DE10127762B4 - Automatic transmission device for improving the shifting comfort of motor vehicles equipped with this automatic transmission - Google Patents

Automatic transmission device for improving the shifting comfort of motor vehicles equipped with this automatic transmission Download PDF

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Abstract

Automatische Getriebeeinrichtung für ein Kraftfahrzeug mit:einem Antriebsmotor (10), der über ein automatisch schaltendes Getriebe (14) mit wenigstens einem Antriebsrad verbunden ist,einem Steuergerät (26), dessen Eingänge mit einem Fahrpedalstellungsgeber (30) und Sensoren (27, 28, 34) zum Erfassen von Betriebszuständen des Fahrzeug verbunden sind und dessen Ausgänge mit einer Betätigungseinheit (24) zum Schalten des Getriebes (14) und einer Signalisiereinrichtung (38, 48, 49) verbunden sind,wobei die Betätigungseinheit (24) abhängig von der Stellung (30) des Fahrpedals (32) und den Betriebszuständen (27, 28, 34) des Fahrzeugs betätigt wirdund wobei die Signalisiereinrichtung (38, 48, 49) eine bevorstehende Schaltung signalisiert, dadurch gekennzeichnet, dass die Signalisiereinrichtung eine Vorrichtung (38) Vorrichtung zum Verändern des Druckpunktes des Fahrpedals (32) enthält, die den Druckpunkt des Fahrpedals (32) bei einer bevorstehenden Schaltung in Richtung einer verminderten Betätigung des Fahrpedals (32) verschiebt, wobei die Vorrichtung (38) eine Drehfeder (40) aufweist, deren inneres Ende starr mit einer Halteplatte (42) verbunden ist, und deren äußeres, freies Ende einen elastisch nachgiebigen Anschlag (44) für das Fahrpedal (32) bildet, wobei die Halteplatte (42) mittels eines Elektromotors (46) verdrehbar ist, der vom Steuergerät (26) angesteuert wird.Automatic transmission device for a motor vehicle, comprising: a drive motor (10) which is connected to at least one drive wheel via an automatically shifting transmission (14), a control device (26) whose inputs are connected to an accelerator pedal position transmitter (30) and sensors (27, 28, 34) for detecting operating conditions of the vehicle are connected and whose outputs with an actuating unit (24) for switching the transmission (14) and a signaling device (38, 48, 49) are connected, wherein the actuating unit (24) depending on the position ( 30) of the accelerator pedal (32) and the operating conditions (27, 28, 34) of the vehicle, and wherein the signaling device (38, 48, 49) signals an impending circuit, characterized in that the signaling device comprises means (38) for changing the pressure point of the accelerator pedal (32) containing the pressure point of the accelerator pedal (32) in an upcoming circuit in the direction of a ver reduced actuation of the accelerator pedal (32) moves, wherein the device (38) has a torsion spring (40) whose inner end is rigidly connected to a holding plate (42), and the outer, free end of an elastically resilient stop (44) for the Accelerator pedal (32) forms, wherein the holding plate (42) by means of an electric motor (46) is rotatable, which is controlled by the control unit (26).

Description

Die Erfindung betrifft eine automatische Getriebeeinrichtung mit den Merkmalen gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.The invention relates to an automatic transmission device with the features according to the preamble of claim 1.

Automatisierte Schaltgetriebe finden in zunehmendem Maße Eingang in Kraftfahrzeugen. Mit ihnen wird nicht nur der Fahrkomfort verbessert sondern, da häufiger in verbrauchsgünstigen langen Gängen gefahren wird, wird auch der Verbrauch vermindert. In der Druckschrift DE 199 54 552 A1 wird auf eine durch das Getriebesteuergerät beabsichtigte unmittelbar bevorstehende Schaltung mittels einer Anzeigeeinrichtung aufmerksam gemacht. Diese Anzeigeeinrichtung kann den Fahrer optisch oder akustisch oder habtisch auf die bevorstehende Schaltung hinweisen.Automated manual transmissions are increasingly being used in motor vehicles. Not only does it improve ride comfort but it also reduces fuel consumption, as it is used more frequently in fuel-efficient long gears. In the publication DE 199 54 552 A1 is made aware of an intended by the transmission control unit imminent circuit by means of a display device. This display device may indicate the driver visually or acoustically or habitual to the upcoming circuit.

Die japanische Offenlegungsschrift JP 5 196 119 A offenbart eine Schaltabsichtsankündigungsvorrichtung, die durch Veränderung der Gaspedalkraft bei Bewegung des Gaspedals durch den Fahrer eine derartige beabsichtigte Schaltung ankündigt.The Japanese patent application JP 5 196 119 A discloses a shift intent announcement device that announces such an intended shift by changing the accelerator pedal force when the accelerator pedal is moved by the driver.

Eine Eigenart solcher automatisierter Schaltgetriebe, insbesondere die Übersetzung stufenweise verändernder Getriebe, bei denen die Drehmomentübertragung zwischen dem Antriebsmotor und dem oder den Antriebsrädern des Fahrzeugs zum Schalten durch Öffnen einer Kupplung unterbrochen werden muß, liegt darin, daß die Drehmomentunterbrechung den Fahrer überrascht, so daß er die Schaltung als störend bzw. unkomfortabel empfindet, wenn er die Schaltung nicht selbst ausgelöst hat.A peculiarity of such automated transmission, in particular the translation of gradually changing gear in which the torque transmission between the drive motor and the drive wheels or the vehicle must be interrupted for switching by opening a clutch, is that the torque interruption surprised the driver, so that he the circuit feels annoying or uncomfortable if he has not triggered the circuit itself.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Abhilfe für das vorgenannte Problem zu schaffen.The invention has for its object to provide a remedy for the aforementioned problem.

Es wird der Fahrer auf eine bevorstehende Schaltung von dem System aufmerksam gemacht, so daß er sich auf die Situation einstellen kann und entsprechend von der Schaltung nicht überrascht wird. Der Anspruch 1 ist auf eine automatische Getriebeeinrichtung zur Lösung der Erfindungsaufgabe gerichtet.The driver is alerted to an imminent shift by the system so that it can adapt to the situation and accordingly will not be surprised by the shift. The claim 1 is directed to an automatic transmission device for the solution of the invention task.

Die Erfindung wird im folgendem anhand schematischer Zeichnungen beispielsweise und mit weiteren Einzelheiten erläutert.The invention will be explained in the following with reference to schematic drawings, for example, and with further details.

Es stellen dar:

  • 1 ein Blockschaltbild einer automatischen Getriebeeinrichtung für ein Kraftfahrzeug,
  • 2 eine Stirnansicht einer in ein Fahrpedal integrierbaren Signalisiereinrichtung,
  • 3 eine Seitenansicht der Einrichtung gemäß 2 und
  • 4 ein Flußdiagramm.
They show:
  • 1 a block diagram of an automatic transmission device for a motor vehicle,
  • 2 an end view of an integratable in an accelerator pedal signaling device,
  • 3 a side view of the device according to 2 and
  • 4 a flow chart.

Gemäß 1 weist ein Kraftfahrzeug einen Antriebsmotor 10 auf, der über eine Kupplung 12 mit einem Getriebe 14 verbunden ist, die über eine Antriebswelle 16 mit nicht dargestellten, angetriebenen Rädern des Kraftfahrzeugs verbunden ist.According to 1 a motor vehicle has a drive motor 10 up, over a clutch 12 with a gear 14 is connected, via a drive shaft 16 connected to not shown, driven wheels of the motor vehicle.

Zur Leistungsstellung des Motors 10 dient im dargestellten Beispiel eine Drosselklappe 18, die über einen Drosselklappensteller 20 betätigbar ist.To the power of the engine 10 serves in the example shown a throttle 18 that have a throttle plate adjuster 20 is operable.

Die Kupplung 12 ist automatisiert und mittels einer Kupplungsbetätigungseinheit 22 betätigbar.The coupling 12 is automated and actuated by means of a clutch actuation unit 22.

Das Getriebe 14 ist ein automatisiertes Schaltgetriebe, das mittels einer Getriebebetätigungseinheit 24 schaltbar ist.The gear 14 is an automated manual transmission that uses a transmission operating unit 24 is switchable.

Zur Ansteuerung der Einheiten 20, 22 und 24 ist ein vorzugsweise mit einem Mikroprozessor ausgerüstetes elektronisches Steuergerät 26 vorgesehen, dessen Eingänge mit Sensoren und Stellungsgebern verbunden sind, beispielsweise einem Sensor 27 zum Erfassen der Motordrehzahl, einem Sensor 28 zum Erfassen der Drehzahl der Antriebswelle 16 bzw. eines Fahrzeugrades, einem Stellungsgeber 30 zum Erfassen der Stellung eines Fahrpedals 32 und einem Stellungsgeber 34 zum Erfassen der Stellung eines Wählhebels 36 einer manuell betätigbaren Gang- bzw. Programmwähleinheit für das Getriebe.To control the units 20 . 22 and 24 is a preferably equipped with a microprocessor electronic control unit 26 provided, whose inputs are connected to sensors and position sensors, such as a sensor 27 for detecting the engine speed, a sensor 28 for detecting the rotational speed of the drive shaft 16 or a vehicle wheel, a position transmitter 30 for detecting the position of an accelerator pedal 32 and a positioner 34 for detecting the position of a selector lever 36 a manually operable gear selector for the transmission.

Der Aufbau und die Funktion der genannten Baugruppen sind an sich bekannt und werden daher nicht erläutert.The structure and function of said assemblies are known per se and are therefore not explained.

Die Kupplung 12 und das Getriebe 14 sowie die Drosselklappe 20 werden, abhängig von den an den Eingängen des Steuergeräts 26 liegenden Signalen, entsprechend im Steuergerät 26 abgelegten Programmen gesteuert. Die Drosselklappe 18 muß nicht, wie dargestellt, vollelektronisch ausgebildet sein, sondern kann mechanisch direkt mit dem Gaspedal 32 verbunden sein, wobei beispielsweise eine zusätzliche Drosselklappe elektronisch vom Steuergerät betätigt wird und die Last des Motors im Bedarfsfall unter den Wert zurücknimmt, der über das Fahrpedal 32 eingegeben wird.The coupling 12 and the gearbox 14 as well as the throttle 20 depending on the inputs on the controller 26 lying signals, according to the control unit 26 controlled programs. The throttle 18 must not, as shown, be fully electronic, but can mechanically directly with the accelerator pedal 32 be connected, for example, an additional throttle valve is operated electronically by the control unit and the load of the engine, if necessary, below the value, via the accelerator pedal 32 is entered.

Wie eingangs erläutert, liegt eine Eigenart von Antriebssträngen, mit einer die Drehmomentübertragung zwischen Motor und Antriebsrädern bzw. die Zugkraft unterbrechenden Kupplung, darin, daß beim kurzzeitigen Öffnen der Kupplung und unter Last laufendem Motor die Fahrzeugbeschleunigung beispielsweise beim Hochschalten von dem zweiten in den dritten Gang kurzzeitig unterbrochen wird, was insbesondere für den Fahrer überraschend sein kann und ihm ein unkomfortables Gefühl vermittelt.As explained above, is a peculiarity of drive trains, with a torque transmission between the engine and the drive wheels or the traction interrupting clutch, is that when briefly opening the clutch and under load running engine, the vehicle acceleration, for example, when upshifting from the second to the third gear is briefly interrupted, which can be particularly surprising for the driver and gives him an uncomfortable feeling.

Um dieses Problem zu beseitigen, ist erfindungsgemäß eine Vorrichtung 38 vorgesehen, mit der sich ein Druckpunkt des Fahrpedals 32 verändern läßt.To overcome this problem, according to the invention is a device 38 provided with a pressure point of the accelerator pedal 32 change.

Diese Vorrichtung 38, die in 2 in Stirnansicht und 3 in Seitenansicht dargestellt ist, enthält eine Drehfeder 40, deren inneres Ende starr mit einer Halteplatte 42 verbunden ist, und deren äußeres, freies Ende einen elastisch nachgiebigen Anschlag 44 für das Fahrpedal 32 bildet. Die Halteplatte 42 ist mittels eines Elektromotors 46 verdrehbar, der vom Steuergerät 26 angesteuert wird.This device 38 , in the 2 in front view and 3 is shown in side view, contains a torsion spring 40 whose inner end is rigid with a retaining plate 42 is connected, and the outer, free end of an elastically resilient stop 44 for the accelerator pedal 32 forms. The holding plate 42 is by means of an electric motor 46 rotatable, that of the control unit 26 is controlled.

Die Funktion des beschriebenen Systems wird anhand des Flußdiagramms der 4 erläutert:The function of the described system will be described with reference to the flow chart of FIG 4 explains:

Sei angenommen, während eines Beschleunigungsvorgangs des Fahrzeugs, das heißt bei deutlich betätigtem Fahrpedal 32, entscheidet das Steuergerät 26 im Schritt 50, daß eine Schaltung vom zweiten Gang in den dritten Gang erforderlich ist. Nach dieser Entscheidung wird im Schritt 52 die Drehfeder 40 derart verdreht, daß der Anschlag 44 einen nachgiebigen Anschlag einer Position bildet, in der das Fahrpedal 32 bereits im nicht betätigten oder nur sehr schwach betätigten Zustand an ihm anliegt. Das vom Fahrer betätigte Fahrpedal 32 hat somit die Tendenz, sich in eine weniger weit bewegte Stellung zurückzubewegen, der der Fahrer nicht nachgeben muß, wobei der Fahrer aber diese Tendenz deutlich merkt und dadurch auf einen bevorstehenden Schaltvorgang hingewiesen wird.Suppose, during an acceleration process of the vehicle, that is, when clearly pressed accelerator pedal 32 , decides the controller 26 in step 50 in that a shift from second gear to third gear is required. After this decision is in step 52 the torsion spring 40 twisted so that the stop 44 forms a yielding stop of a position in which the accelerator pedal 32 already in the non-actuated or very weakly actuated state rests against him. The driver-operated accelerator pedal 32 thus tends to move back to a less far-reaching position that the driver does not have to yield, but the driver is clearly aware of this tendency, thereby indicating an impending shift.

Im Schritt 54 wird dann die Drosselklappe 18 zurückgenommen, wobei dies, wenn der Fahrer dem Druck des Anschlags 44 nachgibt, vom Fahrpedal her unterstützt wird. Im Schritt 56 wird die Kupplung 12 geöffnet, woraufhin im Schritt 58 das Getriebe vom zweiten in den dritten Gang geschaltet wird und die Kupplung 12 im Schritt 60 anschließend wieder geschlossen wird, was in Abstimmung mit der Öffnung der Drosselklappe 18 geschieht (Schritt 62). Anschließend wird die Drehfeder 40 wieder in ihre Ausgangslage gedreht und der Schaltvorgang, der dem Fahrer vor seiner Durchführung signalisiert wurde, ist beendet. Der Schritt 64 kann bereits früher, beispielsweise beim Schritt 60 oder 62, erfolgen.In step 54 then becomes the throttle 18 Withdrawn, this being when the driver pressure the stop 44 yields, is supported by the accelerator pedal ago. In step 56 will the clutch 12 opened, whereupon in step 58, the transmission is switched from the second to the third gear and the clutch 12 in step 60 then closed again, which is in accordance with the opening of the throttle 18 happens (step 62 ). Subsequently, the torsion spring 40 turned back to its original position and the switching process, which was signaled to the driver before its implementation is completed. The step 64 can already earlier, for example at the step 60 or 62.

Alternativ oder zusätzlich kann der bevorstehende Schaltvorgang optisch über eine Anzeigeeinheit 48 und/oder akustisch über einen Lautsprecher 49 signalisiert werden. Dabei kann jeweils signalisiert werden, ob ein Hochschaltvorgang oder ein Runterschaltvorgang bevorsteht.Alternatively or additionally, the upcoming switching process can optically via a display unit 48 and / or acoustically via a loudspeaker 49 be signaled. It can be signaled in each case whether an upshift or a downshift is imminent.

Das beschriebene System kann in vielfältiger Weise abgeändert werden. Der Anschlag 44 kann, ähnlich wie der Drosselklappensteller 20, vom Steuergerät 26 analog angesteuert werden und in optimaler Anpassung an die jeweiligen Erfordernisse unterschiedlichste Zwischenstellungen einnehmen. Der Wählhebel 36 zur Auswahl von Schaltprogrammen des Getriebes kann durch einen konventionellen Gangschalthebel ersetzt sein oder durch eine zusätzliche Gasse gebildet sein, in die der konventionelle Gangschalthebel bewegbar ist. Das Getriebe 14 kann ein mit Planetensätzen arbeitendes Automatikgetriebe sein. Die Kupplung 12 kann durch einen Wandler ersetzt sein. Die Schaltwarnung kann auch bei zugkraftunterbrechungsfrei arbeitenden Schalteinrichtungen vorgesehen sein, da eine rasche Änderung der Motordrehzahl meist mit einer plötzlichen Änderung der Fahrzeugbeschleunigung oder Verzögerung verbunden ist, die den Fahrer überrascht. Die akustische und/oder optische Signalisierung kann derart erfolgen, daß sie auch von den anderen Fahrzeuginsassen wahrgenommen wird, deren Komfort dadurch erhöht wird. Die Signalisiervorrichtung ist auch bei stufenlos schaltenden Getrieben vorteilhaft einsetzbar.The described system can be modified in many ways. The stop 44 can, similar to the throttle plate 20 , from the control unit 26 be controlled analogously and occupy a variety of intermediate positions in optimal adaptation to the respective requirements. The selector lever 36 for selecting shift programs of the transmission may be replaced by a conventional gearshift lever or formed by an additional lane into which the conventional gearshift lever is movable. The gear 14 may be a planetary gear automatic transmission. The coupling 12 can be replaced by a converter. The shift warning may also be provided on traction-free operating shifters since a rapid change in engine speed is usually associated with a sudden change in vehicle acceleration or deceleration that surprises the driver. The acoustic and / or visual signaling can be such that it is also perceived by the other vehicle occupants, whose comfort is thereby increased. The signaling device can also be used advantageously in continuously variable transmissions.

Claims (4)

Automatische Getriebeeinrichtung für ein Kraftfahrzeug mit: einem Antriebsmotor (10), der über ein automatisch schaltendes Getriebe (14) mit wenigstens einem Antriebsrad verbunden ist, einem Steuergerät (26), dessen Eingänge mit einem Fahrpedalstellungsgeber (30) und Sensoren (27, 28, 34) zum Erfassen von Betriebszuständen des Fahrzeug verbunden sind und dessen Ausgänge mit einer Betätigungseinheit (24) zum Schalten des Getriebes (14) und einer Signalisiereinrichtung (38, 48, 49) verbunden sind, wobei die Betätigungseinheit (24) abhängig von der Stellung (30) des Fahrpedals (32) und den Betriebszuständen (27, 28, 34) des Fahrzeugs betätigt wird und wobei die Signalisiereinrichtung (38, 48, 49) eine bevorstehende Schaltung signalisiert, dadurch gekennzeichnet, dass die Signalisiereinrichtung eine Vorrichtung (38) Vorrichtung zum Verändern des Druckpunktes des Fahrpedals (32) enthält, die den Druckpunkt des Fahrpedals (32) bei einer bevorstehenden Schaltung in Richtung einer verminderten Betätigung des Fahrpedals (32) verschiebt, wobei die Vorrichtung (38) eine Drehfeder (40) aufweist, deren inneres Ende starr mit einer Halteplatte (42) verbunden ist, und deren äußeres, freies Ende einen elastisch nachgiebigen Anschlag (44) für das Fahrpedal (32) bildet, wobei die Halteplatte (42) mittels eines Elektromotors (46) verdrehbar ist, der vom Steuergerät (26) angesteuert wird.Automatic transmission device for a motor vehicle, comprising: a drive motor (10) which is connected to at least one drive wheel via an automatically shifting transmission (14), a control device (26) whose inputs are connected to an accelerator pedal position transmitter (30) and sensors (27, 28, 34) for detecting operating conditions of the vehicle are connected and whose outputs with an actuating unit (24) for switching the transmission (14) and a signaling device (38, 48, 49) are connected, wherein the actuating unit (24) depending on the position ( 30) of the accelerator pedal (32) and the operating states (27, 28, 34) of the vehicle is actuated and wherein the signaling device (38, 48, 49) signals an impending circuit, characterized in that the signaling device comprises a device (38) for the device Changing the pressure point of the accelerator pedal (32) containing the pressure point of the accelerator pedal (32) in an impending circuit in the direction of r reduced actuation of the accelerator pedal (32), wherein the device (38) has a torsion spring (40) whose inner end is rigidly connected to a holding plate (42), and the outer, free end of an elastically resilient stop (44) for forms the accelerator pedal (32), wherein the holding plate (42) by means of an electric motor (46) is rotatable, which is controlled by the control unit (26). Automatische Getriebeeinrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die Signalisiereinrichtung (48, 49) eine bevorstehende Schaltung optisch und/oder akustisch signalisiert. Automatic transmission device according to Claim 1 wherein the signaling means (48, 49) optically and / or acoustically signal an imminent circuit. Automatische Getriebeeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei eine Kupplung (12) vorgesehen ist, die vor einer Schaltung durch das Steuergerät (26) betätigbar ist, und wobei die Signalisiereinrichtung (48, 49, 38) vor dem Öffnen der Kupplung aktiviert wird.Automatic transmission device according to one of Claims 1 or 2 wherein a clutch (12) is provided which is operable prior to a shift by the controller (26), and wherein the signaling means (48, 49, 38) is activated prior to the opening of the clutch. Automatische Getriebeeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das automatisch schaltende Getriebe (14) ein automatisiertes Handschaltgetriebe ist.Automatic transmission device according to one of Claims 1 to 3 wherein the automatic transmission (14) is an automated manual transmission.
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