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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zur Reduzierung einer Schleppleistung
eines Automatikgetriebes eines Kraftfahrzeugs gemäß Patentanspruch
1.
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Aus
der
DE 30 40 944 A1 ist
ein Automatikgetriebe eines Kraftfahrzeugs in Form eines stufenlosen
Umschlingungsgetriebes bekannt, bei welchem eine Antriebsmaschine
in Form eines Fahrzeugmotors über
einen hydrodynamischen Drehmomentwandler und eine Getriebeeingangswelle
mit einem primären
Doppelkegelrad verbunden ist. Das primäre Doppelkegelrad ist über ein
Umschlingungsmittel in Form eines Keilriemens, ein sekundäres Doppelkegelrad
und eine Hohlwelle mit einem Wendesatz in Form eines Planetengetriebes
verbunden. Durch eine Verstellung des primären und sekundären Doppelkegelrads
kann eine Übersetzung
des Automatikgetriebes verändert
werden. Eine Ausgangswelle des Wendesatzes und damit die Getriebeausgangswelle
ist durch die Hohlwelle hindurchgeführt und verbindet so den Wendesatz über ein
Differenzialgetriebe mit angetriebenen Fahrzeugrädern. Mit Hilfe des Wendesatzes
kann die Antriebsverbindung zwischen Getriebeeingangswelle und Getriebeausgangswelle hergestellt
und unterbrochen werden und außerdem die
Drehrichtung der Ausgangswelle und damit die Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs
umgekehrt werden. Dazu verfügt
der Wendsatz über
eine ansteuerbare Vorwärtsgangkupplung
und eine Rückwärtsgangbremse.
Bei geschlossener Vorwärtsgangkupplung laufen
die Hohlwelle, welche als ein eingangsseitiges Bauteil bezeichnet
werden kann, und die Getriebeausgangswelle, welche als ein ausgangsseitiges Bauteil
bezeichnet werden kann, mit der selben Drehzahl und Drehrichtung
um, so dass zwischen Hohlwelle und Getriebeausgangswelle keine Differenzdrehzahl
vorhanden ist. Bei geöffneter
Vorwärtsgangkupplung,
in einer so genannten Neutralstellung des Automatikgetriebes, besteht
keine Verbindung zwischen der Hohlwelle und der Getriebeausgangswelle,
so dass sich eine Differenzdrehzahl zwischen den Bauteilen einstellen
kann. Da die Getriebeausgangswelle mit den angetriebenen Fahrzeugrädern verbunden
ist, dreht sich die Getriebeausgangswelle mit einer zur Geschwindigkeit
proportionalen Drehzahl. Durch die genannte Differenzdrehzahl tritt
Reibung zwischen der Hohlwelle und der Getriebeausgangswelle auf,
womit ein Schleppmoment entsteht, welches die Getriebeausgangswelle
abbremst und damit das Kraftfahrzeug verzögert.
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Das
genannte Schleppmoment ist insbesondere dann hoch, wenn durch Kanäle in der
Getriebeausgangswelle und der Hohlwelle Hydraulikfluid zur Anpressung
des Umschlingungsmittels und Verstellung der Übersetzung des Automatikgetriebes
in eine Druckkammer des sekundären
Doppelkegelrads unter Druck zugeführt wird. Dabei sind Dichtstellen
zwischen der Getriebeausgangswelle und der Hohlwelle notwendig,
an denen unter Druckbeaufschlagung durch das Hydraulikfluid eine
hohe Reibung auftritt und damit ein hohes Schleppmoment entsteht.
Der Druck, der notwendig ist, um ein Durchrutschen des Umschlingungsmittels
in einem Leerlaufbetrieb der Antriebsmaschine zu verhindern, kann
beispielsweise mehr als 10 bar betragen.
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Das
genannte Schleppmoment bremst das Kraftfahrzeug beispielsweise ab,
wenn ein Fahrzeugführer
die Neutralstellung des Automatikgetriebes einstellt, um unter dem
Gesichtspunkt einer Kraftstoffeinsparung das Kraftfahrzeug ohne
Antriebsleistung der Antriebsmaschine rollen zu lassen, die Antriebsmaschine
aber nicht abstellt, um beispielsweise noch die volle Bremskraft
zur Verfügung
zu haben.
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Es
ist die Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren vorzuschlagen, welches
selbsttätig
ohne Zutun eines Fahrzeugführers
ein Rollen des Kraftfahrzeugs bei unterbrochener Antriebsverbindung
zwischen Getriebeeingangswelle und Getriebeausgangswelle mit möglichst
geringem Bremsmoment ermöglicht. Erfindungsgemäß wird die
Aufgabe durch ein Verfahren nach Anspruch 1 gelöst.
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Bei
dem erfindungsgemäßen Verfahren
zur Reduzierung einer Schleppleistung eines Automatikgetriebes eines
Kraftfahrzeugs bei unterbrochener Antriebsverbindung zwischen einer
Getriebeeingangswelle und einer Getriebeausgangswelle des Automatikgetriebes
wird die Differenzdrehzahl zwischen einem mit der Getriebeeingangswelle
verbundenen eingangsseitigen Bauteil und einem mit der Getriebeausgangswelle
verbundenem ausgangsseitigen Bauteil mittels einer Änderung
einer Drehzahl des eingangsseitigen Bauteils so angepasst, dass sich
eine geringe Schleppleistung zwischen dem eingangsseitigen Bauteil
und dem ausgangsseitigem Bauteil ergibt. Die Anpassung besteht insbesondere darin,
dass die Differenzdrehzahl durch eine Erhöhung der Drehzahl des eingangsseitigen
Bauteils verringert wird. Damit tritt beim Rollen mit unterbrochener
Antriebsverbindung, also in der so genannten Neutralstellung des
Automatikgetriebes, ein sehr geringes Schleppmoment des Automatikgetriebes
auf, so dass ausgehend vom Automatikgetriebe nur ein geringes Bremsmoment
auf das Kraftfahrzeug wirkt.
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Das
Verfahren ist nicht auf die Anwendung bei einem stufenlosen Umschlingungsgetriebe
beschränkt,
sondern kann in Verbindung mit jedem Automatikgetriebe angewandt
werden. Die Ausführung des
eingangsseitigen und des ausgangsseitigen Bauteils ist ebenfalls
nicht auf eine Hohlwelle mit durchgeführter Getriebeausgangswelle
beschränkt. Die
Bauteile können
in jeder dem Fachmann als sinnvoll erscheinenden Ausführungsform
ausgeführt sein.
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In
Ausgestaltung der Erfindung ist die Getriebeeingangswelle mit einer
Antriebsmaschine verbunden und die Änderung der Drehzahl des eingangsseitigen
Bauteils erfolgt mittels einer Änderung
einer Drehzahl der Antriebsmaschine. Die Drehzahl der Antriebsmaschine
wird insbesondere erhöht.
Die Antriebsmaschine wird von einer Steuerungseinrichtung angesteuert,
mittels welcher die Drehzahl der Antriebsmaschine verändert werden
kann. Die Änderung
der Drehzahl kann unabhängig
von einer Fahrpedalstellung eines vom Fahrzeugführer betätigbaren Fahrpedals erfolgen,
mittels welchem der Fahrzeugführer
eine Wunschleistung oder ein Wunschmoment der Antriebsmaschine einstellen kann.
Da das eingangsseitige Bauteil mit der Antriebsmaschine verbunden
ist, wirkt sich die Änderung
der Drehzahl der Antriebsmaschine auch auf die Drehzahl des eingangsseitigen
Bauteils aus. Die Drehzahl der Antriebsmaschine kann sehr einfach und
schnell verändert
und damit die Differenzdrehzahl angepasst werden.
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In
Ausgestaltung der Erfindung erfolgt die Änderung der Drehzahl der Antriebsmaschine
so, dass die Drehzahl der Antriebsmaschine kleiner oder gleich einer
Drehzahl bei bestehender Antriebsverbindung zwischen Getriebeeingangswelle
und Getriebeaungangswelle und gleichen Betriebsbedingungen des Kraftfahrzeugs
ist. Die Übersetzung
des Automatikgetriebes und damit die Drehzahl der Antriebsmaschine
sind bei bestehender Antriebsverbindung hauptsächlich von der Fahrpedalstellung
und der Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs abhängig. Daneben können weitere
Faktoren wie beispielsweise eine Steigung oder ein Gefälle der
Fahrbahn oder eine bewertete Fahrweise des Fahrzeugführers berücksichtigt
werden. Alle Größen, die
einen Einfluss auf die Übersetzung
des Automatikgetriebes haben, werden als die Betriebsbedingungen
des Kraftfahrzeugs bezeichnet. Durch die erfindungsgemäße Änderung
der Drehzahl der Antriebsmaschine wird gewährleistet, dass bei einer Unterbrechung
der Antriebsverbindung durch den Fahrzeugführer, also durch die Einstellung
des Neutralzustands beispielsweise mittels eines Wählhebels,
die Drehzahl der Antriebsmaschine nicht ansteigt. Ein Ansteigen
der Drehzahl würde
der Fahrzeugführer
als eine Rückschaltung
des Automatikgetriebes empfinden, was einer erwarteten Reaktion
auf die Unterbrechung der Antriebsverbindung widersprechen würde. Damit wird
eine für
den Fahrzeugführer
gewohnte Reaktion des Automatikgetriebes auf eine Unterbrechung
der Antriebsverbindung erreicht.
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In
Ausgestaltung der Erfindung ist zwischen dem Automatikgetriebe und
der Antriebsmaschine ein hydrodynamischer Drehmomentwandler mit Überbrückungskupplung
angeordnet. Mittels der Überbrückungskupplung
kann die Getriebeeingangswelle unter Umgehung des hydrodynamischen
Drehmomentwandlers direkt mit der Antriebsmaschine verbunden werden.
Die Änderung
der Drehzahl des eingangsseitigen Bauteils erfolgt mittels einer Änderung
eines Schlupfs der Überbrückungskupplung. Die Überbrückungskupplung
wird insbesondere geschlossen oder in einen schlupfgeregelten Zustand gebracht,
in welchem eine geringe Differenzdrehzahl von beispielsweise 10 – 20 U/min
an der Überbrückungskupplung
eingeregelt wird. Der Schlupf berechnet sich als Quotient aus der
Differenzdrehzahl und einer Eingangsdrehzahl der Überbrückungskupplung.
Die Differenzdrehzahl der Überbrückungskupplung
ergibt sich aus der Differenz der Drehzahl der Antriebsmaschine
und der Drehzahl der Getriebeeingangswelle. Die Eingangsdrehzahl
entspricht der Drehzahl der Antriebsmaschine. Bei konstanter Drehzahl
der Antriebsmaschine wirkt sich die Änderung des Schlupfs der überbrückungskupplung
direkt auf die Drehzahl des eingangseitigen Bauteils aus. Mit der Änderung
des Schlupfs der Überbrückungskupplung
kann damit die Drehzahl des eingangseitigen Bauteils sehr einfach
verändert
werden.
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Bei
der Übertragung
eines Drehmoments über
einen hydrodynamischen Drehmomentwandler tritt immer eine Drehzahldifferenz
zwischen Eingang und Ausgang des hydrodynamischen Drehmomentwandlers
auf. Bei Übertragung
eines positiven Drehmoments ist die Drehzahl am Ausgang, also hier
an der Getriebeeingangswelle, niedriger als am Eingang. Durch eine
Verringerung des Schlupfs der Überbrückungskupplung,
insbesondere durch das Schließen
der Überbrückungskupplung,
kann so sehr einfach eine Erhöhung
der Drehzahl des eingangsseitigen Bauteils erreicht werden.
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In
Ausgestaltung der Erfindung ist zwischen der Getriebeeingangswelle
und dem eingangsseitigen Bauteil ein Übersetzungsmittel angeordnet,
beispielsweise zwei Doppelkegelräder
mit Umschlingungsmittel oder ein Planetengetriebe. Die Änderung der
Drehzahl des eingangsseitigen Bauteils erfolgt mittels einer Änderung
einer Übersetzung
des Übersetzungsmittels
und damit mittels einer Änderung
der Übersetzung
des Automatikgetriebes. Die Getriebeeingangswelle wird von der Antriebsmaschine über den
Drehmomentwandler angetrieben. Die Drehzahl des eingangsseitigen
Bauteils ergibt sich aus dem Quotienten von der Drehzahl der Getriebeeingangswelle
und der Übersetzung.
Wird die Übersetzung verringert,
also eine so genannte Hochschaltung ausgeführt, so erhöht sich die Drehzahl des eingangseitigen
Bauteils. Die Übersetzung
kann innerhalb eines großen
Bereichs verändert
werden. Damit ist bei gleicher Drehzahl der Getriebeeingangswelle eine
große Änderung
der Drehzahl des eingangsseitigen Bauteils möglich.
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In
Ausgestaltung der Erfindung wird von einer Steuerungseinrichtung
des Automatikgetriebes, insbesondere in Abhängigkeit der Geschwindigkeit des
Kraftfahrzeugs, eine Soll-Differenzdrehzahl zwischen dem eingangsseitigen
Bauteil und dem ausgangsseitigen Bauteil bestimmt. Diese Soll-Differenzdrehzahl
wird mittels einer Änderung
der Übersetzung
des Automatikgetriebes eingestellt. Die Soll-Differenzdrehzahl wird so bestimmt,
dass sich eine bezüglich
der Reibung zwischen dem eingangsseitigen Bauteil und dem ausgangsseitigen
Bauteil eine günstige
Differenzdrehzahl ergibt. Dies ist insbesondere dann wichtig, wenn
auf Grund der begrenzten Änderungsmöglichkeiten
des Übersetzungsmittels
keine Differenzdrehzahl von 0 eingestellt werden kann. Die günstigen
Soll-Differenzdrehzahlen können
beispielsweise in Fahrversuchen im Kraftfahrzeug oder auf einem
Prüfstand
ermittelt werden. Damit kann eine besonders niedrige Schleppleistung des
Automatikgetriebes erreicht werden.
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In
Ausgestaltung der Erfindung wird die Drehzahl des eingangsseitigen
Bauteils nur verändert,
wenn eine oder mehrere Bedingungen erfüllt sind. Solche Bedingungen
sind beispielsweise, dass die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs
größer als ein
erster Geschwindigkeitsgrenzwert ist, dass eine Fahrpedalstellung
eines vom Fahrzeugführer
betätigbaren
Fahrpedals kleiner als ein erster Fahrpedalgrenzwert ist oder dass
eine Bremspedalstellung eines vom Fahrzeugführer betätigbaren Bremspedals kleiner
als ein erster Bremspedalgrenzwert ist. Die Berücksichtigung der Bremspedalstellung
kann auch so ausgeführt
sein, dass nur erkannt wird, ob das Bremspedal betätigt ist
oder nicht. In diesem Fall würde
die Drehzahl nur geändert,
wenn das Bremspedal nicht betätigt
ist.
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Mit
der Berücksichtigung
der Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs wird gewährleistet, dass die Drehzahl
nur verändert
wird, wenn sich die Reduzierung des Schleppmoments überhaupt
noch auswirken kann. Eine signifikante Betätigung des Fahrpedals oder
des Bremspedals durch den Fahrzeugführer wird so gedeutet, dass
der Fahrzeugführer
aktiv auf das Fahrzeug einwirken will. Um dies nicht durch ein automatisches
Verfahren zu beeinträchtigen,
wird in diesen Fällen
eine Veränderung
der Drehzahl nicht durchgeführt.
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In
Ausgestaltung der Erfindung wird Änderung der Drehzahl des eingangsseitigen
Bauteils beendet, wenn eine oder mehrere Bedingungen erfüllt sind.
Solche Bedingungen sind beispielsweise, dass die Geschwindigkeit
des Kraftfahrzeugs kleiner als ein zweiter Geschwindigkeitsgrenzwert
ist, dass die Fahrpedalstellung größer als ein zweiter Fahrpedalgrenzwert
ist oder dass die Bremspedalstellung größer als ein zweiter Bremspedalgrenzwert
ist.
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In
Ausgestaltung der Erfindung ist nach Beendigung der Änderung
der Drehzahl eine erneute Änderung
erst nach Ablauf einer Wartezeit zugelassen. Die Wartezeit kann
beispielsweise zwischen 5 und 20 Sekunden betragen. Damit wird eine
dauernde Aktivierung und Deaktivierung der Veränderung der Drehzahl vermieden.
Insbesondere wird die Wartezeit zurückgesetzt, wenn der Fahrzeugführer die Antriebsverbindung
zwischen der Eingangswelle und der Ausgangswelle des Automatikgetriebes
beispielsweise mittels eines Wählhebels
herstellt und/oder löst
und/oder das Fahrpedal oder das Bremspedal signifikant betätigt. Das
Zurücksetzen der
Wartezeit bewirkt, dass die Wartezeit zuerst vollständig ablaufen
muss, bevor die Änderung
der Drehzahl wieder zugelassen wird. Die schon vor dem Zurücksetzen
abgelaufene Zeit hat damit keinen Einfluss auf den Zeitpunkt, an
dem die Änderung
der Drehzahl wieder zugelassen wird.
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Weitere
Vorteile der Erfindung gehen aus der Beschreibung und der Zeichnung
hervor. Ausführungsbeispiele
der Erfindung sind in der Zeichnung vereinfacht dargestellt und
in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:
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1 einen
Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs mit einem Automatikgetriebe
in Form eines stufenlosen Umschlingungsgetriebes,
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2 einen
Zustandsgraph, welcher das Verfahren zur Aktivierung und Deaktivierung
der Veränderung
der Drehzahl des eingangsseitigen Bauteils beschreibt,
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3 ein
Ablaufdiagramm der Veränderung der
Drehzahl der Antriebsmaschine und
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4 ein
Ablaufdiagramm der Veränderung der Übersetzung
des stufenlosen Umschlingungsgetriebes.
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Ein
Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs verfügt über eine Antriebsmaschine 11 in
Form eines Verbrennungsmotors. Die Antriebsmaschine 11 ist über eine
Motorausgangswelle 12 mit einem Pumpenrad 13 eines
hydrodynamischen Drehmomentwandlers 14 verbunden. Ein Turbinenrad 15 des Drehmomentwandlers 14 ist
mit einer Getriebeeingangswelle 16 eines Automatikgetriebes 17 in
Form eines stufenlosen Umschlingungsgetriebes verbunden. Der Drehmomentwandler 14 verfügt über eine Überbrückungskupplung 18,
mittels welcher das Pumpenrad 13 mit dem Turbinenrad 15 und
damit die Motorausgangswelle 12 mit der Getriebeeingangswelle 16 verbunden
werden kann. An der Überbrückungskupplung 18 kann
ein vorgegebener Schlupf eingestellt werden. Die Getriebeeingangswelle 16 ist mit
einem Fest-Kegelrad 19 eines primären Doppelkegelrads 20 verbunden.
Das primäre
Doppelkegelrad 20 weist ein Los-Kegelrad 21 auf,
welches gegenüber
dem Fest-Kegelrad 19 axial zur Getriebeeingangswelle 16 verschieblich
angeordnet ist.
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Das
primäre
Doppelkegelrad 20 und ein sekundäres Doppelkegelrad 22 werden
von einem Umschlingungsmittel 23 in Form eines Schubgliederbands
umspannt. Das sekundäre
Doppelkegelrad 22 weist ebenfalls ein Fest-Kegelrad 24 und
ein dazu verschieblich angeordnetes Los-Kegelrad 25 auf. Durch
eine entsprechende Verschiebung der Los-Kegelräder 21 und 25 kann
die Position des Umschlingungsmittels 23 innerhalb der
Doppelkegelräder 20 und 22 verändert und
damit die Übersetzung
zwischen dem primären
Doppelkegelrad 20 und dem sekundären Doppelkegelrad 22 verändert werden.
Das primäre
Doppelkegelrad 20, das Umschlingungsmittel 23 und
das sekundäre
Doppelkegelrad 22 stellen damit ein Übersetzungsmittel dar.
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Das
Fest-Kegelrad 24 verfügt über einen Grundkörper 26,
der als eine Hohlwelle ausgeführt ist. Über diesen
Grundkörper 26 ist
das Fest-Kegelrad 24 mit einem Wendesatz 27 in
Form eines Planetengetriebes verbunden. Der Grundkörper 26 ist
mit einem Sonnenrad 28 des Wendesatzes 27 drehfest verbunden.
Der Wendesatz 27 verfügt
außerdem über einen
Planetenradträger 29,
Planetenräder 30 und
ein Hohlrad 31. Das Hohlrad 31 ist mittels eines Verbindungselements 33 mit
einer Getriebeausgangswelle 32 verbunden. Mittels einer
Vorwärtsgangkupplung 34 kann
das Sonnenrad 28 mit dem Verbindungselement 33 und
damit der Grundkörper 26 des
Fest-Kegelrads 24 mit
der Getriebeausgangswelle 32 verbunden werden. Bei geschlossener
Vorwärtsgangkupplung 34 und
entsprechender Ausgangsleistung der Antriebsmaschine 11 fährt das Kraftfahrzeug
vorwärts.
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Die
Getriebeausgangswelle 32 ist durch den Grundkörper 26 durchgeführt, also
koaxial innerhalb des Grundkörpers 26 angeordnet. Über eine
Zahnradstufe 35 ist die Getriebeausgangswelle 32 mit
einem Differenzialgetriebe 36 verbunden, welches auf bekannte
Weise über
Seitenwellen 37 das Drehmoment und die Drehzahl der Antriebsmaschine 11 auf nicht
dargestellte angetriebene Fahrzeugräder überträgt.
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Die
Antriebsmaschine 11, das Automatikgetriebe 20 und
die Überbrückungskupplung 18 werden von
einer Steuerungseinrichtung 38 angesteuert. Die Steuerungseinrichtung 38 kann
beispielsweise die Drehzahl der Antriebsmaschine 11 erhöhen.
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Die
Steuerungseinrichtung 38 steht in Signalverbindung mit
einem Wählhebel 39,
mittels welchem der Fahrzeugführer
Fahrstufen des Automatikgetriebes 20 auswählen kann.
Mit dem Wählhebel 39 sind
zumindest die Fahrstufe „D" für Vorwärtsfahrt, „R" für Rückwärtsfahrt
und „N" für Neutral
einstellbar. In der Fahrstufe „D" ist die Vorwärtsgangkupplung 34 geschlossen
und in der Fahrstufe „N" ist die Verbindung
zwischen dem Grundkörper 26 und
der Getriebeausgangswelle 32 und damit die Antriebsverbindung
zwischen Getriebeeingangswelle 16 und Getriebeausgangswelle 32 unterbrochen.
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Die
Steuerungseinrichtung 38 steht außerdem mit einem Fahrpedal 40 und
einem Bremspedal 41 in Signalverbindung, welche beide vom
Fahrzeugführer
betätigbar
sind. Über
Drehzahlsensoren 42, 43, 44, 45 und 46 kann
die Steuerungseinrichtung 38 Drehzahlen der Motorausgangswelle 12,
des Fest-Kegelrads 19, des Fest-Kegelrads 24,
der Getriebeausgangswelle 32 und der Seitenwelle 37 erfassen.
Aus den Drehzahlen können
weitere Größen berechnet
werden. Beispielsweise kann aus den Drehzahlen der Fest-Kegelräder 19 und 24 die Übersetzung
des Automatikgetriebes 17 oder aus der Drehzahl der Seitenwelle 37 die
Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs berechnet werden.
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Das
Automatikgetriebe 17 und die Überbrückungskupplung 18 werden
hydraulisch angesteuert. Dazu wird eine Pumpe 47 von der
Motorausgangswelle 12 angetrieben. Die Pumpe 47 versorgt
eine hydraulische Steuerung 48 mit Hydraulikfluid in Form von
Getriebeöl.
Die hydraulische Steuerung 48 ist mit der Überbrückungskupplung über eine
Hydraulikleitung 49 und mit dem Wendesatz über eine
Hydraulikleitung 50 verbunden. Durch Zuführung und
Abführung
von Hydraulikfluid können
die Überbrückungskupplung 18 und
die Vorwärtsgangkupplung 34 geschlossen
und geöffnet
werden. Die Doppelkegelräder 20 und 22 verfügen über Druckkammern 51 und 53,
welche über
Hydraulikleitungen 52 und 54 mit der hydraulischen
Steuerung 48 verbunden sind. Die Hydraulikleitung 54 zur
Druckkammer 53 des sekundären Doppelkegelrads 22 wird
innerhalb der Ausgangswelle 32 durch einen Kanal 55 gebildet,
welcher eine Öffnung 56 in
Richtung des Grundkörpers 26 aufweist.
Zwischen der Ausgangswelle 32 und dem Grundkörper 26 sind
nicht dargestellte Dichtelemente zur Abdichtung des Kanals 55 und
der Öffnung 56 angeordnet.
Durch Zu- und Abführung
von Hydraulikfluid in die Druckkammern 51 und 53 können die
Los-Kegelräder 21 und 25 verschoben
und damit die Übersetzung
des Automatikgetriebes 17 verändert werden. Außerdem wird
durch Einstellung eines Drucks in den Druckkammern 51 und 53 eine Kraft
auf das Umschlingungsmittel 23 aufgebaut, welche das Umschlingungsmittel 23 gegen
ein Durchrutschen sichert.
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Die
Zu- und Abführung
von Hydraulikfluid über
die Hydraulikleitungen 49, 50, 52 und 54 wird von
nicht dargestellten Elektromagnetventilen in der hydraulischen Steuerung 48 gesteuert.
Die Elektromagnetventile stehen dazu mit der Steuerungseinrichtung 38 in
Signalverbindung.
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Damit
kann die Steuerungseinrichtung 38 die Drehzahl der Antriebsmaschine 11,
den Schlupf der Überbrückungskupplung 18 und
die Übersetzung des
Automatikgetriebes 17 ändern.
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Bei
geschlossener Vorwärtsgangkupplung 34 drehen
sich der Grundkörper 26 des
Fest-Kegelrads 24 und die Getriebeausgangswelle 32 in
die selbe Richtung und mit der selben Drehzahl. Die Differenzdrehzahl
zwischen dem Grundkörper 26 und
der Getriebeausgangswelle ist damit 0. Wenn der Fahrzeugführer mittels
des Wählhebels 39 die
Fahrstufe „N" einlegt, wird die
Vorwärtsgangkupplung 34 geöffnet und
es kann sich eine Differenzdrehzahl zwischen der Getriebeausgangswelle 32 und
dem Grundkörper 26 einstellen.
Im Folgenden wird ein Verfahren beschrieben, mittels welchem die
Differenzdrehzahl durch Veränderung
der Drehzahl des Grundkörpers 26 angepasst
wird.
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In 2 ist
ein Zustandsgraph dargestellt, welcher das Verfahren zur Aktivierung
und Deaktivierung der Veränderung
der Drehzahl des eingangsseitigen Bauteils in Form des Grundkörpers 26 beschreibt.
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Das
Verfahren startet im Status NProg_OFF in welchem die Veränderung
der Drehzahl deaktiviert ist. Es wird zyklisch, beispielsweise alle
20 ms, geprüft,
ob das Kraftfahrzeug vorwärts
fährt und
ob am Wählhebel 39 die
Fahrstufe „N" eingestellt ist
und die Geschwindigkeit v des Kraftfahrzeugs größer als ein erster Geschwindigkeitsgrenzwert
v1 ist und die Fahrpedalstellung fp kleiner als ein erster Fahrpedalgrenzwert
fp1 ist und die Bremspedalstellung br kleiner als ein erster Bremspedalgrenzwert
br1 ist und die Überbrückungskupplung 18 des
hydrodynamischen Drehmomentwandlers 14 nicht vollständig geöffnet ist.
Der Geschwindigkeitsgrenzwert v1 kann beispielsweise im Bereich
zwischen 30 und 50 km/h liegen.
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Sind
alle genannten Bedingungen erfüllt,
so wechselt der Status auf den Status NProg_ON, in welchem die Veränderung
der Drehzahl aktiviert ist. Die Veränderung wird mit Hilfe der 3 und 4 erläutert. Im
Status NProg_ON wird ebenfalls zyklisch geprüft, ob die Geschwindigkeit
v des Kraftfahrzeugs kleiner als ein zweiter Geschwindigkeitsgrenzwert
v2 ist oder die Fahrpedalstellung fp größer als ein zweiter Fahrpedalgrenzwert
fp2 ist oder die Bremspedalstellung br größer als ein zweiter Bremspedalgrenzwert
br2 ist. Der Geschwindigkeitsgrenzwert v2 kann beispielsweise im
Bereich zwischen 2 und 10 km/h liegen.
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Ist
eine der Bedingungen erfüllt,
so wechselt der Status auf den Status NProg_Hold in welchem die
Veränderung
der Drehzahl deaktiviert ist. Ein Übergang zum Status NProg_OFF,
von dem aus wieder der Status NProg_ON erreicht werden kann, ist erst
nach Ablauf einer Wartezeit (tNProg > t1) oder bei Unterschreiten eines dritten
Geschwindigkeitsgrenzwerts v3 durch die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs
möglich.
Die Wartezeit t1 kann beispielsweise zwischen 5 und 20 Sekunden
betragen. Die Größe_tNProg
repräsentiert
die Zeitspanne, seit der der Status NProg_Hold aktiv ist. Falls
mittels des Wählhebels 39 eine
andere Fahrstufe als „N" ausgewählt wird
oder die Fahrpedalstellung fp größer als ein
dritter Fahrpedalgrenzwert fp3 ist oder die Bremspedalstellung br
größer als
ein dritter Bremspedalgrenzwert br3 ist, so wird die Wartezeit zurückgesetzt,
also tNProg auf 0 gesetzt. Das Auswählen einer anderen Fahrstufe
als „N" wird erkannt, indem eine
aktuelle Position des Wählhebels 39 (st_WH) mit
einer gespeicherten Position des Wählhebels 39 (st_WH_alt)
verglichen wird. Die gespeicherte Position gibt die Position des
Wählhebels 39 beispielsweise
20 – 50
ms vor dem aktuellen Zeitpunkt wieder. War vor der angegebenen Zeitspanne „N" eingelegt (st_wH_alt==N)
und ist die aktuelle Position ungleich „N" (st_wH ≠ N), so wird dass Auswählen einer
anderen Fahrstufe als „N" erkannt.
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Zusätzlich kann
die Wartezeit auch zurückgesetzt
werden, wenn ein Wechsel zwischen einer von „N" abweichenden Position und „N" erkannt wird. Die
Erkennung dieses Wechsels läuft
entsprechend der beschriebenen Erkennung ab. Diese Variante ist in
der 2 nicht dargestellt.
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Die
Fahrpedalgrenzwerte fp1, fp2, fp3 sowie die Bremspedalgrenzwerte
br1, br2, br3 können
jeweils gleich groß und
auch untereinander unterschiedlich sein. Der zweite und dritte Geschwindigkeitsgrenzwert
v2 und v3 können
gleich groß oder unterschiedlich
sein, aber sie sind beide kleiner als der erste Geschwindigkeitsgrenzwert
v1.
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In 3 ist
ein Verfahren zur Veränderung der
Drehzahl der Antriebsmaschine 11 dargestellt, welches ausgeführt wird,
wenn die Veränderung
der Drehzahl des eingangseitigen Bauteils aktiviert ist. Das Verfahren
wird also im Zustand NProg_ON aus 2 ausgeführt. Ein
Block 71 repräsentiert
die Geschwindigkeit v des Kraftfahrzeugs als Eingangsgröße des Verfahrens.
Im Block 72 wird eine Kennlinie ausgewertet, in welcher
eine Solldrehzahl der Antriebsmaschine 11 in Abhängigkeit
der Geschwindigkeit v des Kraftfahrzeugs abgelegt ist. Die sich
aus der Kennlinie ergebende Solldrehzahl wird im Block 73 auf
einen Maximalwert begrenzt, so dass im Block 74 eine begrenzte
Solldrehzahl der Antriebsmaschine 11 vorliegt, welche von
der Steuerungseinrichtung 38 eingestellt wird.
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In 4 ist
ein Verfahren zur Veränderung der Übersetzung
des Automatikgetriebes 17 dargestellt, welches ausgeführt wird,
wenn die Veränderung
der Drehzahl des eingangseitigen Bauteils aktiviert ist. Das Verfahren
wird also im Zustand NProg_ON aus 2 ausgeführt. Block 81 repräsentiert
die Drehzahl n_prim des Fest-Kegelrads 19, Block 82 die
Geschwindigkeit v des Kraftfahrzeugs und Block 83 die Drehzahl
n_out der Getriebeausgangswelle 32. Im Block 84 wird
eine Kennlinie ausgewertet, in welcher eine Soll-Differenzdrehzahl n_diff_soll zwischen
Grundkörper 26 und
der Getriebeausgangswelle 32 in Abhängigkeit der Geschwindigkeit
v des Kraftfahrzeugs abgelegt ist. Die sich aus der Kennlinie ergebende
Soll-Differenzdrehzahl n_diff_soll wird im Block 85 zur
Drehzahl n_out der Getriebeausgangswelle 32 hinzuaddiert.
Das Ergebnis der Addition ist eine Solldrehzahl n_soll des Grundkörpers 26.
Im Block 86 wird die Drehzahl n_prim des Fest-Kegelrads 19 durch
die Solldrehzahl n_soll des Grundkörpers dividiert. Das Ergebnis
ist eine Übersetzung
i soll roh des Automatikgetriebes 17, welche notwendig
ist, um die gewünschte
Solldrehzahl n_soll des Grundkörpers 26 einzustellen.
Im Block 87 wird geprüft,
ob die Übersetzung
i soll roh innerhalb der Grenzen der möglichen Übersetzungen des Automatikgetriebes 17 liegt.
Ist dies nicht der Fall, so wird die Übersetzung entsprechend begrenzt.
Im Block 88 liegt als Ausgangsgröße die Übersetzung i_soll vor, die
von der Steuerungseinrichtung 38 eingestellt wird.
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Wenn
die Veränderung
der Drehzahl des eingangseitigen Bauteils aktiviert ist, wird außerdem geprüft, ob die
Geschwindigkeit v innerhalb festlegbarer Grenzen liegt. Ist dies
der Fall, so wird die Überbrückungskupplung 18 des
Drehmomentwandlers 14 vollständig geschlossen oder in einen
schlupfgeregelten Zustand gebracht, in welchem eine geringe Differenzdrehzahl
von beispielsweise 10 – 20
U/min an der Überbrückungskupplung
eingeregelt wird. Außerhalb
der Grenzen wird entweder ein festlegbarer, größerer Schlupf eingestellt oder
die Überbrückungskupplung 18 geöffnet.
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Der
Antriebsstrang kann auch über
mehrere Steuerungseinrichtungen verfügen, welche Teilaufgaben der
beschriebenen Steuerungseinrichtung wahrnehmen. Beispielsweise können für die Antriebsmaschine
und das Automatikgetriebe getrennte Steuerungseinrichtungen vorgesehen
sein. Damit kann auch die Abarbeitung der in den 2, 3 und 4 beschriebenen
Verfahren auf die beiden Steuerungseinrichtung verteilt sein.