DE10033647A1 - System zur Steuerung eines Automatikgetriebes - Google Patents

System zur Steuerung eines Automatikgetriebes

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein System zur Steuerung eines mit hydraulisch betätigten Reibungskupplungen versehenen Automatikgetriebes (3) in Verbindung mit einem Antriebsmotor (1). Um bei mangelhaftem Öldruckaufbau im Hydrauliksystem (7) des Automatikgetriebes (3) ein Durchrutschen (slip) der jeweils aktivierten Reibungskupplungen zu vermeiden, wird bei erkanntem slip das Antriebsdrehmoment des Antriebsmotors (1) stufenweise reduziert, bis kein slip auftritt. Nach Ablauf einer vorgegebenen Zeit wird das Antriebsdrehmoment wieder auf die Sollhöhe angehoben. DOLLAR A Eine Fehleranzeige erfolgt erst dann, wenn eine vorgegebene Anzahl von Einzelfehlern durch einen Zähler (24) erfasst sind. Übermäßiger Verschleiß an den Reibungskupplungen infolge von Durchrutschen ist so vermeidbar.

Description

Die Erfindung betrifft ein System zur Steuerung eines Automatikgetriebes gemäß dem Oberbegriff des Pa­ tentanspruches 1.
Mit DE 196 30 125 A1 ist ein solches Steuersys­ tem beschrieben. Dieses bekannte Steuersystem ist vorge­ sehen für ein Fahrzeugantriebssystem mit Traktionssteue­ rung der Antriebsräder, das heißt mit einer Steuerung, die beim Durchdrehen der Antriebsräder infolge unzurei­ chender Haftung dieser Räder auf der Fahrbahn deren An­ triebsmoment reduziert. Dies geschieht in bekannter Weise durch eine Reduzierung des Motorantriebsmomentes, in dem über ein Motorsteuersystem zum Beispiel die Drosselklappe oder der Zündzeitpunkt am Motor verstellt werden.
Bei hydraulisch betätigten Automatikgetrieben ist es weiterhin bekannt, dass zum Schalten der Gänge die entsprechenden Reibungskupplungselemente mit einem Hyd­ raulikdruck beaufschlagt werden, der diese Kupplungen ak­ tiviert.
Wenn der Hydrauliköldruck im Steuerkreis des Automatikgetriebes im Verhältnis zu einem speziellen Ein­ gangsdrehmoment abgesenkt wird, mangelt es dem Reibungs­ kupplungselement an Drehmomentübertragungsvermögen. In­ folge dessen wird das Reibungskupplungselement durchrut­ schen (slip) und relativ schnell verschleißen. Bei einem zu hohen Öldruck nimmt der Leistungsbedarf zum Antrieb der Ölpumpe und damit der Kraftstoffverbrauch des An­ triebsmotors in unerwünschter Weise zu.
Es ist daher üblich, dass der Hauptdruck des Automatikgetriebes so gesteuert wird, dass er proportio­ nal zur Drehmomentabgabe des Antriebsmotors verläuft.
Unter bestimmten Extrembedingungen, z. B. bei extrem niedrigen Temperaturen, kann es jedoch vorkommen, dass im hydraulischen Steuersystem von Automatikgetrieben trotz der Öldrucksteuerung kurzzeitig ein Druckabfall an geschlossenen Reibungskupplungen auftritt. Dieser Druck­ abfall führt dann zu einem unerwünschten Durchrutschen dieser geschlossenen Kupplung. Die Folge davon ist ein signifikant hoher Verschleiß der betroffenen Kupplung.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die­ sen Nachteil zu verhindern.
Die Erfindung löst diese Aufgabe mit den Merk­ malen des Anspruches 1. Die Unteransprüche haben vorteil­ hafte Weiterbildungen der Erfindung zum Gegenstand.
Indem von der Steuereinheit des Automatikge­ triebes die Eingangsdrehzahl mit der Ausgangsdrehzahl un­ ter Berücksichtigung der geschalteten Gangstufe vergli­ chen wird, ist es erkennbar, wenn an der Schaltkupplung unzulässiger Schlupf, also ein Durchrutschen (slip), auf­ tritt. In einem solchen Fall wird die aktuelle Abtriebs­ drehzahl geringer sein, als die rechnerisch zu ermitteln­ de Soll-Abtriebsdrehzahl. Von der Steuereinheit des Auto­ matikgetriebes wird daraufhin auf den Antriebsmotor der­ art eingewirkt, dass dessen Antriebsmoment reduziert wird. Dies erfolgt gemäß der Erfindung in Stufen. Wird nach einer ersten Momentenreduzierungsstufe erkannt, dass ein Durchrutschen der Schaltkupplung nicht mehr auftritt, dann wird nach Ablauf einer vorgegebenen Zeitspanne das Antriebsmoment wieder auf den ursprünglichen bzw. vorge­ gebenen Sollwert erhöht. Nachdem sich die Reibungskupp­ lung im Stadium der Haftreibung befindet, wird sie in der Mehrzahl aller Fälle auch das höhere Sollwert-Drehmoment übertragen können. Außerdem kann in der vorgegebenen Zeitspanne der Druck im hydraulischen Steuersystem wieder auf den Sollwert ansteigen, indem sich das Öl beispiels­ weise erwärmt.
Wird jedoch nach einer ersten Momentenreduzie­ rungsstufe erkannt, dass weiterhin ein Durchrutschen der Schaltkupplungen vorliegt, dann wird das Antriebsmoment um eine weitere Stufe reduziert und auf diesem Niveau um eine vorgegebene Zeitspanne gehalten. Wird nun erkannt, dass ein Durchrutschen nicht mehr auftritt, dann wird der Antriebsmotor entweder in Stufen oder direkt wieder auf das Sollwert-Drehmoment geregelt. Dieser Vorgang kann sich in mehreren Stufen wiederholen.
Die Regelung des Drehmomentes des Antriebsmo­ tors kann in an sich bekannter Weise erfolgen, z. B. durch Zurücksetzen des Zündzeitpunktes, durch Reduzierung der zugeführten Kraftstoffmenge, durch Drosselung der Luftzufuhr oder auch durch mehrere dieser Maßnahmen ge­ meinsam.
In vorteilhafter Weise können dabei die elekt­ ronische Steuereinheit des Automatikgetriebes und eine elektronische Motorsteuerung in einer Einheit verbunden sein, so dass zwischen diesen Steuerungseinheiten keine Kabel zu verlegen sind.
Die Zeitspanne jedes reduzierten Antriebsmomen­ tennniveaus kann dabei gleich groß gewählt werden. Es ist jedoch auch möglich, unterschiedlich lange Zeitspannen in einem Bereich zwischen 5 Sekunden und ca. 2 Minuten zu wählen.
In vorteilhafter Weise werden die auftretenden Fehlfunktionen der aktivierten Schaltkupplung gezählt, und erst bei Überschreiten einer vorgegebenen Anzahl von Fehlern wird eine Fehlermeldung über eine Fehleranzeige ausgelöst.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nach­ stehend anhand von Zeichnungen näher beschrieben. Es zei­ gen
Fig. 1 eine schematische Ansicht eines er­ findungsgemäßen Systems;
Fig. 2 ein Flussdiagramm der Systemsteue­ rung;
Fig. 3 ein Flussdiagramm der in der Sys­ temsteuerung nach Fig. 2 enthaltenen Schutzfunktion.
Ein Antriebsmotor 1 ist über eine Kupplung 2 verbunden mit einem hydraulisch gesteuerten Automatikge­ triebe 3. Der Antriebsmotor 1 ist mit einer elektroni­ schen Motorsteuerung 4 versehen. Das Automatikgetriebe 3 weist eine elektronische Steuereinheit 5 auf. Die Steuer­ einheit 5 ist über eine Steuerleitung 6 mit einem Hydrau­ lik-Steuerkreis 7 zum hydraulischen Ansteuern von hydrau­ lisch betätigten Reibungskupplungen verbunden, welche das Schalten verschiedener Übersetzungsstufen bzw. Schaltstu­ fen ermöglichen.
Der Hydrauliksteuerkreis 7 umfasst eine Hydrau­ likölpumpe sowie einen Öldruckregler. Die Steuereinheit 5 ist weiterhin verbunden über eine Leitung 8 mit einem Drehzahlsensor 9 an der Getriebeeingangswelle 10 und über eine Leitung 11 mit einem Drehzahlsensor 12 an der Ge­ triebeausgangswelle 13. Die Motorsteuerung 4 ist über ei­ ne Leitung 14 mit dem Antriebsmotor 1 verbunden.
Die Steuereinheit 5 vergleicht unter Beachtung der aktuell eingeschalteten Übersetzungsstufe des Automa­ tikgetriebes 3 die Drehzahlen der Antriebswelle 10 und der Abtriebswelle 13, - Kasten 15 in Fig. 2.
Bei einem nicht der eingeschalteten Übersetzung entsprechenden Drehzahlunterschied erkennt die Steuerein­ heit 5 ein Durchrutschen (slip) zumindest einer der vom Steuerkreis 7 aktivierten Reibungskupplungen und löst die erfindungsgemäße Schutzfunktion - Kasten 16 - aus.
Fig. 3 zeigt die einzelnen Schritte der Schutzfunktion 16. Es wird, gemäß Kasten 17, der Öldruck im hydraulischen Steuersystem daraufhin geprüft, ob er seinen für den angestrebten Schaltzustand maximalen Wert erreicht hat. Ist dies nicht der Fall, dann wird gemäß Kasten 18 über den Öldruckregler der Öldruck auf den Nennwert erhöht. Falls der Nennöldruck nicht erreicht wird, dann wir gemäß Kasten 19 geprüft, ob der Antriebs­ motor ein Drehmoment liefert, welches über einem Minimal- Moment zum Fahren liegt. Liegt lediglich ein solches Mi­ nimal-Moment an, dann wird von der Getriebesteuerung ein Walk Home Fehler erkannt. D. h. Vorwärtsgang- und Rück­ wärtsgangkupplung dürfen nicht mehr angelegt werden. Dies wird dem Fahrer indiziert.
Liegt jedoch ein ausreichendes Moment über dem Minimal-Drehmoment an, dann wird gemäß Kasten 21 dieses Drehmoment in einer ersten Stufe reduziert. In der Folge wird geprüft, ob bei dem reduzierten Drehmoment noch slip, also ein Durchrutschen, an der aktivierten Schalt­ kupplung auftritt - Kasten 22.
Zeigt sich, dass auch bei reduziertem Antriebs- Drehmoment noch slip an der aktivierten Schaltkupplung auftritt, dann wird der Vorgang durch ein weiteres Absin­ ken des Antriebsdrehmomentes so lange wiederholt, bis die Schaltkupplung das anliegende Moment übertragen kann bzw. das notwendige Mindestmoment erreicht ist, welches dann zum Walk Home gemäß Kasten 20 zwingt. Der Antriebszustand mit reduziertem Drehmoment wird von einem Timer, Kasten 23, über eine kalibrierte Zeit, die zwischen 5 Sekunden und ca. 2 Minuten liegen kann, gehalten.
Bei reduziertem Antriebsmoment kann die Schalt­ kupplung im Allgemeinen aus dem Gleitreibungszustand in den Haftreibungszustand übergehen. Die vom Timer 23 gege­ bene Zeit bis zur Erhöhung des Antriebsmomentes reicht im Allgemeinen aus, um den Öldruck im Hydrauliksystem auf den vorgeschriebenen Wert ansteigen zu lassen.
Über einen Zähler, Kasten 24, können die auf­ tretenden Fehler gezählt werden, und wenn eine vorgegebe­ ne Anzahl X von Fehlern überschritten ist, dann kann von einem Steuerteil, Kasten 25, eine Fehlermeldung an eine Fehleranzeige, Kasten 26, gegeben werden. Diese weist den Fahrzeugbenutzer darauf hin, dass das Automatikgetriebe mit einem Fehler behaftet ist und gewartet werden muss.
Mit der Erfindung gelingt es, die bei einem hydraulisch betätigten Automatikgetriebe unter Extrembe­ dingungen auftretenden Fälle, bei denen sich der Öldruck verzögert aufbaut, so zu überbrücken, dass ein unzulässi­ ges Durchrutschen der aktivierten Schaltkupplungen unter­ bunden wird und damit einem übermäßigen Verschleiß oder gar einer vorzeitigen Zerstörung des Automatikgetriebes vorgebeugt wird.

Claims (5)

1. System zur Steuerung eines Automatikgetriebes mit hydraulisch betätigten Reibungskupplungen zum Ver­ binden der gewünschten Schaltstufen, mit einer Hyd­ raulikölpumpe und einem Öldruckregler, einer elekt­ ronischen Steuereinheit und Sensoren zum Erfassen der Eingangsdrehzahl sowie der Ausgangsdrehzahl, wo­ bei das Automatikgetriebe mit einem Antriebsmotor verbunden ist, dessen Antriebsmoment regelbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (5) in der jeweils geschalteten Schaltstufe die Ein­ gangs- und Ausgangsdrehzahl vergleicht und beim Er­ kennen eines Durchrutschens der im Momentenfluss be­ findlichen Reibungskupplungen infolge eines unzurei­ chend hohen Öldruckes derart auf den Antriebsmotor (1) einwirkt, dass dessen Antriebsmoment reduziert wird, bis die Eingangs- und Ausgangs-Drehzahlen dem geschalteten Übersetzungsverhältnis entsprechen und das Antriebsmoment über eine Zeitspanne auf redu­ ziertem Niveau hält, bis sich ein für die Momentenü­ bertragung ausreichender Öldruck aufgebaut hat.
2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebsmoment des Antriebsmotors in Stufen re­ duziert wird.
3. System nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, dass die Zeitspanne jedes reduzierten Antriebs- Momenten-Niveaus gleich groß ist.
4. System nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, dass die Zeitspannen jedes reduzierten An­ triebs-Momenten-Niveaus in einem Bereich zwischen 5 Sekunden und ca. 2 Minuten liegen.
5. System nach Anspruch 1-4, dadurch gekennzeichnet, dass die auftretenden Fehlfunktionen der aktivierten Schaltkupplungen gezählt werden und bei Überschrei­ ten einer vorgegebenen Anzahl von Fehlern eine Feh­ leranzeige ausgelöst wird.
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