DE10036510C2 - Verfahren zum Betreiben eines Automatgetriebes - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Automatgetriebes gemäß dem Oberbegriff des Patentan­ spruchs 1.

Bei aus dem Stand der Technik bekannten Automatgetrie­ ben für Kraftfahrzeuge werden Schaltelemente bzw. Kupplun­ gen oder Bremsen zur Einstellung eines bestimmten Überset­ zungsverhältnisses des Automatgetriebes über ein Hydaulik­ system mit vorgegebenen Zeit-Druck-Profilen angesteuert. Die hierfür erforderliche Koordination der verschiedenen Getriebekomponenten erfolgt über eine mit dem Hydauliksys­ tem verbundene elektronische Steuereinheit, die in Abhän­ gigkeit der jeweils vorliegenden Betriebssituation des Kraftfahrzeuges und eventuellen Fahrerwunschvorgaben zur Erreichung einer gewünschten Schaltqualität eine Schaltung entsprechend steuert.

Ein Zeit-Druck-Profil läßt sich bei einer üblichen Schaltung insbesondere bei einem zuschaltenden Schaltele­ ment bzw. einer zuschaltenden Kupplung in eine Füllphase und in eine Schaltphase einteilen, wobei die Füllphase wie­ derum in eine Schnellfüllphase und eine Füllausgleichsphase aufgegliedert werden kann. Die sich an die Füllphase des Schaltelementes anschließende Schaltphase stellt den Be­ reich eines Zeit-Druck-Profiles eines zuschaltenden Schalt­ elementes dar, in welchen das Schaltelement über eine Druckrampe derart mit einem Wirkdruck beaufschlagt wird, bis ein Druck außerhalb einer Schaltung erreicht wird, der zur Übertragung eines erforderlichen bzw. gewünschten Mo­ mentes des Schaltelementes führt. Eine derartige Drucksteu­ erung ist beispielsweise aus der DE 195 46 292 A1 bekannt.

Um den ständig steigenden Anforderungen an die Funk­ tionalität der Automatgetriebe sowie den Bestrebungen, den Schaltkomfort zu erhöhen, gerecht zu werden, wurde dazu übergegangen, die Anzahl der zu schaltenden Gänge zu erhö­ hen sowie eine kompaktere Bauweise der Getriebe vorzusehen. Insbesondere die höhere Anzahl an Gangstufen der Getriebe führt dazu, daß ein Schaltelement bzw. eine Kupplung häufi­ ger zur Schaltung verschiedener Gänge eingesetzt wird.

Zur Verbesserung der Variabilität sowie der Spontanei­ tät der Automatgetriebe ist zudem meist vorgesehen, daß ein Fahrer in das Schaltverhalten und damit in vorgegebene Schaltabläufe eines Automatgetriebes manuell eingreifen kann. Darüber hinaus sind üblicherweise in der elektrischen Steuereinheit Schaltstrategien hinterlegt, die es erlauben, Schaltungen in bestimmten Betriebs- bzw. Fahrsituationen abzubrechen bzw. rückgängig zu machen.

Diese Maßnahmen führen jedoch dazu, daß ein Zu- und Abschalten der Kupplungen zum richtigen Zeitpunkt, d. h. ohne eine Verschlechterung des Fahrkomforts bzw. der Schaltqualität, immer schwieriger wird. Insbesondere pro­ blematisch ist es beispielsweise, wenn eine Kupplung in einen Kraftfluß eines Antriebsstranges des Kraftfahrzeuges geschalten wird, die eine zu geringe Befüllung aufweist. In einem derartigen Betriebspunkt ist die Kupplung noch nicht in der Lage, das erforderliche bzw. gewünschte Moment zu übertragen. Erlangt die Kupplung nach ihrer Zuschaltung ihre volle Übertragungsfähigkeit, wird dies durch einen sogenannten Schaltruck spürbar, der zum einen aufgrund ei­ ner gewünschten Schaltqualität und zum anderen aufgrund einer erheblichen Mehrbelastung der Kupplung vermieden wer­ den soll. Erreicht hingegen eine Kupplung vor dem eigentlich vorgesehenen Zeitpunkt ihrer Zuschaltung ihre volle Übertragungsfähigkeit, führt dies zu einem Beschleunigungs­ einbruch, der ebenfalls eine Beeinträchtigung des Fahrkom­ forts darstellt.

Zur Vermeidung dieser Nachteile werden in der Praxis Verbotszeiten zwischen zwei aufeinander folgenden Schaltun­ gen vorgesehen, vor deren Ablauf keine Schaltung durchge­ führt wird. Damit soll gewährleistet werden, daß die Schaltelemente bzw. Kupplungen einen eindeutigen Zustand, nämlich gefüllt oder entleert, erreichen, auf welchem eine Schaltung problemlos aufgebaut werden kann, ohne die be­ schriebenen, die Schaltqualität reduzierenden Phänomene zu erhalten. Außerdem wird zur Umgehung der vorbeschriebenen Problematik ein Abbrechen bzw. ein Rückgängigmachen von Schaltungen, d. h. die Wegnahme des Ansteuerdruckes auf das Schaltelement in der Schaltvorbereitungs- bzw. Schaltphase, häufig nicht oder nur in sehr eingeschränkter Weise zuge­ lassen, so daß bereits eingeleitete Schaltvorgänge vor dem Start einer weiteren Schaltung zuerst ausgeführt werden müssen.

Dabei ist jedoch von Nachteil, daß eine gewünschte Spontaneität der Automatgetriebe bzw. der Kraftfahrzeuge im Fahrbetrieb oft nicht erreicht werden kann und insbesondere bei Fahrerwunschvorgaben, wie beispielsweise einem "kick­ down" im Anschluß an einen mit einer eingeleiteten Rück­ schaltvorgang verbundenen abgebrochenen Überholvorgang, nicht sofort das gewünschte bzw. erforderliche Abtriebsmo­ ment zur Verfügung steht.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfah­ ren zum Betreiben eines Automatgetriebes zur Verfügung zu stellen, mit dem eine hohe Spontaneität erreicht werden kann, ohne Einbußen einer gewünschten Schaltqualität zu erhalten.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit einem Verfahren zum Betreiben eines Automatgetriebes mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren wird nun in Abhän­ gigkeit eines Zeit-Druck-Profiles, demgemäß ein Schaltele­ ment zuletzt angesteuert wurde, und eines zugeordneten, den Betriebspunkt des Schaltelements in Bezug auf einen Füll­ grad und/oder eine Stellung eines Kolbens des Schaltele­ ments über einen in der elektronischen Steuereinheit abge­ legten Algorithmus ein aktueller Betriebspunkt des betref­ fenden Schaltelementes ermittelt.

Damit wird eine Art Füllstandsanzeiger bzw. Befüllmo­ dell geschaffen, welches den Vorteil bietet, daß zu jedem Zeitpunkt im Betrieb des Automatgetriebes der aktuelle Zu­ stand eines jeden Schaltelementes bekannt ist. Insbesondere kann bei einem jeden Schaltelement beim Zuschalten die richtige Befüllzeit und beim Abschalten die richtige Ent­ leerzeit selbständig ermittelt werden, woraus sich die Mög­ lichkeit einer präzisen, dem aktuellen Betriebspunkt ange­ paßten Ansteuerung bei einem anschließenden Schaltvorgang ergibt.

Das erfindungsgemäße Verfahren bietet insbesondere bei einer sich an eine abgebrochene Schaltung anschließenden Schaltung, bei dem dasselbe Schaltelement beteiligt war, den Vorteil, daß der neue Schaltvorgang auf dem aktuellen Betriebspunkt bzw. Betriebszustand des Schaltelementes aufgebaut wird und die erforderliche Ansteuerung zur Durchfüh­ rung der zweiten Schaltung spontan und ohne Schaltquali­ tätsverlust mit einem situationsgerechten Ansteuerdruck durchgeführt wird.

Eine sehr genaue Abstimmung des Getriebes kann hier erfolgen, wenn ein Getriebeapplikateur wichtige physikali­ sche Randbedingungen des Schaltelements und seiner Ansteue­ rung vorgibt. Damit wird in vorteilhafter Weise sicherge­ stellt, daß das Schaltelement beispielsweise zum Zeitpunkt einer Soll-Lastübernahme eines Schaltelementes voll befüllt ist und das erforderliche Moment überträgt. Umgekehrt ist gewährleistet, daß zum Zeitpunkt der Lastabgabe, wenn kein Kraftschluß vorliegt, kein Moment mehr übertragen wird.

Vorteilhafte Ausführungen und Weiterbildungen des er­ findungsgemäßen Verfahrens ergeben sich aus den Patentan­ sprüchen und aus den nachfolgend anhand der Zeichnung prin­ zipmäßig beschriebenen Ausführungsbeispielen.

Es zeigt:

Fig. 1 einen stark schematisierten Verlauf eines Ansteu­ erdruckes eines zuschaltenden Schaltelementes und jeweils einen damit korrespondierenden Verlauf eines übertragenen Momentes des Schaltelementes sowie eines Füllgrades bzw. eines Betriebspunktes des Schaltelementes und

Fig. 2 eine Darstellung verschiedener möglicher Be­ triebszustände eines Schaltelementes, wobei deren Anordnung den Ablauf vom Beginn einer Zuschaltung bis hin zu einem Abschalten des Schaltelementes wiedergibt.

Fig. 1 zeigt beispielhaft einen Verlauf l_F eines Füllgrades, einen Verlauf l_p eines Ansteuerdruckes p_k über der Zeit t sowie einen Verlauf l_M eines übertragbaren Momentes M eines hier als Lamellen-Kupplung an sich bekann­ ter Bauart ausgebildeten Schaltelementes während einer Be­ füllphase, einer Schaltphase und einer sich anschließenden Entleerphase der Kupplung.

Der erste Verlauf l_F, der den Füllgrad oder eine hierzu korrespondierende Kolbenposition der Kupplung dar­ stellt, steht dabei in Abhängigkeit des darunter darge­ stellten Zeit-Druck-Profiles l_p des Ansteuerdruckes p_K der betrachteten Kupplung. Ebenfalls in Abhängigkeit des Verlaufs l_p des Ansteuerdruckes p_K der Kupplung steht der Verlauf des übertragbaren Kupplungsmomentes M über der Zeit t. Alle Verläufe repräsentieren gemeinsam typische, der Realität entnommene Betriebszustände einer Kupplung eines Automatgetriebes im Betrieb, wobei die Verläufe des Füllgrades bzw. der Stellung der Kupplung und des übertrag­ baren Momentes M der Kupplung wenigstens teilweise empi­ risch ermittelt und in einer elektronischen Steuereinheit in Abhängigkeit des Zeit-Druck-Profiles des Ansteuerdruc­ kes p_K abgelegt sind.

Der in Fig. 1 dargestellte Verlauf l_F des Füllgrades oder einer Position eines Kolbens der Kupplung ist rein exemplarisch, da sich der Kolben der Kupplung in Abhängig­ keit des Ansteuerdruckes p_K selbstverständlich auch schneller oder langsamer auf ein Lamellenpaket der Kupplung zubewegen kann, womit sich jeweils ein anderer ermittelter Verlauf l_F des Stellweges des Kolbens über der Zeit t er­ gibt.

Zur Bereitstellung der erforderlichen Daten für den Algorithmus des erfindungsgemäßen Befüllmodells werden vor­ zugsweise für ein "Mittelgetriebe", welches repräsentativ für eine Serie ist, typische Befüllzeiten und der Weg, den der Kolben über die Zeit zurücklegt, festgelegt. Bei diesem "Mittelgetriebe werden die aus der Fertigung bekannten Toleranzen gemittelt, und die sich daraus ergebenden geome­ trischen Größen der einzelnen betrachteten Schaltelemente und die Materialwerte der einzelnen Teile, wie beispiels­ weise eine Federkonstante der Tellerfeder, als Bezugsgrößen dem Befüllmodell zugrunde gelegt. Im Betrieb festgestellte Abweichungen von den tatsächlichen Gegebenheiten der Kupp­ lung bzw. des Getriebes, die außerhalb eines vorgegeben Toleranzbereiches liegen, können selbstverständlich über Adaptionen ausgeglichen werden.

In Abhängigkeit verschiedenster abgelegter Zeit-Druck- Profile l_p des Ansteuerdruckes p_K kann dann der aktuelle Betriebszustand der Kupplung ermittelt werden und einer zukünftigen Ansteuerung der Kupplung mit einem von dem Al­ gorithmus der elektronischen Steuereinheit situationsabhän­ gig vorgegebenen Zeit-Druck-Profil des Ansteuerdruckes zu­ grunde gelegt werden.

Nachfolgend werden die verschiedenen Betriebsphasen bzw. einzelnen Betriebszustände einer Kupplung bezüglich des in der Fig. 1 dargestellten Zeit-Druck-Profiles l_p des Ansteuerdruckes p_K beschrieben.

Die in der Fig. 1 aufgeführten Punkte A bis L reprä­ sentieren markante Punkte während des Befüll- bzw. Schalt­ vorbereitungsvorganges, des Schaltvorganges und des Ent­ leervorganges der Kupplung.

Der Punkt A gibt die Ausgangsposition einer entleerten Kupplung eines Automatgetriebes wieder, deren Füllgrad gleich 0% ist. Ab dem Punkt A wird die Kupplung mit einem Schnellfülldruck p_k_sf beaufschlagt, wobei zu Beginn die­ ser Phase von der Kupplung noch kein Moment übertragen wird. Obwohl die Kupplung in dieser sogenannten Schnell­ füllphase bereits von einer mit der elektronischen Steuer­ einheit signaltechnisch verbundenen Hydraulik des Automat­ getriebes angesteuert bzw. mit Druck beaufschlagt wird, wird über den Algorithmus bzw. das Befüllmodell der elek­ tronischen Getriebesteuerung für den Füllgrad der Kupplung bzw. den zurückgelegten Kolbenweg bezogen auf dessen Ge­ samthubweg bis zu einem Punkt B ein Wert von 0% angenommen. Mit dieser Vorgehensweise wird berücksichtigt, daß das Sy­ stem eine gewisse Totzeit bzw. Reaktionszeit aufweist.

In einer an den Punkt B anschließenden Befüllphase wird der Füllgrad der Kupplung stetig ansteigend von dem Befüllmodell angenommen, wobei dieser Anstieg gleichzeitig eine Bewegung des Kolbens in Richtung des Lamellenpaketes der Kupplung entgegen z. B. einer Tellerfederkraft und einer Reibkraft bedeutet. Die Reibkraft kann beispielsweise aus der Reibung eines O-Ringes resultieren, der zwischen dem Kolben und einer diesen umgebenden Wand eines Kolbenraumes angeordnet sein kann.

Während der Befüllphase der Kupplung muß der Ansteuer­ druck p_K bzw. dessen Druckwert derart eingestellt werden, daß er z. B. der Tellerfederkraft, welche den Kolben in sei­ ne Ruhe- bzw. Entlüftungsposition verstellen will, entge­ genwirkt und den Kolben in Richtung des Lamellenpaketes verstellt. Zusätzlich muß der Ansteuerdruck noch die Reib­ kraft der O-Ringreibung überwinden.

Die Tellerfederkraft und die Reibkraft des O-Ringes sind dabei von verschiedenen Einflußparametern, wie bei­ spielsweise einer Getriebetemperatur, der momentanen Posi­ tion des Kolbens, einer O-Ring-Verpressung sowie einer Oberflächenbeschaffenheit des Kolbens und des Kolbenraumes und der Qualität des Druckmediums abhängig. Als Druckmedium ist in bekannter Weise ein inkompressibles Fluid, wie bei­ spielsweise Öl, vorgesehen, wobei auch hier eine Temperatur des Öls sowie eine damit in Abhängigkeit stehende Viskosi­ tät in die Bestimmung des jeweiligen Betriebszustandes der Kupplung Eingang finden.

Mit Kenntnis der realen Gegebenheiten bzw. der realen Betriebszustände ist über den einen Füllstandsanzeiger bil­ denden erfindungsgemäßen Algorithmus zu jedem Zeitpunkt die aktuelle Kolbenposition in Prozent des Gesamtweges des Kol­ bens ermittelbar. Alternativ hierzu ist über das gezeigte Befüllmodell auch eine direkte Positionsanzeige des Kolbens über die gesamte Wegstrecke möglich.

Gemäß der Darstellung in Fig. 1 wird bei einem das Ende der Schnellfüllphase kennzeichnenden Punkt C der An­ steuerdruck p_K von dem Schnellfülldruck p_k_sf auf den Wert eines Fülldruckes p_füll zurückgenommen, wobei die Bewegung des Kolben in Richtung des Lamellenpaketes der Kupplung weiter angenommen wird, bevor er vollständig zum Stillstand kommt. Der Zeitpunkt des Stillstandes des Kol­ bens wird in Fig. 1 durch den Punkt D näher bezeichnet. An diesem Betriebspunkt hat der Kolben eine theoretische 100%- Schwelle erreicht und liegt an dem Kupplungspaket an, wobei die Kupplung noch kein nennenswertes Moment überträgt. Die auf den Punkt C folgende und bis zu dem Punkt E, welcher den Beginn der Schaltphase markiert, reichende Phase wird als Füllausgleichsphase bezeichnet, in der der Kolben als ruhend und die Befüllung als konstant angenommen wird.

In der sich an die Füllausgleichsphase anschließenden Schaltphase wird der Ansteuerdruck p_K bis zu dem Punkt F auf einen Sicherheitsdruckwert außerhalb einer Schaltung angehoben. Erst während dieser Phase beginnt der Wert des Momentes M, welches von der Kupplung übertragen wird, line­ ar bis zu dem Punkt F auf einen Maximalwert anzusteigen.

Wie dem Verlauf l_F des Füllgrades bzw. der Position des Kolbens der Kupplung zu entnehmen ist, wird über den Füllstands-Algorithmus eine theoretische Zunahme der Bewe­ gung des Kolbens über die 100%-Marke angenommen, um Elasti­ zitäten der Kupplung in das Befüllmodell mit einzubeziehen. Damit wird ein sogenanntes "Aufblasen der Kupplung bei deren Beaufschlagung mit dem Sicherheitsdruckwert berück­ sichtigt. Diese Phase entspricht in Fig. 1 dem Verlauf zwi­ schen den Punkten E bis J, wobei das volle Moment von der Kupplung im Bereich zwischen den Punkten F und G übertragen wird.

Der Punkt F repräsentiert den Zeitpunkt, an welchem der eigentliche Schaltvorgang beendet ist, da die Kupplung den notwendigen Sicherheitsdruckwert des Ansteuerdruc­ kes p_K erreicht hat.

Bei Punkt G wird bereits wieder die Entleerphase der Kupplung eingeleitet, was zur Folge hat, daß der Ansteuer­ druck p_K wieder verkleinert wird. Dabei wird über den Al­ gorithmus bzw. das Befüllmodell der elektronischen Steuer­ einheit ein gewisser Zeitraum als Totzeit vorgesehen, bis der Kolben der Kupplung beginnt, sich von seiner Maximalposition in seine Ruhelage zurück zu bewegen. Diese Totzeit ist im Verlauf des Füllgrades bzw. der Position des Kolbens durch den Bereich zwischen den Punkten G und H dargestellt, wobei das von der Kupplung maximal übertragbare Moment M über das Befüllmodell bereits ab dem Punkt G wieder als abnehmend angenommen wird. Bei Erreichen des Punktes I ist der elektronischen Steuereinheit vorgegeben, daß von der Kupplung kein nennenswertes Moment M mehr übertragen wird, obwohl der Kolben nach wie vor an dem Lamellenpaket der Kupplung anliegt.

Der Ansteuerdruck p_K wird in der Phase zwischen den Punkten G und I stetig auf einen Wert verkleinert, der etwa dem Fülldruck p_füll entspricht bzw. etwas darunter liegt, und für eine kurze Zeitspanne auf diesem gehalten, bevor er auf den Ausgangswert des Ansteuerdruckes p_K vor der Be­ füllphase abgesenkt wird. Dadurch wird über den Algorithmus eine gewisse Totzeit im Rückstellverhalten des Kolbens be­ rücksichtigt.

Der Punkt K repräsentiert den Betriebszustand der Kupplung, an welchem der Druckwert des Ansteuerdruckes p_K unterhalb des Fülldruckes p_füll bei Null angelangt ist, und der Kolben der Kupplung von der Tellerfeder vom Kupp­ lungspaket in Richtung seiner Ausgangs- bzw. Ruhelage be­ wegt wird. Bei Punkt L hat der Kolben der Kupplung mit der 0%-Grenze seine Ausgangslage erreicht, wobei der Zeitraum zwischen den Punkten K und L von verschiedenen Einflußpara­ metern, wie beispielsweise der Getriebetemperatur, der Öl­ viskosität, der Tellerfederkraft und der Reibkraft des O- Ringes abhängt, deren Einflüsse ebenfalls von dem Algorith­ mus berücksichtigt werden. Bei einem Entleeren der Kupplung wirkt z. B. die Reibkraft des O-Ringes der Tellerfederkraft entgegen, womit sich der aufzubringende Druckwert des An­ steuerdruckes p_K um die Reibkraft vermindert.

Aufgrund der genauen Kenntnis des jeweils aktuellen Betriebspunktes der Kupplung mit diesem Befüllmodell kann bei einem Abbrechen einer Schaltung oder bei einem Rückgän­ gigmachen einer Schaltung eine sich anschließende weitere Schaltung problemlos mit einem geeigneten Zeit-Druck-Profil des Ansteuerdruckes p_K eingeleitet werden.

Wenn beispielsweise nach 130 ms einer 230 ms dauernden Schnellbefüllphase und einer Totzeit von 30 ms die Befül­ lung abgebrochen wird, wird über den Algorithmus ermittelt, daß der Kolben 50% seines Maximal- bzw. seines gesamten Stellweges zurückgelegt hat. Der Füllgrad bzw. der Stellweg wird dann bei 50% angenommen, wobei von diesem Punkt aus­ gehend eine Bestimmung erfolgen kann, zu welcher Zeit die Kupplung ihre vollständige Befüllung erreicht hat oder zu welcher Zeit sie vollständig entleert sein wird.

Das die Kolbenposition beschreibende Befüllmodell be­ inhaltet als Einflußparameter vorzugsweise auch die physi­ kalische Randbedingungen der Kupplung und ihrer Ansteue­ rung. Dabei werden neben den bereits beschriebenen Tempera­ tureinflüssen und Systemelastizitäten auch insbesondere Totzeiten des Gesamtsystems, wie beispielsweise des elek­ tronischen Steuergerätes mit seinen Stromendstufen, der Kupplung und der sie ansteuernden Hydraulik sowie deren hydraulischer Ventile, berücksichtigt. Auch Hysteresen des Gesamtsystems werden hier in die Bestimmung des aktuellen Betriebspunktes der Kupplung mit einbezogen, welche insbe­ sondere durch einen differierenden Wert der Reibkraft der O-Ringreibung beim Befüllen und Entleeren der Kupplung entstehen. Zusätzlich können System- bzw. Fertigungstoleranzen durch geeignete Adaptionen des Zeit-Druck-Profiles des An­ steuerdruckes p_K ausgeglichen werden.

Es versteht sich, daß die Anzahl der aufgezeigten Ein­ flußparameter für das Befüllmodell weder vollständig noch begrenzend ist. Vielmehr besteht bei dem erfindungsgemäßen Verfahren die Möglichkeit, in Abhängigkeit einer vorgegebe­ nen Güte der Funktion zur Feststellung der Position des Kolbens der Kupplung bzw. des Füllgrades der Kupplung auch weitere Parameter zu berücksichtigen oder die Parameter unterschiedlich in ihrem Einfluß zu gewichten. Auch besteht die Möglichkeit, nur einige bestimmte Parameter in die Er­ mittlung des Betriebszustandes der Kupplung einfließen zu lassen.

In einer Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens kann es auch vorgesehen sein, daß die Elastizitäten der Kupplung oberhalb der 100%-Marke des Stellweges des Kolbens über einen Filteralgorithmus herausgefiltert bzw. derart ausgeglichen werden, daß das Zeit-Druck-Profil des Ansteu­ erdruckes p_K gemäß Fig. 1 zeitversetzt abgebildet wird. Eine derartige Vorgehensweise ist in Fig. 1 im Verlauf des Ansteuerdruckes p_K mit einer strichlierten Linie darge­ stellt. Damit wird vermieden, daß von der elektronischen Steuereinheit eine Meldung ausgegeben wird, daß der Stell­ weg des Kolbens am Punkt I bereits die 100%-Marke erreicht hat.

In Fig. 2 sind verschiedene Betriebszustände der Kupp­ lung dargestellt bzw. die Zustände wiedergegeben, welche durch das Befüllmodell bzw. den Füllanzeiger nachgebildet werden und auch realen Betriebszuständen der Kupplung im Betrieb des Automatgetriebes entsprechen.

Zunächst wird mit einem Zustand S1 eine Initialisie­ rung wiedergegeben, bei der beispielsweise ein Nullwert des Füllgrades bzw. des Stellweges des Kolbens vorgegeben wird, womit der Zustand einer leeren Kupplung, deren Kolben sich in Ruheposition befindet, eingestellt wird. Dieser Zustand der Kupplung wird durch den Zustand S2 wiedergegeben und entspricht dem Bereich der Verläufe der Fig. 1, welcher zeitlich vor dem Punkt A liegt.

Bei einem Übergang von dem Zustand S2 zu einem Zu­ stand S3, welcher den Bereich zwischen den Punkten A und B der Verläufe aus Fig. 1 repräsentiert, bildet der Algorith­ mus einen Zustand der Kupplung ab, der der Befüllung der Kupplung bei noch stehendem Kolben entspricht. Ein sich an den Zustand S3 anschließender Zustand S4 stellt die Phase der Verläufe aus Fig. 1 zwischen den Punkten B und C dar, während der die Kupplung befüllt wird und der Füllgrad der Kupplung bzw. der Stellweg des Kolbens zunimmt.

Der mit einem Zustand S5 dargestellte Betriebszustand der Kupplung entspricht dem Bereich der Verläufe aus Fig. 1 zwischen den Punkten D und J, wobei die Kupplung in diesem Bereich voll ist und der Füllgrad bzw. der Kolbenstellweg einen Wert von mindestens 100% aufweist. Ein daran sich anschließender Zustand S6 steht stellvertretend für den Bereich der Verläufe aus Fig. 1 zwischen den Punkten J und K, in welchem die Kupplung entleert wird und der Kolben der Kupplung noch keine Veränderung seiner Position er­ fährt.

In einem Zustand S7, der den Verläufen gemäß Fig. 1 zwischen den Punkten K und L entspricht, wird die Kupplung weiter entleert, und der Kolben der Kupplung wird in Rich­ tung seiner Ruheposition bewegt. Wenn diese erreicht ist, befindet sich die Kupplung wieder in Zustand 2.

Mit diesem Zyklus ist der Ablauf einer Befüllung, ei­ ner sich daran anschließenden Entleerung der Kupplung und einer dazwischen liegenden Kraftflußübernahme im Automatge­ triebe beschrieben, welche bei einer Zu- und einer an­ schließenden Abschaltung der Kupplung erfolgen.

Die mit den Bezugszeichen 1 bis 4 näher bezeichneten Pfeile bzw. Pfade zwischen den Zuständen S3, S4, S5, S6 und S7 stellen alle durch den Algorithmus bzw. das Befüll­ modell erlaubten Zwischenübergänge zur Erhöhung der Sponta­ neität und des Schaltkomforts zwischen diesen Betriebszu­ ständen der Kupplung dar.

Im Gegensatz zu den eingangs beschriebenen bekannten Verfahren kann hier bei Auftreten eines Abbruchkriteriums im Bereich zwischen den Punkten A und B der Schaltung nach Erreichen des Punktes B direkt von dem Zustand S3 in den Betriebszustand S7 der Kupplung übergegangen werden, ohne Einbußen der Schaltqualität zu erhalten. Dieser Übergang ist durch den mit dem Bezugszeichen 1 bezeichneten Pfeil in Fig. 2 dargestellt.

Auch kann bei einem Signal zur Durchführung einer Schaltung während des Betriebszustandes S7 der Kupplung nach Erreichen des Punktes L direkt in die Befüllphase des Zustands S3 übergangen werden. Dieser Zwischenpfad ist in Fig. 2 mit dem unter den Bezugszeichen 4 näher bezeichneten Pfeil wiedergegeben. Dieser Übergang ermöglicht es, daß die Kupplung vor einer Wiederaufnahme einer Befüllphase nicht vollständig entleert werden muß, was eine erhebliche Verzö­ gerung bzw. Beeinträchtigung der Spontaneität des Getriebes zur Folge hätte.

Darüber hinaus besteht die Möglichkeit, von dem Be­ triebszustand S4 der Kupplung, während dem die Kupplung befüllt wird und der Kolben auf das Lamellenpaket der Kupp­ lung zu bewegt wird, bei Vorliegen eines Abbruchkriteriums der Schaltung direkt in den Zustand S7 überzugehen. Dieser Zwischenpfad ist durch den mit dem Bezugszeichen 2 näher bezeichneten Pfeil dargestellt. Dabei ergibt sich der Vor­ teil, daß die Kupplung nicht erst die Zustände S5 und S6 durchlaufen muß, wodurch eine signifikante Erhöhung der Spontaneität des Automatgetriebes erreicht wird.

Erfolgt während des Betriebszustandes S6 ein Schaltsi­ gnal, kann aufgrund der Ermittlung des aktuellen Betriebs­ punktes der Kupplung über den Algorithmus direkt in den Zustand S5 der Kupplung zurückgesprungen werden, ohne die vorgesehene Schaltung zu beeinträchtigen. Dieser Rücksprung ist durch einen Pfeil 3 in Fig. 2 dargestellt.

Aus den beschriebenen Zwischenpfaden 1 bis 4 der Fig. 2 wird nochmals besonders deutlich, wie spontan ein Automatgetriebe mit dem erfindungsgemäßen Verfahren betrie­ ben werden kann.

Bezugszeichen

1

,

2

,

3

,

4

Zwischenpfad
A bis L Betriebspunkte der Kupplung
l_F Verlauf der Kolbenstellung bzw. des Füllgrads
l_M Verlauf des übertragenen Moments
l_p Verlauf des Ansteuerdrucks
p_K Ansteuerdruck einer Kupplung
p_K_sf Schnellfülldruck
p füll Fülldruck
M übertragenes Moment
S1 bis S7 Zustand
t Zeit

Claims (8)

1. Verfahren zum Betreiben eines Automatgetriebes ei­ nes Kraftfahrzeuges mit einem Hydrauliksystem, mit einer mit dem Hydrauliksystem verbundenen elektronischen Steuer­ einheit und wenigstens einem über das Hydrauliksystem über vorgegebene Zeit-Druck-Profile ansteuerbaren Schaltelement, wobei das Schaltelement über die Zeit-Druck-Profile zu- oder abgeschaltet wird, dadurch gekennzeich­ net, daß in Abhängigkeit eines einer vorherigen An­ steuerung des Schaltelementes zugrunde liegenden Zeit- Druck-Profiles und eines zugeordneten, den Betriebspunkt des Schaltelementes in Bezug auf einen Füllgrad und/oder eine Stellung eines Kolbens des Schaltelementes repräsen­ tierenden Profils über einen in der elektronischen Steuer­ einheit abgelegten Algorithmus ein aktueller Betriebspunkt des jeweils betrachteten Schaltelementes ermittelt wird, auf welchem aufbauend eine Ansteuerung des Schaltelementes erfolgt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die physikalischen Randbedingungen des Schaltelementes und seiner Ansteuerung als Einflußpara­ meter in den Algorithmus der elektronischen Steuereinheit zur Ermittlung des aktuellen Betriebspunktes des Schaltele­ mentes eingehen.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß Totzeiten der Hydraulik und/oder der elektronischen Steuereinheit Einflußparameter zur Er­ mittlung des aktuellen Betriebspunktes des Schaltelementes darstellen.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 oder 3, da­ durch gekennzeichnet, daß Temperaturein­ flüsse auf das Automatgetriebe Einflußparameter zur Ermitt­ lung des aktuellen Betriebspunktes des Schaltelementes dar­ stellen.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß Systemelastizitäten des Schaltelementes Einflußparameter zur Ermittlung des aktuel­ len Betriebspunktes des Schaltelementes darstellen.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß Hysteresen bezüglich eines Verhaltens des Schaltelementes beim Zuschalten und Abschalten Einflußparameter zur Ermittlung des aktuellen Betriebspunktes des Schaltelementes darstellen.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zur Ermittlung des ak­ tuellen Betriebspunktes des Schaltelementes ein Filteralgo­ rithmus vorgesehen ist, mit dem Elastizitäten des Schalte­ lementes und/oder Totzeiten der Ansteuerung des Schaltele­ mentes im Betrieb ausgeglichen werden.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß Bauteiltoleranzen des Schaltelementes über definierte Adaptionen ausgeglichen werden.