zum Erfassen einer Drehzahl (Rotationsgeschwindigkeit) der Eingangswelle 31 versehen, das heißt zum Erfassen einer Umdrehungszahl Ni der Eingangswelle.
Eines der Paare der Zahnradssätze, dargestellt in der rechten Seite von 2, ist ein Zahnradsatz G1 für eine erste Schaltstufe und ein Zahnradsatz G4 für eine vierte Schaltstufe. Die Zahnradsätze G1 und G4 sind aufeinander gerichtet und die Hülse 34 ist dazwischen angebracht. Ein zweites Paar von Zahnradsätzen, dargestellt in der Mitte von 2, ist ein Zahnradsatz G2 für eine zweite Schaltstufe und ein Zahnradsatz G5 für einen fünfte Schaltstufe. Die Zahnradsätze G2 und G5 sind aufeinander gerichtet und die Hülse 35 ist dazwischen angebracht. Ein drittes Paar von Zahnradsätzen, dargestellt auf der linken Seite von 2, ist ein Zahnradsatz G3 für eine dritte Schaltstufe und ein Zahnradsatz Gr für eine Rückwärtsschaltstu fe. Die Zahnradsätze G3 und Gr sind aufeinander gerichtet und die Hülse 36 ist dazwischen angebracht. Jede Hülse 34, 35, 36 bildet einen Synchromesh-Mechanismus mit einem Synchronisierring und einer Kupplungsnabe. Das bedeutet, dass das automatisierte Handschaltgetriebe 30 ein Synchromesh-Getriebe ist. Wenn die Hülsen 34, 35, 36 in Richtung einer Axialrichtung der Ausgangswelle 32 bewegt werden, wird eine gewählte Schaltstufe durchgeführt, so dass ein Leistungsübertragungsweg hergestellt wird. Wenn andererseits die Hülsen 34, 35, 36 in Richtung einer Neutralposition von jedem Paar von Zahnradsätzen bewegt werden, kann der Leistungsübertragungsweg nicht über irgendein Paar der Zahnradsätze hergestellt werden.
Der Schaltbetätigungsmechanismus des automatisierten Handschaltgetriebes 30 ist mit einem Schalthebel 38 versehen, der entlang eines in 3 gezeigten Schaltmusters bewegt wird. Positionssensoren 39a, 39b, 39c, 39d, 39e und 39f sind in den Schaltpositionen des Schalthebels 38 zum Erfassen der Schaltposition des Schalthebels 38 jeweils untergebracht. Der Positionssensor 39a erfasst den Schaltvorgang des Schalthebels 38 in eine N-Position, das heißt eine Neutralposition, in der die Antriebsleistung über keinen der Zahnradsätze übertragen werden kann. Der Positionssensor 39b erfasst den Schaltvorgang des Schalthebels 38 in eine R-Position, das heißt eine Rückwärtsposition, zum Herstellen des Leistungsübertragungswegs über den Zahnradsatz Gr. Der Positionssensor 39c erfasst den Schaltvorgang des Schalthebels 38 in eine D-Position, das heißt eine Drive-Position, zum Herstellen des Leistungsübertragungswegs über irgendeinen der Zahnradsätze G1, G2, G3, G4 und G5 unter einem automatisierten Schaltmodus. Der Positionssensor 39d erfasste den Schaltvorgang des Schalthebels 38 in eine M-Position, das heißt in eine manuelle Position, zum Herstellen des Leistungsübertragungswegs über irgendeinen der Zahnradssätze G1, G2, G3, G4 und G5 unter einem manuellen Schaltmodus. Der Positionssensor 38e erfasst den Schaltvorgang des Schalthebels 38 in eine positive (+) Position, das heißt eine obere Schaltposition zum Herstellen des Leistungsübertragungswegs über einen oberen Hochschaltzahnradsatz. Der Positionssensor 39f erfasst den Schaltvorgang des Schalthebels 38 in eine negative (–) Position, das heißt eine untere Schaltposition, zum Herstellen des Leistungsübertragungswegs über einen Herunterschaltzahnradsatz. Eine Schaltstufe des automatisierten Handschaltgetriebes 30 kann basierend auf der durch die oben stehenden Positionssensoren erfassten Schaltposition geschaltet werden.
Gemäß der Darstellung in 2 ist das automatisierte Handschaltgetriebe 30 noch weiter mit Stellgliedern 41, 42, 43 für den Schaltvorgang versehen. Das Stellglied 41 für den Schaltvor gang bewegt die Hülse 34 über eine Schaltgabel 44. Das Stellglied 42 für den Schaltvorgang bewegt die Hülse 35 über eine Schaltgabel 45. Das Stellglied 43 für den Schaltvorgang bewegt die Hülse 36 über eine Schaltgabel 46. Das automatisierte Handschaltgetriebe 30 ist weiter mit Positionssensoren 47a, 47b, 47c zum Erfassen der Position von jeder Hülse 34, 35, 36 versehen. Der Zustand der Leistungsübertragung über jeden Zahnradsatz wird basierend auf der durch die Sensoren 47a, 47b, 47c erfassten Position beurteilt.
Gemäß der Darstellung in 1 ist ein Bremspedal 61 (das heißt ein Bremsbetätigungselement), das durch den Fahrzeugfahrer niedergedrückt wird, mit einem Bremssensor 62 zum Erfassen einer Betätigung des Bremspedals 61 versehen. Das Fahrzeugsteuerungssystem entsprechend der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthält weiter eine elektronische Steuerungseinheit 50 (ECU). Die ECU 50 ist mit einem gut bekannten Mikrocomputer (CPU, nicht dargestellt) als einer Haupteinheit, einem Read-Only-Speicher (ROM, nicht dargestellt) zum Speichern von verschiedenen Programmen und Tabellen, einem Random-Access-Speicher (RAM, nicht dargestellt) zum temporären Speichern von verschiedenen Daten, und einem elektrisch löschbaren programmierbaren Read-Only-Speicher (EEPROM, nicht dargestellt) zum Speichern der Daten ohne eine back up Stromquelle versehen. Die ECU 50 ist mit verschiedenen Sensoren, einschließlich des Motordrehzahlsensors 16, des Hubsensors 26, des Drehzahlsensors 33, der Positionssensoren 39a, 39b, 39c, 39d, 39e, 39f, 47a, 47b, 47c, des Bremssensors 62 und mit dem Anlassermotor 11, dem Stellglied 23 für die Automatikkupplung 20 und den Stellgliedern 41, 42, 43 für den Schaltvorgang verbunden. Die ECU 50 liest die durch die verschiedenen Sensoren erfassten Signale, so dass sie die Fahrzustände des Fahrzeugs erfasst, wie z.B. einen Fahrzustand des Anlassermotors 11, die Motordrehzahl, den Drehmomentübertragungszustand durch die Reibkupplung 21, die Eingangswellendrehzahl, die Schaltposition und die Bremsbetätigung. Die ECU 50 aktiviert weiter den Anlassermotor 11, das Stellglied 23 für die Automatikkupplung 20 und die Stellglieder 41, 42 und 43 basierend auf den Fahrzeugfahrtzuständen.
Insbesondere dreht die ECU 50 das Schwungrad 10a durch Betreiben des Anlassermotors 11 und beurteilt den Fahrtzustand des Anlassermotors 11 durch Erfassen einer dem Anlassermotor 11 zugeführten Spannung.
Die ECU 50 steuert das durch die Reibkupplung 21 übertragene Drehmoment durch Aktivieren des Stellglieds 23 für die Automatikkupplung 20. Daher kann die Drehmomentenübertragung durch die Reibkupplung 21 automatisch entsprechend den Fahrzeugfahrtbedingungen gesteuert werden. Die ECU 50 schaltet weiter die Schaltstufe zum Herstellen des Leistungsübertragungswegs durch Aktivieren der Stellglieder 41, 42, 43 für den Schaltvorgang. Daher kann die Schaltstufe des automatisierten Handschaltgeräts 30 automatisch entsprechend den Fahrzeugfahrtzuständen gesteuert werden.
Als Nächstes wird ein Vorgang zum Durchführen eines zur Kupplungssteuerung gehörenden Primärchecks entsprechend der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung anschließend unter Verweis auf 4 beschrieben. Einen Aufgabe des Primärchecks ist es, eine lernende Steuerung der Standby-Position der Stange 25 auszuführen, das heißt eine lernende Steuerung der Standby-Position der Kupplungsscheibe 21a auszuführen. Die lernende Steuerung wird durchgeführt, wenn der Zündschalter auf AN aus der AUS-Position gedreht wird.
Wenn der Vorgang zum Durchführen des Primärchecks gestartet wird, beurteilt die ECU 50 zunächst bei Schritt 101, ob die Reibkupplung 21 unter dem Kupplungseingriffszustand ist oder nicht. Insbesondere liest die ECU 50 den Hub St aus, der durch den Hubsensor 26 erfasst wird, und beurteilt, ob der erfasste Hub St sich innerhalb des Bereichs von der Standby-Position bis zur vollen Eingriffsposition befindet oder nicht. Wenn die ECU 50 beurteilt, dass die Reibkupplung 21 unter dem Kupplungseingriffszustand war, geht das Programm auf Schritt 102 zum Beurteilen, ob der Schalthebel 38 in die Neutralposition gesetzt ist oder nicht, über. Insbesondere beurteilt die ECU 50, ob der Schalthebel 38 in die Neutralposition gebracht ist, basierend auf dem Ergebnis, das durch den Positionssender 39a erfasst wird. Wenn die ECU 50 beurteilt, dass der Schalthebel 38 in die Neutralposition gesetzt ist, geht das Programm auf Schritt 103 über zum Beurteilen, ob das Bremspedal 61 niedergedrückt ist oder nicht. Insbesondere beurteilt die ECU 50, ob das Bremspedal 61 niedergedrückt ist oder nicht, basierend auf dem durch den Bremssensor 62 erfassten Ergebnis. Wenn die ECU 50 beurteilt, dass das Bremspedal 61 niedergedrückt wurde, geht das Programm weiter auf Schritt 104 über zum Beurteilen, ob der Anlassermotor 11 betrieben wird oder nicht. Insbesondere beurteilt die ECU 50, ob der Anlassermotor 11 betrieben wurde oder nicht, indem die dem Anlassermotor 11 zugeführte Spannung erfasst wird.
Wenn die ECU 50 beurteilt, dass der Anlassermotor 11 betrieben wurde, wird das Programm beendet. Entsprechend der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird der Motor 10 gestartet, wenn der Schalthebel 38 in die Neutralposition bei Schritt 102 gesetzt ist, das Bremspedal 61 bei Schritt 103 niedergedrückt ist und der Anlassermotor bei Schritt 104 betrieben wird. In diesem Fall wird der Primärcheck zum Lernen der Standby-Position der Stange 25 weggelassen, wenn die oben beschriebenen drei Motoranlassbedingungen erfüllt sind in einem Zustand, in dem die Reibkupplung 21 unter dem Kupplungseingriffszustand ist.
Wenn andererseits die Reibkupplung 21 nicht unter dem Kupplungseingriffszustand ist, oder wenn zumindest eine der Motoranlassbedingungen nicht erfüllt ist, geht das Programm auf Schritt 105 über zum Beurteilen, ob der Motor 10 angelassen ist oder nicht. Insbesondere beurteilt die ECU 50, ob die Motordrehzahl Ne größer als eine vorgegebene Rotationszahl ist oder nicht, um zu beurteilen, ob der Motor 10 angelassen ist oder nicht. Ferner wird der Motor 10 durch einen nicht dargestellten Vorgang gestartet unter der Bedingung, dass die Motoranlassbedingungen erfüllt sind.
Wenn die ECU 50 bei Schritt 105 beurteilt, dass der Motor 10 nicht gestartet ist, kehrt das Programm zu Schritt 101 zurück. Der Vorgang bei Schritt 105 wird wiederholt durchgeführt, bis der Motor 10 gestartet ist, wenn eine negative Antwort (nein) bei irgendeinem der Schritte 101 bis 104 erhalten wird. Wenn ferner die Motoranlassbedingungen in einem Zustand erfüllt sind, in dem die Reibkupplung 21 unter dem Kupplungseingriffszustand ist, wird der Primärcheck zum Lernen der Standby-Position der Stange 25 weggelassen und das Programm endet auf die gleiche Weise wie oben beschrieben.
Wenn die ECU 50 bei Schritt 105 beurteilt, dass der Motor 10 angelassen ist, geht das Programm auf Schritt 106 über zum Ausführen einer Subroutine des Primärchecks. Bei Schritt 106 wird die lernende Steuerung durchgeführt, um die Standby-Position der Stange 25 zu lernen, das heißt um die Standby-Position der Kupplungsscheibe 21a zu lernen. Das bedeutet, dass die ECU 50 die Stange 25 in der Rückwärtsrichtung durch Betreiben des Stellglieds 23 für die Automatikkupplung 20 unter der Bedingung bewegt, dass die Rotationsanzahl der Eingangswelle 31 (das heißt die Eingangswellendrehzahl Ne), das heißt die Drehzahl der Kupplungsscheibe 21a näherungsweise gleich Null ist, basierend auf dem Ergebnis, das durch den Drehzahlsensor 33 erfasst ist. Ferner wird die Kupplungsscheibe 21a nach und nach in Rich tung auf das gedrehte Schwungrad 10a bewegt, unter der Bedingung, dass die Kupplungsscheibe 21a von dem Schwungrad 10a getrennt ist, so dass die Drehmomentenübertragung unterbrochen ist, entlang der Rückwärtsbewegung der Stange 25. Die Rotation der Eingangswelle 31 des automatisierten Handschaltgetriebes 30 beginnt zusammen mit dem Start der Drehmomentenübertragung zwischen dem Schwungrad 10a und der Kupplungsscheibe 21a. Zu diesem Punkt wird eine Position erfasst durch Zurückkehren von einer aktuellen Position der Stange 25 um eine vorgegebene Menge. Entsprechend wird die lernende Steuerung der Standby-Position durch Anwenden eines gut bekannten Lernvorgangs für die erfasste Position durchgeführt. Beispielsweise wird eine Lernkorrekturposition als die Standby-Position berechnet, indem ein Durchschnittswert basierend auf einer erfassten Position (einer Standby-Position) der Stange 25 zu dieser Zeit und jeder erfassten Position (jede Standby-Position) der Stange 25 zu jeder vorgegebenen vorherigen Zeit ermittelt wird. Die Standby-Position wird durch den EEPROM gespeichert und das Programm endet dann. Die Standby-Position (die Lernkorrekturposition) die durch den EEPROM gespeichert ist, wird ohne eine Back up Stromquelle gespeichert. Daher kann die Standby-Position verfügbar sein, wenn der Motor 10 zum nächsten Mal gestartet wird.
Entsprechend kann die Abweichung aufgrund der Abnutzung der Kupplungsscheibe 21a absorbiert werden, indem die lernende Steuerung der Standby-Position der Stange 25 durchgeführt wird, das heißt die Standby-Position der Kupplungsscheibe 21a, wobei das Antwortverhalten der Drehmomentenübertragung zwischen dem Schwungrad 10a und der Kupplungsscheibe 21a effektiv verbessert werden kann.
Wie oben beschrieben kann die Kupplungssteuerungsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung einige nachfolgend beschriebene Wirkungen erzeugen.
Wenn die Motoranlassbedingungen in einem Zustand erfüllt sind, in dem das Schwungrad 10a und die Kupplungsscheibe 21a unter dem Eingriffszustand sind, so dass zwischen ihnen die Drehmomentenübertragung durchgeführt wird, kann die lernende Steuerung der Standby-Position der Stange 25, das heißt der Standby-Position der Kupplungsscheibe 21a, weggelassen werden, wenn der Motor 10 angelassen wird. Wenn daher die Eingangwelle 31 (das heißt die Kupplungsscheibe 21a) zusammen mit dem Start des Motors 10 gedreht wird, gibt es keine Notwendigkeit, eine Zeit zu warten, bis die Drehzahl der Eingangswelle 31 näherungsweise Null wird, um die Standby-Position zu lernen. Als Folge dessen kann eine redundante lernende Steuerung der Standby-Position der Kupplungsscheibe 21a effektiv vermieden werden. Die Fahrzeugstartverzögerung kann somit begrenzt werden.
Als nächstes wird die Kupplungssteuerungsvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung anschließend beschrieben. Identische Komponenten wie bei der ersten Ausführungsform sind mit den identischen Referenzen beschrieben und deren Beschreibungen werden zum Vereinfachen der Beschreibung weggelassen.
Bezug nehmend auf 5 ist eine Hauptaufgabe des Primärchecks entsprechend der zweiten Ausführungsform, die lernende Steuerung der Standby-Position der Stange 25 durchzuführen, das heißt der Standby-Position der Kupplungsscheibe 21a. Die lernende Steuerung wird durchgeführt, wenn der Zündschalter aus der An-Stufe abgeschaltet wird in dem Zustand, in dem der Schalthebel 28 in die neutrale Position gesetzt ist. Das bedeutet, die lernende Steuerung gemäß der zweiten Ausführungsform wird unter der Bedingung durchgeführt, dass der Motor 10 stationär ist.
Wenn das Verfahren zum Ausführen des Primärchecks begonnen wird, führt die ECU 50 bei Schritt 201 die Subroutine des Primärchecks proportional durch wie bei der ersten Ausführungsform. Bei Schritt 201 führt die ECU 50 die lernende Steuerung der Standby-Position der Stange 25 durch, das heißt der Standby-Position der Kupplungsscheibe 21a. Das bedeutet, dass die ECU 50 die Stange 25 in der Rückwärtsrichtung durch Betreiben des Stellglieds 23 für die Automatikkupplung 20 unter der Bedingung, dass die Drehzahl der Eingangswelle 31 (das heißt die Eingangswellendrehzahl Ni), das heißt die Drehzahl der Kupplungsscheibe 21a, näherungsweise gleich Null ist, basierend auf dem durch den Drehzahlsensor 33 erfassten Ergebnis. Ferner wird die Kupplungsscheibe 21a nach und nach in Richtung auf das gedrehte Schwungrad 10a bewegt, unter der Bedingung, dass die Kupplungsscheibe 21a von dem Schwungrad 10a getrennt ist, so dass die Drehmomentenübertragung unterbrochen wird, zusammen mit der Rückwärtsbewegung der Stange 25. In diesem Fall ist das Schwungrad 10a im Leerlauf nach dem Stoppen des Motors 10. Die Rotation der Einganswelle 31 des automatisierten Handschaltgetriebes 33 beginnt zusammen mit dem Beginn der Drehmomentenübertragung zwischen dem Schwungrad 10a und der Kupplungsscheibe 21a. Zu diesem Punkt wird die Position erfasst durch Zurückbringen aus der augenblicklichen Position der Stange 25 um die vorgegebe ne Menge. Entsprechend wird die lernende Steuerung der Standby-Position durchgeführt, indem der gut bekannte Lernvorgang auf die erfasste Position auf die gleiche Weise wie bei der ersten Ausführungsform angewendet wird. Das Programm geht dann zu Schritt 202 über.
Bei Schritt 202 bewegt die ECU 50 weiter die Reibkupplung 21, so dass der volle Eingriffszustand hergestellt wird. Dass bedeutet, dass die ECU 50 die Stange 25 in die volle Eingriffsposition durch Betreiben des Stellglieds 23 bewegt und den vollen Eingriffszustand der Reibkupplung 21 herstellt. Das Programm endet dann. Entsprechend der zweiten Ausführungsform kann die Abweichung aufgrund der Abnutzung der Kupplungsscheibe 21 absorbiert werden und das Ansprechverhalten der Drehmomentenübertragung zwischen dem Schwungrad 10a und der Kupplungsscheibe 21a kann auf die gleiche Weise wie bei der ersten Ausführungsform in der vorliegenden Erfindung verbessert werden.
Wie oben beschrieben kann die Kupplungssteuerungsvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung einige Wirkungen, die nachfolgend beschrieben werden, erzeugen.
Entsprechend der zweiten Ausführungsform wird die lernende Steuerung der Standby-Position durchgeführt, wenn der Motor 10 stationär ist, wobei der Schalthebel 38 in die Neutralposition gesetzt ist. Im Allgemeinen können, wenn der Schalthebel 38 in die Neutralposition gesetzt ist, die Motorstartbedingungen für eine im Wesentlichen kurze Zeitdauer beim Starten des Motors 10 erfüllt werden. Beispielsweise, wie es entsprechend der ersten Ausführungsform beschrieben ist, ist die lernende Steuerung der Standby-Position außer Betrieb gesetzt, wenn die Motorstartbedingungen in einem Zustand erfüllt sind, in dem die Kupplungsscheibe 21a mit dem Schwungrad 10a in Eingriff gebracht ist, so dass die Drehmomentenübertragung dazwischen durchgeführt wird. In diesem Fall kann die lernende Steuerung der Standby-Position, die durchgeführt wird, wenn der Motor 10 stationär ist, als Zusatz eingesetzt werden.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die oben beschriebenen Aufführungsformen beschränkt und kann modifiziert werden, wie es nachfolgend beschrieben ist.
Gemäß einer ersten alternativen Ausführungsform wird das Anlassen des Motors 10 basierend auf der Motordrehzahl Ne, wie es in Schritt 105 in 4 dargestellt ist, beurteilt. Alternativ kann das Anlassen des Motors 10 basierend auf einer vergangenen Zeit, seit die Motoranlassbedingungen erfüllt sind, beurteilt werden.
Gemäß einer zweiten Ausführungsform wird der Motor 10 als gestoppt angesehen, wenn der Zündschalter aus dem AN-Zustand in den AUS-Zustand geschaltet wird. Alternativ kann der Motor 10 als gestoppt angesehen werden, wenn die Motordrehzahl Ne kleiner als eine vorgegebene Drehzahl wird. Beispielsweise kann die vorgegebene Drehzahl bei einer kleineren Rotationsdrehzahl als einer Leerlaufdrehzahl festgelegt sein. In diesem Zustand kann die gleiche Wirkung wie bei der zweiten Ausführungsform erzeugt werden.
Gemäß der ersten und zweiten Ausführungsform in der vorliegenden Erfindung wird die Stange 25 mechanisch entsprechend der Betätigung der Kupplungsscheibe 21a betätigt. Daher wird die lernende Steuerung der Standby-Position der Stange 25 als Ersatz für eine lernende Steuerung der Standby-Position der Kupplungsscheibe 21a ausgeführt. Entsprechend kann die Standby-Position der Kupplungsscheibe 21a durch Durchführen einer lernenden Steuerung von entweder einem Rotationswinkel einer Rotationswelle des Gleichstrommotors 24 des Stellglieds 23 für die Automatikkupplung 20 oder einer Menge elektrischen Stroms, die durch den Gleichstrommotor 24 zugeführt wird, erhalten werden, oder durch Durchführen einer lernenden Steuerung eines Versatzes von irgendeinem Element aus dem Kupplungshebel 22, dem Freigabelager 27, der Membranfeder 28, der Druckplatte 29 und der Kupplungsscheibe 21a.
Gemäß der ersten und der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird der Motor 10 als die Antriebsleistungsquelle eingesetzt. Ein Elektromotor kann jedoch als die Antriebsleistungsquelle eingesetzt werden.

Claims

Kupplungssteuerungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug, enthaltend: ein Schwungrad (10a), das integral mit einer Ausgangswelle einer Antriebsleistungsquelle (10) gedreht wird; eine Kupplungsscheibe (21a), die auf das Schwungrad (10a) gerichtet angeordnet ist und mit einem Getriebe (30) verbunden ist; und eine lernende Steuerung zum Bestimmen einer Stand-by-Position der Kupplungsscheibe (21a), wobei die Stand-by-Position ein Anfangspunkt einer Drehmomentübertragung zwischen dem Schwungrad (10a) und der Kupplungsscheibe (21a) ist; dadurch gekennzeichnet, dass die lernende Steuerung zum Bestimmen der Stand-by-Position manchmal zum Zeitpunkt des Startens der Antriebsleistungsquelle (10) in Betrieb gesetzt und aktiviert wird als Antwort auf erfasste Betriebsbedingungen des Getriebes, und zu anderen Zeiten zu einem Zeitpunkt des Startens der Antriebsleistungsquelle außer Betrieb gesetzt wird; wobei die lernende Steuerung zum Zeitpunkt des Startens der Antriebsleistungsquelle in Betrieb gesetzt wird, wenn der Vorgang des Startens der Antriebsleistungsquelle nicht unmittelbar einem Zustand folgt, in dem die Kupplungsscheibe (21a) mit dem Schwungrad (10a) in Eingriff gebracht wurde, so dass ein Drehmomentübertragungsweg zwischen dem Schwungrad (10a) und der Kupplungsscheibe (21a) hergestellt ist.
Kupplungssteuerungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die lernende Steuerung zum Zeitpunkt des Startens der Antriebsleistungsquelle aus einem stationären Zustand in Betrieb gesetzt wird, wenn zum Zeitpunkt des Startens der Antriebsleistungsquelle ein Schalthebel (38) des Getriebes (30) nicht in eine neutrale Position gesetzt ist.
Kupplungssteuerungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die lernende Steuerung zum Zeitpunkt des Startens der Antriebsleistungsquelle aus einem stationären Zustand in Betrieb gesetzt wird, wenn zum Zeitpunkt des Startens der Antriebsleistungsquelle ein Bremspedal (61) des Fahrzeuges nicht niedergedrückt ist.
Kupplungssteuerungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die lernende Steuerung zum Zeitpunkt des Startens der Antriebsleistungsquelle aus einem stationä ren Zustand in Betrieb gesetzt wird, wenn zum Zeitpunkt des Startens der Antriebsleistungsquelle ein Anlassermotor (11) des Fahrzeuges nicht betrieben wird.
Kupplungssteuerungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die lernende Steuerung Mittel zum progressiven Stellen der Kupplungsscheibe (23a) und des Schwungrads (10a) in ihre Eingriffspositionen aufweist, bis die Rotation einer Eingangswelle (31) des Getriebes (30) erfasst wird.