DE102004001380B4

DE102004001380B4 - Verfahren zur Verbesserung der Schaltgeschwindigkeit

Info

Publication number: DE102004001380B4
Application number: DE200410001380
Authority: DE
Inventors: Dipl.-Ing. Popp Christian; Dipl.-Ing. Steinhauser Klaus; Dipl.-Ing. Klein Gerald
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2004-01-09
Filing date: 2004-01-09
Publication date: 2014-12-11
Anticipated expiration: 2024-01-10
Also published as: DE102004001380A1

Abstract

Verfahren zur Verbesserung der Schaltgeschwindigkeit von Automatgetrieben, dadurch gekennzeichnet, dass in gleicher Schaltrichtung angeforderte Überschneidungsschaltungen verschachtelt in Abhängigkeit von einem auf einen Antriebsmotor des Automatgetriebes wirkenden Motoreingriff durchgeführt werden, wobei das für die nächste Schaltung in gleicher Richtung benötigte mindestens eine zu schaltende bzw. abzuschaltende Schaltelement während der Schaltung vorbereitet bzw. auf Schaltdruck abgesenkt wird, derart, dass bei Erreichen der Synchrondrehzahl die sofortige Durchführung der nächsten Schaltung durchführbar ist, so dass die Schaltungen verschachtelt ausgeführt werden können.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verbesserung der Schaltgeschwindigkeit von Automatgetrieben, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Die immer steigenden Anforderungen an die Funktionalität der Automatgetriebe durch die Forderung nach mehr Spontaneität, die immer größer werdende Anzahl der zu schaltenden Gänge, die verbrauchsoptimierte Auslegung der Automatgetriebe mit größeren Fahranteilen in den hohen Gängen sowie die große Anzahl der auszuführenden Rückschaltungen beim Abbremsen des Fahrzeugs bis zum Stillstand führen dazu, dass Gänge eines Automatgetriebes immer schneller und häufiger hintereinander geschaltet werden sollen.
Um eine Gangschaltung durchzuführen, muss das zu schaltende Schaltelement zuerst für die Momentenübernahme vorbereitet, d. h. befüllt werden. Ebenso können auch vorbereitende Maßnahmen an dem abschaltenden Schaltelement getroffen werden.
Üblicherweise wird der vorbereitende Befüllvorgang eines Schaltelements in eine Schnellfüllphase und eine Füllausgleichsphase aufgeteilt: Im Rahmen der Schnellfüllphase wird das Schaltelement mit Öl befüllt, wohingegen in der Füllausgleichsphase der Kolben mit geringer Last angelegt wird.
Durch die Ausführung der Vorbereitung der zu schaltenden Schaltelemente, sowie der Vorbereitung der abschaltenden Schaltelemente entstehen Verzögerungszeiten, in denen die Drehzahländerung zur nächsten Übersetzungsstufe nicht kontinuierlich verläuft, sondern auf der Synchrondrehzahl der vorherigen Schaltung stehen bleibt; dies resultiert in einer spürbaren Stufe in der Drehzahländerung, wodurch auch der Schaltkomfort negativ beeinflusst wird.
Um die Schaltgeschwindigkeit zu erhöhen, ist im Rahmen der DE 100 35 479 A1 der Anmelderin vorgeschlagen worden, bei jeder Schaltung das für die nächste Schaltung in gleicher Richtung benötigte zu schaltende bzw. abzuschaltende Schaltelement während der Schaltung vorzubereiten, d. h. zu befüllen, bzw. auf Schaltdruck abzusenken. Dadurch wird bei Erreichen der Synchrondrehzahl die sofortige Durchführung der nächsten Schaltung ermöglicht. Der Zeitpunkt des Übergangs von der Vorbereitungs- zur Schaltphase wird hierbei über entsprechende Applikationsparameter bestimmt.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ausgehend von dem genannten Stand der Technik, ein Verfahren zur Verbesserung der Schaltgeschwindigkeit von Automatgetrieben zu entwickeln, welches einen eventuellen Motoreingriff berücksichtigt.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Weitere Ausgestaltungen und Varianten gehen aus den Unteransprüchen hervor.
Demnach wird vorgeschlagen, in gleicher Schaltrichtung angeforderte Überschneidungsschaltungen in Abhängigkeit von einem auf einen Antriebsmotor des Automatgetriebes wirkenden Motoreingriff verschachtelt durchzuführen, wobei das für die nächste Schaltung in gleicher Richtung benötigte mindestens eine zu schaltende bzw. abzuschaltende Schaltelement während der Schaltung vorbereitet bzw. auf Schaltdruck abgesenkt wird, derart, dass bei Erreichen der Synchrondrehzahl die sofortige Durchführung der nächsten Schaltung durchführbar ist.
Hierbei wird eine nach dem Beginn der Durchführung einer ersten Rückschaltung angeforderte Rückschaltung dann verschachtelt durchgeführt, wenn zum Zeitpunkt der Anforderung der zweiten Schaltung ein negativer Motoreingriff zur Antriebsdrehmomentenreduzierung für die erste Schaltung nicht gestartet ist.
Wenn zudem bei einer Rückschaltung ein positiver Motoreingriff zur Antriebsdrehmomentenerhöhung ausgegeben und eine neue Rückschaltung angefordert wird, dann wird die Folgeschaltung verschachtelt, wenn die Anforderung der weiteren Rückschaltung vor dem Start des Motoreingriffs der laufenden Rückschaltung liegt. Hierbei wird sofort, gefiltert oder über eine Rampe, auf den Motoreingriff der zweiten Schaltung übergegangen.
Ferner ist bei Hochschaltungen, bei denen eine Momentenreduzierung ausgegeben wird, vorgesehen, dass, wenn eine weitere Anforderung für eine Hochschaltung ansteht, sofort, per Rampe oder über einen Filter zur Momentenreduzierung der nächsten Schaltung übergegangen wird. Wenn jedoch der Nachmotoreingriff der Hochschaltung gestartet ist, wird eine nach diesem Zeitpunkt angeforderte Schaltung nicht verschachtelt ausgeführt.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der beigefügten Figuren beispielhaft näher erläutert.
Es stellen dar:
1 eine Darstellung des zeitlichen Verlaufs einer normalen Zugrückschaltung;
2 eine Darstellung des zeitlichen Verlaufs einer normalen Schubrückschaltung;
3 eine Darstellung des zeitlichen Verlaufs einer verschachtelten Rückschaltung gemäß der Erfindung;
4 eine Darstellung des zeitlichen Verlaufs einer Rückschaltung ohne Verschachtelung gemäß der Erfindung und
5 eine Darstellung der Abhängigkeit der Durchführbarkeit einer verschachtelten Hochschaltung in Abhängigkeit vom Motoreingriff.
In 1 sind die zeitlichen Verläufe einer Turbinendrehzahl n_t (Betriebseingangsdrehzahl) bzw. einer Motordrehzahl n_mot, des Zustandes des Motoreingriffes ME und des Schaltzustandes für eine normale Zugrückschaltung RS dargestellt. Zum Zeitpunkt t_0 erfolgt der Schaltbefehl; bei einer Rückschaltung im Teillastbereich kann ein positiver Motoreingriff, dargestellt durch die gepunktete Linie, erfolgen. Dies kann auch bei einer Schubrückschaltung der Fall sein. Ebenfalls in der Figur dargestellt ist die Momentenreduzierung vor Erreichen der Synchrondrehzahl.
Die zeitlichen Verläufe von Turbinendrehzahl n_t bzw. Motordrehzahl n_mot, des Zustandes des Motoreingriffes ME und des Schaltzustandes für eine normale Schubrückschaltung sind Gegenstand der 2. Hierbei wird eine Momentenerhöhung während der Schaltung ausgegeben (Nachmotoreingriff).
Wenn eine Rückschaltanforderung für eine weitere Rückschaltung während einer laufenden Rückschaltung und bis zum Start des negativen Motoreingriffes vorliegt, so wird gemäß der Erfindung der negative Motoreingriff, d. h. eine Momentenreduzierung der ersten Schaltung, nicht ausgeführt; es wird sofort die weitere Folgeschaltung ausgeführt, wie im Rahmen der DE 100 35 479 A1 beschrieben. Liegt bis zum Start des negativen Motoreingriffes der laufenden Rückschaltung keine Rückschaltanforderung für eine weitere Rückschaltung vor, dann wird eine nach diesem Zeitpunkt angeforderte Rückschaltung nicht mehr verschachtelt. Dies wird in den 3 und 4 veranschaulicht.
Zum Zeitpunkt t_0 wird die erste Rückschaltung durchgeführt. Wenn nun zum Zeitpunkt t_1 eine weitere Rückschaltung angefordert wird und dieser Zeitpunkt vor dem Zeitpunkt des Starts der Momentenreduzierung t_2 liegt, dann wird die Momentenreduzierung nicht durchgeführt; nach Erreichen der Synchrondrehzahl der ersten Rückschaltung wird die zweite Rückschaltung durchgeführt. In 3 ist diese Situation veranschaulicht; die erste Rückschaltung ist vom fünften in den vierten Gang und die zweite vom vierten in den dritten Gang. Ferner ist in der 3 ein möglicher Verlauf des Motormomentes bei einem eventuellen positiven Motoreingriff dargestellt, wie es bei einer Schubrückschaltung oder einer Zugrückschaltung im Teillastbereich der Fall sein kann.
Wenn der Zeitpunkt der Anforderung der weiteren Rückschaltung t_1 nach dem Zeitpunkt des Starts der Momentenreduzierung t_2 liegt, wie in 4 gezeigt, dann wird die Momentenreduzierung durchgeführt; erst dann kann die weitere Rückschaltung durchgeführt werden.
Bei Hochschaltungen, bei denen eine Momentenreduzierung ausgegeben wird, wird erfindungsgemäß wie folgt vorgegangen: Wenn eine weitere Anforderung für eine Hochschaltung ansteht, dann wird sofort, per Rampe oder über einen Filter zur Momentenreduzierung der nächsten Schaltung übergegangen. Wenn jedoch die Momentenreduzierung des negativen Motoreingriffs wieder durch einen sogenannten Nachmotoreingriff zurückgesetzt wird, also eine Art Aufregelfunktion (Aufregelrampe) zur Überführung des reduzierten Antriebsdrehmoments zurück auf das ”normale” Antriebsdrehmoment durchgeführt wird, wird eine nach dem Startpunkt dieses Nachmotoreingriffs angeforderte Hochschaltung nicht verschachtelt ausgeführt. Dies wird in 5 veranschaulicht, wobei die gestrichelte Linie den Zeitpunkt des Nachmotoreingriffs anzeigt, ab dem keine Verschachtelung der Schaltungen möglich ist.

Claims

Verfahren zur Verbesserung der Schaltgeschwindigkeit von Automatgetrieben, dadurch gekennzeichnet, dass in gleicher Schaltrichtung angeforderte Überschneidungsschaltungen verschachtelt in Abhängigkeit von einem auf einen Antriebsmotor des Automatgetriebes wirkenden Motoreingriff durchgeführt werden, wobei das für die nächste Schaltung in gleicher Richtung benötigte mindestens eine zu schaltende bzw. abzuschaltende Schaltelement während der Schaltung vorbereitet bzw. auf Schaltdruck abgesenkt wird, derart, dass bei Erreichen der Synchrondrehzahl die sofortige Durchführung der nächsten Schaltung durchführbar ist, so dass die Schaltungen verschachtelt ausgeführt werden können.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine nach dem Beginn der Durchführung einer ersten Rückschaltung angeforderte Rückschaltung dann verschachtelt durchgeführt wird, wenn zum Zeitpunkt der Anforderung der zweiten Schaltung ein negativer Motoreingriff zur Antriebsdrehmomentenreduzierung für die erste Schaltung noch nicht gestartet ist.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass, wenn bei einer Rückschaltung ein positiver Motoreingriff zur Antriebsdrehmomentenanhebung ausgegeben und eine neue Rückschaltung angefordert wird, die Folgeschaltung dann verschachtelt ausgeführt wird, wenn die Anforderung der weiteren Rückschaltung vor dem Start des Motoreingriffs liegt, wobei sofort, gefiltert oder über eine Rampe, auf den Motoreingriff der zweiten Schaltung übergegangen wird.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass, wenn bei einer Hochschaltung, bei der ein negativer Motoreingriff zur Antriebsdrehmomentenreduzierung ausgegeben wird, eine weitere Anforderung für eine Hochschaltung ansteht, sofort zum Motoreingriff bzw. zur Antriebsdrehmomentenreduzierung der nächsten Schaltung übergegangen wird, wenn zum Zeitpunkt der Anforderung der zweiten Schaltung ein Wiederaufregeln des über den negativen Motoreingriff reduzierten Antriebsdrehmoments für die erste Hochschaltung noch nicht gestartet ist.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Übergang von dem Motoreingriff der ersten Hochschaltung auf den Motoreingriff der zweiten Hochschaltung über eine Rampe oder über einen Filter erfolgt.