DE102004044522A1

DE102004044522A1 - Vorrichtung mit einer Kraftfahrzeuggetriebeeinheit

Info

Publication number: DE102004044522A1
Application number: DE200410044522
Authority: DE
Inventors: Frank Tietze
Original assignee: DaimlerChrysler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2004-09-15
Filing date: 2004-09-15
Publication date: 2006-04-20
Anticipated expiration: 2024-09-16
Also published as: DE102004044522B4

Abstract

Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung mit einer Kraftfahrzeuggetriebeeinheit (10), die dazu vorgesehen ist, einer Brennkraftmaschinenlasterhöhung bei einer Bewegung eines Kraftfahrzeugs entgegen einer durch eine Fahrstellung eines Kraftfahrzeuggetriebes (11) vorgegebenen Bewegungsrichtung zumindest entgegenzuwirken. DOLLAR A Es wird vorgeschlagen, dass die Kraftfahrzeuggetriebeeinheit (10) dazu vorgesehen ist, bei einer Bewegung des Kraftfahrzeugs entgegen der durch die Fahrstellung vorgegebenen Bewegungsrichtung eine vorliegende Übersetzung (i) des Kraftfahrzeuggetriebes (11) zu verändern.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung mit einer Kraftfahrzeuggetriebeeinheit nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Es ist bereits eine Vorrichtung mit einer von einem Freilauf gebildeten Kraftfahrzeuggetriebeeinheit bekannt, die dazu vorgesehen ist, eine Brennkraftmaschinenlasterhöhung bei einer Bewegung eines Kraftfahrzeugs entgegen einer durch eine Fahrstellung eines Kraftfahrzeuggetriebes vorgegebenen Bewegungsrichtung zu vermeiden. Um eine Bewegung des Kraftfahrzeugs gegen die von der Fahrstellung vorgegebene Bewegungsrichtung zu vermeiden, ist eine Betätigungsvorrichtung vorgesehen, die eine Kraftfahrzeugbremse automatisch betätigt, sobald sich das Kraftfahrzeug entsprechend bewegt.

Der Erfindung liegt insbesondere die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung mit reduziertem Kostenaufwand bereitzustellen. Die Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale des Patentanspruchs 1, während weitere Ausgestaltungen den Unteransprüchen entnommen werden können.

Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung mit einer Kraftfahrzeuggetriebeeinheit, die dazu vorgesehen ist, einer Brennkraftmaschinenlasterhöhung bei einer Bewegung eines Kraftfahrzeugs entgegen einer durch eine Fahrstellung eines Kraftfahrzeuggetriebes vorgegebenen Bewegungsrichtung zumindest entgegenzuwirken.

Es wird vorgeschlagen, dass die Kraftfahrzeuggetriebeeinheit dazu vorgesehen ist, bei einer Bewegung des Kraftfahrzeugs entgegen der durch die Fahrstellung vorgegebenen Bewegungsrichtung eine vorliegende Übersetzung des Kraftfahrzeuggetriebes zu verändern, und zwar insbesondere ausgehend von einer Anfahrübersetzung in Richtung eines höheren Gangs. Unter „vorgesehen" soll in diesem Zusammenhang insbesondere „speziell ausgelegt" und/oder „ausgestattet" verstanden werden. Ferner soll unter einer „Fahrstellung" eine „Vorwärtsfahrstellung" und/oder eine „Rückwärtsfahrstellung" verstanden werden. Die Kraftfahrzeuggetriebeeinheit kann dabei insbesondere von einer Recheneinheit, einer Steuereinheit und/oder einer Regeleinheit gebildet sein.

Durch die erfindungsgemäße Lösung können zusätzliche Bauteile, wie insbesondere ein Freilauf und eine automatische Betätigungsvorrichtung zum Betätigen einer Bremse, zumindest eingespart oder vorteilhaft sogar vollständig vermieden werden, und zwar insbesondere, wenn die Kraftfahrzeuggetriebeeinheit zumindest teilweise einstückig mit einer Kraftfahrzeuggetriebeeinheit ausgeführt ist, die dazu vorgesehen ist, die Übersetzung während eines Fahrbetriebs einzustellen. Ein Rucken und ein Abwürgen einer Brennkraftmaschine können vermieden und durch die Möglichkeit der Bauteilereduzierung können Bauraum, Gewicht, Montageaufwand und Kosten eingespart werden. Unter einem „Fahrbetrieb" soll in diesem Zusammenhang ein Betrieb verstanden werden, in dem das Kraftfahrzeug durch Betätigen eines Fahrpedals von einem Kraftfahrzeugbediener in Bewegung versetzt wird.

Die erfindungsgemäße Lösung kann bei sämtlichen, dem Fachmann als geeignet erscheinenden Kraftfahrzeuggetrieben eingesetzt werden, jedoch besonders vorteilhaft bei stufenlos einstellbaren Kraftfahrzeuggetrieben, bei denen die Übersetzung zumindest weitgehend unmerklich stufenlos verstellbar ist und bei denen häufig sowohl in einer Vorwärtsfahrstellung als auch in einer Rückwärtsfahrstellung in Richtung lang, d.h. in Richtung eines höheren Getriebegangs verstellt werden kann, um eine unerwünschte Brennkraftmaschinenlasterhöhung aufgrund der Bewegung des Kraftfahrzeugs zumindest zu reduzieren.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Kraftfahrzeuggetriebeeinheit dazu vorgesehen ist, die Übersetzung des Kraftfahrzeuggetriebes erst ab einem zumindest von einer Fahrzeuggeschwindigkeit abhängigen Schwellenwert zu verändern. Durch eine entsprechende Ausgestaltung kann in einem ersten Bereich trotz einer bereits vorliegenden Bewegung des Kraftfahrzeugs entgegen der von der Fahrstellung vorgegebenen Bewegungsrichtung ein vorteilhaftes Brennkraftmaschinenbremsmoment erzielt werden, und es können dennoch ein Rucken und ein Abwürgen einer Brennkraftmaschine vorteilhaft vermieden werden. Der Schwellenwert ist dabei vorteilhaft mit einer Brennkraftmaschinenleerlaufregeleinheit abgestimmt, so dass die Übersetzung verändert wird, bevor ein Regelbereich der Brennkraftmaschinenleerlaufregeleinheit überschritten wird.

Ist die Kraftfahrzeuggetriebeeinheit dazu vorgesehen, zwischen 50% und 100%, besonders bevorzugt zwischen 70% und 100% und besonders vorteilhaft zwischen 90% und 100%, des Regelbereichs der Brennkraftmaschinenleerlaufregeleinheit auszunutzen, kann ein vorteilhaft großes Bremsmoment erreicht werden, ohne dass sich eine Leerlaufdrehzahl der Brennkraftmaschine verändert. Dabei ist unter einem Regelbereich insbesondere ein bestimmter Drehzahlbereich einer Getriebewelle des Kraft fahrzeuggetriebes zu verstehen, beispielsweise einer Getriebeeingangswelle, der ausgeregelt werden kann, ohne dass sich eine Brennkraftmaschinendrehzahl verändert.

Ferner wird vorgeschlagen, dass die Vorrichtung eine Sensoreinheit umfasst, die zumindest teilweise einstückig mit einer weiteren Sensoreinheit ausgeführt ist, die zur Sensierung wenigstens einer Sensorgröße während eines Fahrbetriebs vorgesehen ist, wodurch zusätzliche Bauteile, Montageaufwand und Kosten eingespart werden können.

Dies kann insbesondere einfach erreicht werden, wenn über die Sensoreinheit ein Brennkraftmaschinenmoment und ein Wandlermoment erfassbar sind und/oder über die Sensoreinheit eine Drehrichtung zumindest eines Fahrzeugrads und/oder zumindest einer Getriebewelle erfassbar ist. Alternativ oder zusätzlich könnte auch eine Bewegung des Kraftfahrzeugs entgegen der von der Fahrstellung vorgegebenen Bewegungsrichtung mit einer Sensoreinheit erfasst werden, mittels der eine Längsbeschleunigung direkt und über eine Drehzahländerung eines Rads oder einer Welle erfasst werden kann. Aus einer Differenz zwischen daraus ermittelten Beschleunigungswerten könnte dann auf eine Bewegung des Kraftfahrzeugs in oder entgegen einer von einer Fahrstellung vorgegebenen Bewegungsrichtung geschlossen werden.

Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.

Dabei zeigen:

1 eine schematische Darstellung einer Brennkraftmaschine und eines Kraftfahrzeuggetriebes mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung und

2 ein Diagramm mit verschiedenen Kennlinien bei einem Verstellvorgang einer Übersetzung des Kraftfahrzeuggetriebes aus 1.

1 zeigt eine schematische Darstellung einer Brennkraftmaschine 15 eines Kraftfahrzeugs, die über eine Brennkraftmaschinenwelle 14 mit einem stufenlos einstellbaren Kraftfahrzeugautomatikgetriebe 11 verbunden ist. Das Kraftfahrzeugautomatikgetriebe 11 weist einen Wandler 17 mit einem mit der Brennkraftmaschinenwelle 14 unmittelbar gekoppelten Pumpenrad 18, einem Leitrad 19 und einem Turbinenrad 20 auf, das über eine Getriebeeingangswelle 21 mit einem ersten Kegelradpaar 22 eines Variators 23 des Kraftfahrzeugautomatikgetriebes 11 gekoppelt ist. Der Wandler 17 ist über eine Wandlerüberbrückungskupplung 24 überbrückbar. Das erste Kegelradpaar 22 ist über ein Umschlingungsband 25 mit einem zweiten Kegelradpaar 26 verbunden, das über eine Welle 36 mit einem ersten Satz Reiblamellen einer schaltbaren Reibschlusseinheit 27 des Kraftfahrzeugautomatikgetriebes 11 verbunden ist. Ein zweiter Satz Reiblamellen der Reibschlusseinheit 27 ist mit einer Getriebeausgangswelle 16 des Kraftfahrzeugautomatikgetriebes 11 verbunden.
Das Kraftfahrzeugautomatikgetriebe 11 umfasst zudem eine Vorrichtung mit einer Kraftfahrzeuggetriebeeinheit 10, die dazu vorgesehen ist, einer Brennkraftmaschinenlasterhöhung bei einer Bewegung des Kraftfahrzeugs entgegen einer durch eine Fahrstellung des Kraftfahrzeugautomatikgetriebes 11 vorgegebenen Bewegungsrichtung entgegenzuwirken. Die Kraftfahrzeuggetriebeeinheit 10 ist dabei erfindungsgemäß dazu vorgesehen, bei einer Bewegung des Kraftfahrzeugs entgegen der durch die Fahrstellung vorgegebenen Bewegungsrichtung eine vorliegende Übersetzung i des Kraftfahrzeugautomatikgetriebes 11 zu verändern, und zwar in Richtung lang bzw. die Übersetzung i zu reduzieren (1 und 2). Die Kraftfahrzeuggetriebeeinheit 10 ist einstückig mit einer Kraftfahrzeuggetriebeeinheit ausgeführt, die dazu vorgesehen ist, die Übersetzung i während des normalen Fahrbetriebs, d.h. während einer durch ein Fahrpedal eingeleiteten Bewegung des Kraftfahrzeugs, einzustellen.
Über eine Sensoreinheit 13, die ebenfalls einstückig mit einer weiteren Sensoreinheit ausgeführt ist, die zur Sensierung von Sensorgrößen während des normalen Fahrbetriebs vorgesehen ist, können ein Brennkraftmaschinenmoment und ein Wandlermoment sowie eine Drehrichtung von der Getriebeeingangswelle 21 erfasst werden. Die Daten werden über Datenleitungen 28, 30, 32 der Kraftfahrzeuggetriebeeinheit 10 zur Auswertung zugeführt. Zusätzlich zu den sensierten Daten wird der Kraftfahrzeuggetriebeeinheit 10 über die Datenleitung 28 die Information zugeführt, ob eine Vorwärtsfahrstellung oder eine Rückwärtsfahrstellung eingelegt ist. Ist eine Vorwärtsfahrstellung eingelegt und das Kraftfahrzeug rollt rückwärts oder ist eine Rückwärtsfahrstellung eingelegt und das Kraftfahrzeug rollt vorwärts, wird über die Kraftfahrzeuggetriebeeinheit 10 die Übersetzung i verstellt, wenn eine Drehzahl n_G der Getriebeeingangswelle 21 einen Schwellenwert von 200 U/min im Betrag überschreitet, d.h. erst wenn das Kraftfahrzeug eine Kraftfahrzeuggeschwindigkeit v_F im Betrag größer als einen bestimmten Wert erreicht hat, der größer als null ist. Alternativ zu einer Drehrichtung der Getriebeeingangswelle 21 und einer vorliegenden Rückwärtsfahrstellung oder Vorwärtsfahrstellung kann über einen Vergleich des sensierten Brennkraftmaschinenmoments und des Wandlermoments eine Bewegung des Kraftfahrzeugs entgegen der von der Fahrstellung vorgegebenen Bewegungsrichtung ermittelt werden.
Eine Brennkraftmaschinenleerlaufregeleinheit 12 ist dazu vorgesehen, eine Brennkraftmaschinendrehzahl n_M bei einem Betrieb ohne eine Betätigung des Fahrpedals auf einen konstanten Wert einzuregeln, wobei die Brennkraftmaschinenleerlaufregeleinheit 12 ausgelegt ist, eine Drehzahl n_G der Getriebeeingangswelle 21 von bis zu – 250 U/min auszuregeln, ohne dass die Brennkraftmaschinendrehzahl n_M abnimmt. Die Brennkraftmaschinenleerlaufregeleinheit 12 ist über eine Datenleitung 34 mit einem Datennetzwerk des Kraftfahrzeugs verbunden. Indem die Kraftfahrzeuggetriebeeinheit 10 erst bei einer Drehzahl n_G der Getriebeeingangswelle 21 von 200 U/min im Betrag die Übersetzung i des Kraftfahrzeugautomatikgetriebes 11 in der Weise ändert, dass die Brennkraftmaschinenlast reduziert wird, werden mittels der Kraftfahrzeuggetriebeeinheit 10 ca. 80% des Regelbereichs der Brennkraftmaschinenleerlaufregeleinheit 12 ausgenutzt.
Abhängig von der Kraftfahrzeuggeschwindigkeit v_F oder abhängig von der Getriebeeingangsdrehzahl n_G kann die Übersetzung i des Kraftfahrzeugautomatikgetriebes 11 mittels der Kraftfahrzeuggetriebeeinheit 10 von der kürzesten bis zur längsten Übersetzung i in Vorwärtsfahrtrichtung und in Rückwärtsfahrtrichtung verstellt werden.

10: Kraftfahrzeuggetriebe
: einheit
11: Kraftfahrzeugautomatik
: getriebe
12: Brennkraftmaschinen
: leerlaufregeleinheit
13: Sensoreinheit
14: Brennkraftmaschinenwel
: le
15: Brennkraftmaschine
16: Getriebeausgangswelle
17: Wandler
18: Pumpenrad
19: Leitrad
20: Turbinenrad
21: Getriebewelle
22: Kegelradpaar
23: Variator
24: Wandlerüberbrückungs
: kupplung
25: Umschlingungsband
26: Kegelradpaar
27: Reibschlusseinheit
28: Datenleitung
30: Datenleitung
32: Datenleitung
34: Datenleitung
36: Welle
n_M: Brennkraftmaschinendreh
: zahl
n_G: Drehzahl
v_F: Kraftfahrzeuggeschwindig
: keit
i: Übersetzung

Claims

Vorrichtung mit einer Kraftfahrzeuggetriebeeinheit (10), die dazu vorgesehen ist, einer Brennkraftmaschinenlasterhöhung bei einer Bewegung eines Kraftfahrzeugs entgegen einer durch eine Fahrstellung eines Kraftfahrzeuggetriebes (11) vorgegebenen Bewegungsrichtung zumindest entgegenzuwirken, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftfahrzeuggetriebeeinheit (10) dazu vorgesehen ist, bei einer Bewegung des Kraftfahrzeugs entgegen der durch die Fahrstellung vorgegebenen Bewegungsrichtung eine vorliegende Übersetzung (i) des Kraftfahrzeuggetriebes (11) zu verändern.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftfahrzeuggetriebeeinheit (10) zumindest teilweise einstückig mit einer Kraftfahrzeuggetriebeeinheit ausgeführt ist, die dazu vorgesehen ist, die Übersetzung (i) während eines Fahrbetriebs einzustellen.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftfahrzeuggetriebeeinheit (10) dazu vorgesehen ist, die Übersetzung (i) des Kraftfahrzeuggetriebes (11) erst ab einem zumindest von einer Kraftfahrzeuggeschwindigkeit (v_F) abhängigen Schwellenwert zu verändern.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftfahrzeuggetriebeeinheit (10) dazu vorgesehen ist, die Übersetzung (i) des Kraftfahrzeuggetriebes (11) erst ab einem zumindest von einer Drehzahl n_G der Getriebeeingangswelle (n_G) abhängigen Schwellenwert zu verändern.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftfahrzeuggetriebeeinheit (10) dazu vorgesehen ist, zwischen 50% und 100% eines Regelbereichs einer Brennkraftmaschinenleerlaufregeleinheit (12) auszunutzen.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Sensoreinheit (13), die zumindest teilweise einstückig mit einer weiteren Sensoreinheit ausgeführt ist, die zur Sensierung wenigstens einer Sensorgröße während eines Fahrbetriebs vorgesehen ist.
Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass über die Sensoreinheit (13) ein Brennkraftmaschinenmoment und ein Wandlermoment erfassbar sind.
Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass über die Sensoreinheit (13) eine Drehrichtung zumindest eines Fahrzeugrads und/oder zumindest einer Getriebewelle (21) erfassbar ist.
Kraftfahrzeuggetriebe (11), insbesondere stufenloses Automatikgetriebe, mit einer Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche.