DE102006016710B4

DE102006016710B4 - Verfahren zur Schaltungsauslösung an einem Automatikgetriebe

Info

Publication number: DE102006016710B4
Application number: DE200610016710
Authority: DE
Inventors: Martin Roth
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 2006-04-08
Filing date: 2006-04-08
Publication date: 2008-05-29
Anticipated expiration: 2026-04-09
Also published as: DE102006016710A1

Abstract

Verfahren zur Schaltungsauslösung an einem Automatikgetriebe, nämlich zur steuerungsseitigen Auslösung eines Gangwechsels von einem Ist-Gang in einen Soll-Gang beim Hochschalten, derart dass während des Gangwechsels eine maximal zulässige Motordrehzahl nicht überschritten wird, wobei
a) ein im Ist-Gang herrschender Drehzahlgradient der Motordrehzahl ermittelt wird;
b) eine vom Ist-Gang und vom Soll-Gang abhängige Gangwechsel-Maximalmotordrehzahl vorgegeben wird, wobei die Gangwechsel-Maximalmotordrehzahl kleiner oder gleich der maximal zulässigen Motordrehzahl ist;
c) eine vom Ist-Gang und vom Soll-Gang abhängige Zeitdauer vorgegeben wird, die eine Zeitspanne zwischen der steuerungsseitigen Auslösung des Gangwechsels und einem Absenken des Drehzahlgradienten der Motordrehzahl auf in etwa Null und damit dem eigentlichen Ausführen des Gangwechsels unter Absenkung der Motordrehzahl vom Ist-Gang in den Soll-Gang definiert;
d) auf Basis des ermittelten Drehzahlgradienten, der vorgegebenen Gangwechsel-Maximalmotordrehzahl und der vorgegebenen Zeitdauer der Gangwechsel derart steuerungsseitig ausgelöst wird, dass nach Ablauf der Zeitdauer die Gangwechsel-Maximalmotordrehzahl vorliegt, und wobei der ermittelte Drehzahlgradient der...

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Schaltungsauslösung an einem Automatikgetriebe.
Die hier vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur steuerungsseitigen Auslösung eines Gangwechsels von einem Ist-Gang in einen Soll-Gang an einem Automatikgetriebe beim Beschleunigen und damit Hochschalten insbesondere unter Volllast bzw. Vollgas. Unter dem Begriff Automatikgetriebe sollen alle Getriebe mit einem automatischen Gangwechsel wie zum Beispiel Stufenautomatikgetriebe oder Doppelkupplungsgetriebe oder Lastschaltgetriebe verstanden werden können.
Automatikgetriebe benötigen eine vom Ist-Gang und vom Soll-Gang des auszuführenden Gangwechsels abhängige Zeitdauer, von steuerungsseitiger Auslösung des Gangwechsels bis zum eigentlichen Ausführen des Gangwechsels unter Absenkung der Motordrehzahl vom Ist-Gang in den Soll-Gang. Diese Zeitdauer kann zum Beispiel dadurch verursacht werden, dass Schaltelemente eines Automatikgetriebes zur Schaltungsausführung vorbereitet werden müssen. Diese Zeitdauer ist bei aus der Praxis bekannten Automatikgetrieben über die Betriebsdauer konstant bzw. wird zur Konstanthaltung über die Betriebsdauer adaptiv nachgeregelt. Bei aus der Praxis bekannten Automatikgetrieben erfolgt die steuerungsseitige Auslösung des Gangwechsels immer zu einem festen Zeitpunkt, der von der obigen Zeitdauer und einem fest vorgegebenen Drehzahlgradienten der Motordrehzahl abhängig ist. Der fest vorgegebene Drehzahlgradient der Motordrehzahl entspricht dabei, um für alle möglichen Motorbetriebsbedingungen ein Überschreiten der maximal zulässigen Motordrehzahl beim Gangwechsel zu vermeiden, dem Drehzahlgradienten bei optimalen Motorbetriebsbedingungen, die zum Beispiel bei einem Saugmotor bei einem relativ hohen Umgebungsluftdruck, bei relativ niedrigen Umgebungstemperaturen sowie bei Bergabfahrt vorliegen.
Zur Ausführung eines möglichst sportlichen Gangwechsels beim Beschleunigen bzw. Hochschalten unter Volllast bzw. Vollgas soll beim Gangwechsel die maximal zulässige Motordrehzahl möglichst erreicht werden, wobei dies bei aus der Praxis bekannten Automatikgetrieben, welche den Gangwechsel abhängig von der vorgegebenen Zeitdauer und dem vorgegebenen Drehzahlgradienten der Motordrehzahl zu einem festen Zeitpunkt steuerungsseitig auslösen, nur für optimale Motorbetriebsbedingungen realisiert werden kann.
Liegen hingegen Motorbetriebsbedingungen vor, die von den optimalen Motorbetriebsbedingungen abweichen, so kann mit der aus der Praxis bekannten Vorgehensweise zur steuerungsseitigen Auslösung eines Gangwechsels beim Gangwechsel nur eine deutlich geringere Motordrehzahl erreicht werden, wodurch sich beim Fahrer der Eindruck eines unsportlichen Fahrverhaltens einstellt.
Bei mit einem Saugmotor ausgerüsteten Fahrzeugen ist dies insbesondere dann der Fall, wenn bei relativ hohen Umgebungstemperaturen und einem relativ geringen Umgebungsluftdruck bergauf beschleunigt werden soll.
Die DE 102 18 734 A1 betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Automatikgetriebes, bei welchem ein Schaltpunkt auf Grundlage eines Maximalwerts der Motordrehzahl korrigiert wird.
Aus der WO 01/46606 A1 ist ein Verfahren zur kick-down-Schaltdrehzahloptimierung für ein Kraftfahrzeug mit Automatikgetriebe bekannt, bei welchem eine maximal zulässige Motordrehzahl in Abhängigkeit von den jeweiligen Belastungszuständen und Fahrbahnneigungen bestimmt wird, bei welcher geschaltet wird.
Ausgehend vom Stand der Technik liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren zur Schaltungsauslösung an einem Automatikgetriebe zu schaffen, welches unabhängig von den herrschenden Motorbetriebsbedingungen ein sportliches Fahrverhalten ermöglicht.
Die Aufgabe wird dadurch gelöst, dass das eingangs genannte Verfahren durch die Merkmale des Anspruchs 1 weitergebildet ist.
Erfindungsgemäß wird a) ein im Ist-Gang herrschender Drehzahlgradient der Motordrehzahl ermittelt; b) eine vom Ist-Gang und vom Soll-Gang abhängige Gangwechsel-Maximalmotordrehzahl vorgegeben, wobei die Gangwechsel-Maximalmotordrehzahl kleiner oder gleich der maximal zulässigen Motordrehzahl ist; c) eine vom Ist-Gang und vom Soll-Gang abhängige Zeitdauer vorgegeben, die eine Zeitspanne zwischen der steuerungsseitigen Auslösung des Gangwechsels und einem Absenken des Drehzahlgradienten der Motordrehzahl auf in etwa Null und damit dem eigentlichen Ausführen des Gangwechsels unter Absenkung der Motordrehzahl vom Ist-Gang in den Soll-Gang definiert; d) auf Basis des ermittelten Drehzahlgradienten der vorgegebenen Gangwechsel-Maximalmotordrehzahl und der vorgegebenen Zeitdauer der Gangwechsel derart steuerungsseitig ausgelöst, dass nach Ablauf der Zeitdauer die Gangwechsel-Maximalmotordrehzahl vorliegt.
Erfindungsgemäß wird zur steuerungsseitigen Auslösung eines Gangwechsels kein fester Zeitpunkt vorgegeben, vielmehr wird beim Anstieg der Motordrehzahl im Ist-Gang der herrschende Drehzahlgradient der Motordrehzahl ermittelt, um abhängig von diesem Drehzahlgradienten den Gangwechsel steuerungsseitig auszulösen. Dabei kann dann für alle möglichen Motorbetriebsbedingungen das Erreichen der maximalen Motordrehzahl für den Gangwechsel realisiert werden, so dass sich unabhängig von den herrschenden Motorbetriebsbedingungen stets ein sportliches Fahrverhalten realisieren lässt.
Unter optimalen Motorbetriebsbedingungen, in welchen der maximale Drehzahlgradient der Motordrehzahl vorliegt, erfolgt demnach die steuerungsseitige Auslösung des Gangwechsels bereits bei einer geringeren Motordrehzahl als bei Motorbetriebsbedingungen, in welchen ein relativ geringer Drehzahlgradient der Motordrehzahl vorliegt.
Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung. Ausführungsbeispiele der Erfindung werden, ohne hierauf beschränkt zu sein, an Hand der Zeichnung näher erläutert.
Dabei zeigt:
1 ein schematisiertes Diagramm zur Verdeutlichung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Schaltungsauslösung an einem Automatikgetriebe, und
2 ein weiteres schematisiertes Diagramm zur Verdeutlichung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Schaltungsauslösung an einem Automatikgetriebe.
Die hier vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur steuerungsseitigen Auslösung eines Gangwechsels an einem Automatikgetriebe von einem Ist-Gang in einen Soll-Gang beim Beschleunigen bzw. Hochschalten insbesondere unter Volllast bzw. Vollgas. Dabei kann mit dem erfindungsgemäßen Verfahren für alle Motorbetriebsbedingungen ein sportliches Fahrverhalten realisiert werden, und zwar dergestalt, dass beim Gangwechsel für alle Motorbetriebsbedingungen eine vom Ist-Gang und vom Soll-Gang abhängige Gangwechsel-Maximalmotordrehzahl, die kleiner oder gleich der maximal zulässigen Motordrehzahl ist, erreicht wird.
1 zeigt ein schematisiertes Diagramm, in welchem auf der horizontal verlaufenden Achse die Zeit t und auf der vertikal verlaufenden Achse die Motordrehzahl n aufgetragen ist. In durchgezogener Linienführung ist in das Diagramm der 1 ein sich beim erfindungsgemäßen Verfahren einstellender Verlauf der Motordrehzahl n während eines Gangwechsels von einem Ist-Gang in einen Soll-Gang gezeigt, wobei der Drehzahlverlauf bis zum Zeitpunkt t₁ dem Drehzahlverlauf im Ist-Gang und der Drehzahlverlauf nach dem Zeitpunkt t₂ dem Drehzahlverlauf im Soll-Gang entspricht. Zwischen den zwei Zeitpunkten t₁ und t₂ findet der eigentliche Gangwechsel vom Ist-Gang in den Soll-Gang unter Absenkung der Motordrehzahl n statt.
Im Sinne des erfindungsgemäßen Verfahrens wird eine vom Ist-Gang und vom Soll-Gang des auszuführenden Gangwechsels abhängige Gangwechsel-Maximalmotordrehzahl n_max-Gw vorgegeben, die zur Ausführung eines sportlichen Gangwechsels beim Gangwechsel erreicht werden soll. Diese Gangwechsel-Maximalmotordrehzahl n_max-GW ist dabei kleiner oder gleich einer maximal zulässigen Motordrehzahl n_max-MOT, wobei im gezeigten Ausführungsbeispiel die Gangwechsel-Maximalmotordrehzahl n_max-WW kleiner als die maximal zulässige Motordrehzahl f_max-MOT ist.
Neben der von dem Ist-Gang und von dem Soll-Gang abhängigen Gangwechsel-Maximalmotordrehzahl n_max-GW wird im Sinne des erfindungsgemäßen Verfahrens weiterhin eine Zeitdauer T vorgegeben, die ebenfalls vom Ist-Gang und vom Soll-Gang des auszuführenden Gangwechsels abhängig ist. Diese Zeitdauer T definiert eine Zeitspanne für das Automatikgetriebe zwischen der steuerungsseitigen Auslösung des Gangwechsels und einem Absenken des Drehzahlgradienten der Motordrehzahl auf in etwa Null und damit dem eigentlichen Ausführen des Gangwechsels unter Absenkung der Motordrehzahl vom Ist-Gang in den Soll-Gang. Diese Zeitdauer T kann dabei von einem Betriebsmodus des Automatikgetriebes, so zum Beispiel von einem Sportmodus, abhängig sein.
Um nun für alle möglichen Motorbetriebsbedingungen einen möglichst sportlichen Gangwechsel zu gewährleisten, soll unabhängig von der herrschenden Motorbetriebsbedingung während des Gangwechsels die vorgegebene Gangwechsel-Maximalmotordrehzahl n_max-Gw erreicht werden. Um dies zu gewährleisten, wird erfindungsgemäß der im Ist-Gang herrschende Drehzahlgradient Δn/Δt der Motordrehzahl ermittelt, und zwar oberhalb einer Schwelldrehzahl rechtzeitig vor einer frühest möglichen Auslösedrehzahl.
Auf Basis des ermittelten Drehzahlgradienten Δn/Δt und der vorgegebenen Zeitdauer T und der vorgegebenen Gangwechsel-Maximalmotordrehzahl n_max-Gw wird der Gangwechsel derart steuerungsseitig ausgelöst, dass nach Ablauf der Zeitdauer T, also zum Zeitpunkt t₁, die gewünschte Gangwechsel-Maximalmotordrehzahl n_max-GW vorliegt.
Hierzu wird vorzugsweise unter Verwendung der Formel
eine Drehzahl n_S ermittelt, zu welcher der Gangwechsel vom Ist-Gang in den Soll-Gang steuerungsseitig ausgelöst wird.
Ist im Vergleich zur 1 der im Ist-Gang herrschende Drehzahlgradient der Motordrehzahl größer als der in 1 dargestellte Drehzahlgradient, so ergibt sich eine geringere Drehzahl n_S zu welcher der Gangwechsel steuerungsseitig ausgelöst wird. Ist hingegen im Vergleich zur 1 der herrschende Drehzahlgradient kleiner als der in 1 dargestellte Drehzahlgradient, so ergibt sich im Vergleich zur 1 eine größere Drehzahl n_S, zu welcher der auszuführende Gangwechsel ausgelöst wird.
In 1 wurde davon ausgegangen, dass der ermittelte Drehzahlgradient im Ist-Gang im wesentlichen konstant ist. 2 zeigt eine Weiterbildung der Erfindung, in welcher ein sich im Ist-Gang verändernder Drehzahlgradient berücksichtigt wird, wobei dann die Drehzahl n_S, zu welcher der Gangwechsel vom Ist-Gang in den Soll-Gang steuerungsseitig ausgelöst wird, unter Verwendung der folgenden Formel ermittelt wird:
In der obigen Formel wird ein Korrekturfaktor F_K verwendet, um den ermittelten Drehzahlgradienten der Motordrehzahl zu korrigieren. Der Korrekturfaktor F_K ist insbesondere vom Ist-Gang und/oder vom Soll-Gang abhängig. Der Korrekturfaktor F_K wird versuchseitig ermittelt und ist über die Betriebsdauer konstant. Der Korrekturfaktor F_K ist kleiner oder gleich 1.
Im Sinne der hier vorliegenden Erfindung wird zur steuerungsseitigen Schaltungsauslösung eines Gangwechsels demnach kein fester Zeitpunkt bzw. keine feste Drehzahl zur Auslösung des Gangwechsel vorgegeben, vielmehr wird auf Basis eines im Ist-Gang aktuell herrschenden Drehzahlgradienten und auf Basis vorgegebener Kenngrößen des Automatikgetriebes eine optimale Auslösedrehzahl und damit ein optimaler Auslösezeitpunkt für die Schaltungsauslösung ermittelt. Insofern kann für alle Motorbetriebsbedingungen das Erreichen der Gangwechsel-Maximalmotordrehzahl und somit ein sportliches Fahrverhalten realisiert werden.

Claims

Verfahren zur Schaltungsauslösung an einem Automatikgetriebe, nämlich zur steuerungsseitigen Auslösung eines Gangwechsels von einem Ist-Gang in einen Soll-Gang beim Hochschalten, derart dass während des Gangwechsels eine maximal zulässige Motordrehzahl nicht überschritten wird, wobei a) ein im Ist-Gang herrschender Drehzahlgradient der Motordrehzahl ermittelt wird; b) eine vom Ist-Gang und vom Soll-Gang abhängige Gangwechsel-Maximalmotordrehzahl vorgegeben wird, wobei die Gangwechsel-Maximalmotordrehzahl kleiner oder gleich der maximal zulässigen Motordrehzahl ist; c) eine vom Ist-Gang und vom Soll-Gang abhängige Zeitdauer vorgegeben wird, die eine Zeitspanne zwischen der steuerungsseitigen Auslösung des Gangwechsels und einem Absenken des Drehzahlgradienten der Motordrehzahl auf in etwa Null und damit dem eigentlichen Ausführen des Gangwechsels unter Absenkung der Motordrehzahl vom Ist-Gang in den Soll-Gang definiert; d) auf Basis des ermittelten Drehzahlgradienten, der vorgegebenen Gangwechsel-Maximalmotordrehzahl und der vorgegebenen Zeitdauer der Gangwechsel derart steuerungsseitig ausgelöst wird, dass nach Ablauf der Zeitdauer die Gangwechsel-Maximalmotordrehzahl vorliegt, und wobei der ermittelte Drehzahlgradient der Motordrehzahl um einem vom Ist-Gang und/oder vom Soll-Gang abhängigen Korrekturfaktor korrigiert wird, wobei der Korrekturfaktor kleiner oder gleich 1 ist.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der im Ist-Gang herrschende Drehzahlgradient der Motordrehzahl oberhalb einer Schwelldrehzahl fortlaufend ermittelt wird.
Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Gangwechsel-Maximalmotordrehzahl die maximal zulässige Motordrehzahl vorgeben wird.
Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die vorgegebene Zeitdauer vom Betriebsmodus des Automatikgetriebes abhängig ist.
Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass auf Basis des ermittelten bzw. des mit dem Korrekturfaktor korrigierten Drehzahlgradienten, der vorgegebenen Gangwechsel-Maximalmotordrehzahl und der vorgegebenen Zeitdauer eine Drehzahl ermittelt wird, zu welcher der Gangwechsel vom Ist-Gang in den Soll-Gang steuerungsseitig ausgelöst wird.