DE102011055926A1

DE102011055926A1 - Verfahren zur Schaltsteuerung eines Automatikgetriebes

Info

Publication number: DE102011055926A1
Application number: DE102011055926A
Authority: DE
Inventors: Byeong Wook Jeon
Original assignee: Hyundai Motor Co; Kia Motors Corp
Current assignee: Hyundai Motor Co; Kia Corp
Priority date: 2011-06-20
Filing date: 2011-12-01
Publication date: 2012-12-20
Anticipated expiration: 2031-12-02
Also published as: CN102840322A; US20120318626A1; JP2013002630A; KR101316290B1; DE102011055926B4; CN102840322B; JP5852381B2; US8868307B2; KR20120139976A

Abstract

Verfahren zur Schaltsteuerung eines Automatikgetriebes, aufweisend Erfassen eines Endpunktes eines Trägheitsbereichs während des Heraufschaltens, sofortiges Reduzieren eines Hydraulikdrucks, der auf eingriffsseitige Reibelemente in dem erfassten Endpunkt des Trägheitsbereichs ausgeübt wird, Erhöhen des reduzierten Hydraulikdrucks mit einem vorbestimmten Gradienten (B), bis ein Synchronisationspunkt erreicht ist, und sofortiges Erhöhen des Hydraulikdrucks, wenn der Synchronisationspunkt erreicht ist.

Description

Die Erfindung betrifft im Allgemeinen ein Verfahren zur Schaltsteuerung eines Automatikgetriebes, und insbesondere eine Technik zur Verminderung eines Schaltstoßes beim Heraufschalten.
Das oberste Ziel der Steuerung eines Automatikgetriebes ist die Realisierung einer sanften Schaltfunktion. Bei der herkömmlichen Technik spielen hydraulische Leistungsübertragungsvorrichtungen, wie Drehmomentwandler, eine wichtige Rolle bei der Sicherstellung einer solchen sanften Schaltfunktion.
Das heißt, ein solcher herkömmlicher Drehmomentwandler selbst absorbiert einen großen Teil der Vibrationen oder Stöße, die bei einem Leistungsübertragungssystem infolge von Variationen des Drehmoments beim Gangschalten auftreten. Dadurch kann eine sanfte Schaltfunktion erreicht werden.
Jedoch gibt es bei einem parallelen Hybridsystem oder dergleichen, bei dem ein Elektromotor anstelle eines Drehmomentwandlers mit einer Antriebswelle eines Getriebes mittels eines starren Körpers gekuppelt ist, keine Hydraulikkupplung, die Variationen des beim Gangschalten erzeugten Drehmoments physikalisch absorbiert. Daher verursachen gerade solche Variationen des Drehmoments einen Schaltstoß, wodurch das Schaltverhalten merklich verschlechtert wird.
Insbesondere werden üblicherweise in einem späten Stadium eines Schaltvorganges schnelle Variationen des Drehmoments erzeugt. Im Falle des herkömmlichen Systems, das mit dem Drehmomentwandler versehen ist, absorbiert der Schlupfbetrieb des Drehmomentwandlers die Mehrheit solcher schnellen Variationen des Drehmoments, jedoch sind im Falle eines Systems, das keinen Drehmomentwandler hat, schnelle Variationen des Drehmoments in dem späten Stadium des Schaltvorgangs für die Verschlechterung des Schaltverhaltens verantwortlich.
Zum Beispiel zeigt 1 ein Heraufschalten von einem Gang i in einen Gang i + 1 in einem Automatikgetriebe, das mit dem herkömmlichen Drehmomentwandler versehen ist. Die Steuerung des eingriffsseitigen Hydraulikdrucks zum Schalten umfasst das Erhöhen von Hydraulikdruck mit einem Gradienten SL1 nach einer Füllzeit in einem Anfangsstadium des Schaltens und das schnelle Erhöhen des Hydraulikdrucks mit einem Gradienten SL2, der größer als der Gradient SL1 ist, wenn er einen Synchronisationspunkt erreicht, wodurch das Schalten vollendet wird. In dem Synchronisationspunkt tritt ein Stoß infolge von Differenzen der Drehzahl und des Drehmoments auf, die zwischen einer Abtriebswelle und einer Antriebswelle bestehen. Ein solcher Stoß kann durch den herkömmlichen Drehmomentwandler absorbiert werden. Jedoch wird im Falle eines Systems, das keinen Drehmomentwandler hat, ein solcher Stoß gerade an das Leistungsübertragungssystem als Schaltstoß übertragen, wodurch das Schaltverhalten des Fahrzeuges erheblich verschlechtert wird.
Mit der Erfindung wird ein Verfahren zur Schaltsteuerung eines Automatikgetriebes geschaffen, bei dem die Gänge durch Eingriff und Freigabe von Reibelementen mittels Hydraulikdruck geschaltet werden, und das derart konfiguriert ist, dass das Auftreten eines Schaltstoßes in einem späten Stadium des Schaltens verringert oder verhindert wird, wodurch das Schaltverhalten verbessert wird und die Markfähigkeit des Fahrzeuges erhöht wird.
Nach einem Aspekt der Erfindung weist ein Verfahren zur Schaltsteuerung eines Automatikgetriebes auf: Erfassen eines Endpunktes eines Trägheitsbereichs während des Heraufschaltens, sofortiges Reduzieren eines Hydraulikdrucks, der auf eingriffsseitige Reibelemente in dem erfassten Endpunkt des Trägheitsbereichs ausgeübt wird, Erhöhen des reduzierten Hydraulikdrucks mit einem vorbestimmten Gradienten bis zum Erreichen eines Synchronisationspunktes, und sofortiges Erhöhen des Hydraulikdrucks, wenn der Synchronisationspunkt erreicht ist.
Das Erfassen des Endpunktes des Trägheitsbereichs während des Heraufschaltens weist das Erfassen eines Zeitpunktes, in dem eine Drehzahl einer Antriebswelle kleiner als ein Wert ist, der durch Multiplizieren einer Drehzahl einer Abtriebswelle mit einem Zielübersetzungsverhältnis und Addieren einer vorbestimmten Drehzahl zu einem Ergebnis der Multiplikation erzielt wird, als den Endpunkt des Trägheitsbereichs auf.
Das sofortige Reduzieren des Hydraulikdrucks weist das sofortige Reduzieren des Hydraulikdrucks auf ein Niveau auf, das in Abhängigkeit von einer Funktion einer Fluidtemperatur und eines Drehmoments einer Antriebswelle bestimmt wird.
Der vorbestimmte Gradient kann in Abhängigkeit von einer Funktion einer Fluidtemperatur und eines Drehmoments einer Antriebswelle bestimmt werden.
Nach einer Anfangsfüllzeit des Heraufschaltens vor dem sofortigen Reduzieren des Hydraulikdrucks steigt der Hydraulikdruck, der auf die eingriffsseitigen Reibelemente ausgeübt wird, mit einem ersten Gradienten an, der durch eine Funktion einer Fluidtemperatur und eines Drehmoments einer Antriebswelle bestimmt wird, und der vorbestimmte Gradient kann in Abhängigkeit von einer Funktion einer Fluidtemperatur und eines Drehmoments der Antriebswelle bestimmt werden und als ein zweiter Gradient festgelegt werden, der kleiner als der erste Gradient ist.
Nach einer Anfangsfüllzeit des Heraufschaltens vor dem sofortigen Reduzieren des Hydraulikdrucks steigt der Hydraulikdruck, der auf die eingriffsseitigen Reibelemente ausgeübt wird, mit einem ersten Gradienten an, der durch eine Funktion einer Fluidtemperatur und eines Drehmoments einer Antriebswelle bestimmt wird, und das sofortige Erhöhen des Hydraulikdrucks weist das sofortige Erhöhen des Hydraulikdrucks auf ein Niveau auf, das erreichbar sein kann, wenn angenommen wird, dass der Hydraulikdruck mit dem ersten Gradienten auf den Synchronisationspunkt ansteigt. Nach dem sofortigen Erhöhen des Hydraulikdrucks steigt der Hydraulikdruck mit einem dritten Gradienten an, der größer als der erste Gradient ist, wodurch das Heraufschalten vollendet wird.
Die Erfindung kann nicht nur bei einem herkömmlichen allgemeinen Automatikgetriebe, das mit einem Drehmomentwandler versehen ist, sondern auch bei allen Typen von Automatikgetrieben, bei denen die Gänge durch Eingriff und Freigabe von Reibelementen mittels Hydraulikdruck geschaltet werden, unabhängig von dem Vorhandensein eines Drehmomentwandlers angewendet werden.
Die Erfindung wird mit Bezug auf die Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:
1 ein Diagramm, das ein Verfahren zur Schaltsteuerung eines Automatikgetriebes gemäß einer herkömmlichen Technik darstellt;
2 ein Flussdiagramm eines Verfahrens zur Schaltsteuerung eines Automatikgetriebes gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung; und
3 ein Diagramm, welches das Verfahren zur Schaltsteuerung des Automatikgetriebes gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung darstellt.
Mit Bezug auf die 2 und 3 weist ein Verfahren zur Schaltsteuerung eines Automatikgetriebes gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung einen ersten Schritt S10 des Erfassens eines Endpunktes eines Trägheitsbereichs während des Heraufschaltens auf. In einem zweiten Schritt S20 wird der Hydraulikdruck, der auf die eingriffsseitigen Reibelemente in dem erfassten Endpunkt des Trägheitsbereichs ausgeübt wird, sofort reduziert. In einem dritten Schritt S30 steigt der reduzierte Hydraulikdruck mit einem vorbestimmten Gradienten an, bis ein Synchronisationspunkt erreicht ist. In einem vierten Schritt S40 wird, wenn der Synchronisationspunkt erreicht ist, der Hydraulikdruck sofort erhöht.
In anderen Worten weist das Verfahren zur Schaltsteuerung zwischen einer Füllzeit und dem Synchronisationspunkt während des Heraufschaltens einen Vorgang auf, bei dem ein Steuerhydraulikdruck der eingriffsseitigen Reibelemente, der langsam angestiegen ist, auf ein vorbestimmtes Niveau heruntergebracht wird, wodurch ein Mikroschlupf der eingriffsseitigen Reibelemente erzeugt wird. Dann kann der Schaltstoß durch den Schlupf absorbiert oder verringert werden.
In der vorliegenden Ausführungsform ist der Fall eines Betriebs-Heraufschaltens als ein Beispiel erläutert, jedoch kann die Erfindung auch auf den Fall eines Außerbetriebs-Heraufschaltens, wie eines Trägheitsfahrzustands, angewendet werden.
Nachdem die Füllzeit abgelaufen ist, in welcher der auf die eingriffsseitigen Reibelemente ausgeübte Hydraulikdruck in einem Anfangsstadium nach dem Beginn des Heraufschaltens einem Raum zugeführt wird, steigt, wenn in Schritt S01 ein vorbestimmter Zeitraum abgelaufen ist, in Schritt S02 der auf die eingriffsseitigen Reibelemente ausgeübte Hydraulikdruck mit einem ersten Gradienten langsam an. Hier ist der erste Gradient A ein vorbestimmter Wert, der durch eine Funktion einer Fluidtemperatur und das Drehmoment einer Antriebswelle bestimmt wird.
Dadurch wird die Drehzahl Ni der Antriebswelle langsam reduziert. In Schritt S10 wird als der Endpunkt des Trägheitsbereichs der Zeitpunkt erfasst, in dem die Drehzahl Ni der Antriebswelle kleiner als ein Wert ist, der durch Multiplizieren der Drehzahl No der Abtriebswelle mit einem Zielübersetzungsverhältnis und Addieren einer vorbestimmten Drehzahl N1 zu den Ergebnissen der Multiplikation erzielt wird.
In anderen Worten liegt in einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung der Endpunkt des Trägheitsbereichs vor dem Zeitpunkt, wenn ein Schaltstoß in einem späten Stadium des Schaltens auftritt, und der zweite bis vierte Schritt S20 bis S40, in denen der Druckreduzierungsvorgang durchgeführt wird, werden von dem Endpunkt des Trägheitsbereichs durchgeführt. Die Bestimmung des Endpunktes des Trägheitsbereichs umfasst das Bestimmen, ob ein Verhältnis zwischen der Drehzahl Ni der Antriebswelle und der Drehzahl No der Abtriebswelle ein vorbestimmtes Übersetzungsverhältnis erreicht hat.
Daher ist die vorbestimmte Drehzahl N1, die zu dem Ergebnis der Multiplikation der Drehzahl N0 der Abtriebswelle mit dem Zielübersetzungsverhältnis zu addieren ist, eine Konstante, die in Abhängigkeit von einer Differenz der Drehzahl zwischen der Antriebswelle und der Abtriebswelle geeignet bestimmt wird, wenn ein ausreichendes Übersetzungsverhältnis erreicht ist. Dies kann durch einen Versuch und eine Analyse bestimmt werden.
Der Hydraulikdruck, der in dem zweiten Schritt S20 sofort reduziert wird, wird durch eine Funktion der Fluidtemperatur und des Drehmoments der Antriebswelle bestimmt. Ferner wird der vorbestimmte Gradient, mit dem der Hydraulikdruck in dem dritten Schritt S30 ansteigt, durch eine andere Funktion der Fluidtemperatur und des Drehmoments der Antriebswelle bestimmt. Diese können aus einer zuvor gespeicherten Datenkarte oder durch Berechnen spezieller Funktionsformeln erlangt werden.
Der vorbestimmte Gradient, mit dem der Hydraulikdruck in dem dritten Schritt S30 ansteigt, wird durch eine Funktion der Fluidtemperatur und des Drehmoments der Antriebswelle bestimmt, wobei bestimmt wird, dass ein zweiter Gradient B kleiner als der erste Gradient A ist.
Das heißt, in dem dritten Schritt S30 wird der Hydraulikdruck, der in dem zweiten Schritt S20 schnell reduziert wurde, mit dem zweiten Gradienten B langsam erhöht, der kleiner als der erste Gradient A ist, mit dem der Hydraulikdruck in einem Schritt vor dem dritten Schritt S30 ansteigt. Dadurch kann ein Mikroschlupf der eingriffsseitigen Reibelemente sanft sein.
Der Hydraulikdruck, der in dem vierten Schritt S40 sofort erhöht wird, steigt auf ein Niveau, das zu erreichen ist, wenn angenommen wird, dass der Hydraulikdruck entlang dem ersten Gradienten A bis zu dem Synchronisationspunkt ansteigt. Nach dem vierten Schritt S40 steigt der Hydraulikdruck in Schritt S41 entlang einem dritten Gradienten C an, der größer als der erste Gradient A ist, so dass das Schalten schnell vollendet werden kann.
Gemäß der Erfindung werden eine Reihe von Druckreduzierungsvorgängen durchgeführt, die aufweisen: sofortiges Reduzieren des Hydraulikdrucks auf ein Niveau, das kleiner als ein Druck ist, der mit einem ersten Gradienten A erhöht wurde, Erhöhen des Hydraulikdrucks mit einem zweiten Gradienten B, der kleiner als der erste Gradient A ist, und sofortiges Erhöhen des Hydraulikdrucks auf ein Niveau, das zu erreichen ist, wenn angenommen wird, dass der Hydraulikdruck entlang dem ersten Gradienten A bis zu dem Synchronisationspunkt ansteigt. Daher werden die Differenzen der Drehzahl und des Drehmoments zwischen der Antriebswelle und der Abtriebswelle, die in dem späten Stadium des Schaltvorgangs vorhanden sind, durch den Mikroschlupf der eingriffsseitigen Reibelemente berücksichtigt, wodurch das Auftreten eines Schaltstoßes verhindert oder reduziert wird.
Wie oben beschrieben, wird mit der Erfindung ein Verfahren zur Schaltsteuerung eines Automatikgetriebes geschaffen, bei dem die Gänge durch Eingriff und Freigabe von Reibelementen mittels Hydraulikdruck geschaltet werden. Das Verfahren zur Schaltsteuerung ist derart konfiguriert, dass das Auftreten eines Schaltstoßes in einem späten Stadium des Schaltens verringert oder verhindert wird, wodurch das Schaltverhalten verbessert wird und die Markfähigkeit des Fahrzeuges erhöht wird.

Claims

Verfahren zur Schaltsteuerung eines Automatikgetriebes, aufweisend: Erfassen eines Endpunktes eines Trägheitsbereichs während des Heraufschaltens; sofortiges Reduzieren eines Hydraulikdrucks, der auf eingriffsseitige Reibelemente in dem erfassten Endpunkt des Trägheitsbereichs ausgeübt wird; Erhöhen des reduzierten Hydraulikdrucks mit einem vorbestimmten Gradienten (B), bis ein Synchronisationspunkt erreicht ist; und sofortiges Erhöhen des Hydraulikdrucks, wenn der Synchronisationspunkt erreicht ist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Erfassen des Endpunktes des Trägheitsbereichs während des Heraufschaltens das Erfassen eines Zeitpunktes, in dem eine Drehzahl (Ni) einer Antriebswelle kleiner als ein Wert ist, der durch Multiplizieren einer Drehzahl (No) einer Abtriebswelle mit einem Zielübersetzungsverhältnis und Addieren einer vorbestimmten Drehzahl (N1) zu einem Ergebnis der Multiplikation erzielt wird, als den Endpunkt des Trägheitsbereichs aufweist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das sofortige Reduzieren des Hydraulikdrucks das sofortige Reduzieren des Hydraulikdrucks auf ein Niveau aufweist, das in Abhängigkeit von einer Funktion einer Fluidtemperatur und eines Drehmoments einer Antriebswelle bestimmt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der vorbestimmte Gradient (B) in Abhängigkeit von einer Funktion einer Fluidtemperatur und eines Drehmoments einer Antriebswelle bestimmt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei nach einer Anfangsfüllzeit des Heraufschaltens vor dem sofortigen Reduzieren des Hydraulikdrucks der Hydraulikdruck, der auf die eingriffsseitigen Reibelemente ausgeübt wird, mit einem ersten Gradienten (A) ansteigt, der durch eine Funktion einer Fluidtemperatur und eines Drehmoments einer Antriebswelle bestimmt wird, und der vorbestimmte Gradient (B) in Abhängigkeit von einer Funktion einer Fluidtemperatur und eines Drehmoments der Antriebswelle bestimmt wird und als ein zweiter Gradient (B) festgelegt wird, der kleiner als der erste Gradient (A) ist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei nach einer Anfangsfüllzeit des Heraufschaltens vor dem sofortigen Reduzieren des Hydraulikdrucks der Hydraulikdruck, der auf die eingriffsseitigen Reibelemente ausgeübt wird, mit einem ersten Gradienten (A) ansteigt, der durch eine Funktion einer Fluidtemperatur und eines Drehmoments einer Antriebswelle bestimmt wird, und das sofortige Erhöhen des Hydraulikdrucks das sofortige Erhöhen des Hydraulikdrucks auf ein Niveau aufweist, das erreichbar ist, wenn angenommen wird, dass der Hydraulikdruck mit dem ersten Gradienten (A) auf den Synchronisationspunkt ansteigt.
Verfahren nach Anspruch 6, ferner aufweisend: Erhöhen des Hydraulikdrucks mit einem dritten Gradienten (C), der größer als der erste Gradient (A) ist, nach dem sofortigen Erhöhen des Hydraulikdrucks, so dass das Heraufschalten vollendet wird.
Verfahren zur Schaltsteuerung eines Automatikgetriebes, aufweisend: Reduzieren eines Hydraulikdrucks von eingriffsseitigen Reibelementen, der mit einem vorbestimmten ersten Gradienten (A) angestiegen ist, auf ein vorbestimmtes Niveau, zwischen einer Füllzeit und einem Synchronisationspunkt während des Heraufschaltens.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei das Reduzieren des Steuerhydraulikdrucks der eingriffsseitigen Reibelemente aufweist: sofortiges Reduzieren des Hydraulikdrucks auf ein Niveau, das kleiner als ein Druck ist, der mit dem vorbestimmten ersten Gradienten (A) angestiegen ist; Erhöhen des Hydraulikdrucks mit einem zweiten Gradienten (B), der kleiner als der erste Gradient (A) ist; und sofortiges Erhöhen des Hydraulikdrucks auf ein Niveau, das erreichbar ist, wenn angenommen wird, dass der Hydraulikdruck mit dem ersten Gradienten (A) auf den Synchronisationspunkt ansteigt.
Verfahren nach Anspruch 9, ferner aufweisend: Erhöhen des Hydraulikdrucks mit einem dritten Gradienten (C), der größer als der erste Gradient (A) ist, nach dem sofortigen Erhöhen des Hydraulikdrucks, so dass das Heraufschalten vollendet wird.