DE102018203244A1

DE102018203244A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Verbesserung der Schaltqualität eines Kraftfahrzeuges mit einem Automatikgetriebe

Info

Publication number: DE102018203244A1
Application number: DE102018203244.0A
Authority: DE
Inventors: Markus Pfisterer
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2018-03-05
Filing date: 2018-03-05
Publication date: 2019-09-05
Also published as: WO2019170480A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Verbesserung der Schaltqualität eines Kraftfahrzeuges mit einem Automatikgetriebe, mit einem Antriebsmotor, mit einer Ölpumpe und mit einer elektronischen Steuereinheit, die derart ausgestaltet ist, dass im Stillstand des Kraftfahrzeuges bei Vorliegen einer definierten Adaptionsbedingung, insbesondere in einem Halte- oder Parkmodus und nicht in einem Anfahrmodus, eine Ölpumpe zum Schließen eines geöffneten Getriebe-Schaltelements bis zum Zeitpunkt des dadurch bedingten Erreichens einer vorgegebenen Drehzahländerung des Antriebsmotors ansteuerbar ist, wobei vorzugsweise mit offenen Getriebe-Schaltelementen definierter unterer Gänge begonnen wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Verbesserung der Schaltqualität eines Kraftfahrzeuges mit einem Automatikgetriebe.
Aus der DE 10 2008 000 015 A1 ist beispielweise ein Verfahren zur Verbesserung der Schaltqualität eines Kraftfahrzeuges mit einem Automatikgetriebe bekannt, das bereits Fülldruck-Adaptionsvorgänge insbesondere für gerade abgeschaltete hydraulische Getriebe-Schaltelemente (z. B. Kupplungen) vorsieht. Für die hierin genannten Adaptionen sind häufig mehrere Adaptionsvorgänge mit iterativ angenäherten Druckpulsen erforderlich. Auch werden diese Pulsadaptionen während der Fahrt durchgeführt. Dabei wird bereits erkannt, dass derartige Adaptionsvorgänge sehr zeitaufwändig sind.
Bei der nicht vorveröffentlichten Anmeldung DE 10 2016 217 865 wird zur Verbesserung der Schaltqualität eines Kraftfahrzeuges mit einem Automatikgetriebe zwischen ausgewählten oder allen einzelnen Adaptionsvorgängen bei Getriebe-Schaltelementen ein zeitlicher Mindestabstand vorgegeben, wobei parallele Adaptionsvorgänge verhindert werden. Hierbei soll durch eine Sperrung von unmittelbar aufeinanderfolgenden Adaptionsvorgängen unabhängig vom Status und unabhängig vom Bedarf des Fahrzeugs über der Gesamtlaufzeit eine definierte Verteilung der Adaptionen erreicht werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Fülldruck-Adaptionsvorgänge für Getriebe-Schaltelemente, insbesondere Automatikgetriebe-Bremsen und/oder -Kupplungen, weiter zu optimieren.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst, während in den abhängigen Ansprüchen bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung angegeben sind.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Verbesserung der Schaltqualität eines Kraftfahrzeuges mit einem Automatikgetriebe, mit einem Antriebsmotor, mit einer Ölpumpe und mit einer elektronischen Steuereinheit, die derart ausgestaltet ist, dass im Stillstand des Kraftfahrzeuges bei Vorliegen einer definierten Adaptionsbedingung, insbesondere in einem automatischen Neutral- oder Parkmodus eines Assistenzsystems oder in einem manuellen Neutral- oder Parkmodus, der insbesondere vom Fahrer durch die Getriebewählhebel-Parkposition „P“ oder durch die Getriebewählhebel-Neutralposition „N“ vorgegeben wird/ist, eine Ölpumpe zum Schließen eines geöffneten Getriebe-Schaltelements bis zum Zeitpunkt des dadurch bedingten Erreichens einer vorgegebenen Drehzahländerung des Antriebsmotors ansteuerbar ist, wobei vorzugsweise mit offenen Getriebe-Schaltelementen definierter unterer Gänge begonnen wird.
Um zur Erhöhung des Schaltkomforts zunächst Fertigungstoleranzen und später Verschleißtoleranzen auszugleichen, werden Automatikgetriebe hinsichtlich eines optimalen Fülldrucks in den Getriebe-Schaltelementen adaptiert.
Ein Adaptionsvorgang und dessen Wiederholung sind abhängig von der Beschaltung des jeweiligen Getriebe-Schaltelements. Die Adaptionsvorgänge werden bevorzugt nur an momentan abgeschalteten Getriebe-Schaltelementen durchgeführt.
Erfindungsgemäß werden die Adaptionsvorgänge nur im Stillstand des Fahrzeuges durchgeführt, wobei genau ein vorhandener Antriebmotor mit einer vorgegebenen konstanten Drehzahl und/oder mit einem vorgegebenen konstanten Drehmoment betrieben wird und die Adaptionsvorgänge bis zu einer vorgegebenen Änderung der Drehzahl (oder analog des Drehmoments) durchgeführt werden, indem über eine Ölpumpe Druck auf ein offenes Getriebe-Schaltelement, insbesondere eine Getriebekupplung, aufgebaut wird, bis die Drehzahländerung erfasst wird. Wichtig ist, dass dabei insbesondere keine Fahrstufe eingelegt ist und/oder dass dabei das Kraftfahrzeug beispielsweise über die Betriebsbremse festgebremst ist. Insbesondere trifft dies zu, wenn über den Getriebe-Wählhebel die Position „P“ oder „N“ eingelegt ist. Diese Adaptionsbedingung ist im Unterschied zu einer Anfahrbedingung (z.B. Fahrstufe „D“ eingelegt) notwendig, damit für einen Adaptionsvorgang ausreichend Zeit zur Verfügung steht.
Bei einem Adaptionsvorgang würde in Fahrstufe „D“ Antriebsmoment auf die Räder aufgebracht werden, was für den Fahrer ein spürbares und nicht erklärbares Ereignis darstellt. Adaptionsvorgänge während der Fahrt und damit eher bei hohen Gängen sind unproblematisch, da hierbei Antriebsmomentänderungen an den Rädern weniger auffällig sind. Somit sind Adaptionsvorgänge für offene Getriebe-Schaltelemente bei höheren Gängen auch während der Fahrt leichter und öfter durchführbar.
Die Erfindung betrifft daher insbesondere die Adaption der offenen Getriebe-Schaltelemente bei den niedrigeren Gängen. Erfindungsgemäß wird vorzugsweise mit einer Adaption eines bei einem ersten Gang offenen Getriebe-Schaltelements begonnen.
Die Erfindung wird weiterhin vorzugsweise bei Elektro-Kraftfahrzeugen oder bei Hybrid-Kraftfahrzeugen mit mindesten einem Elektromotor als Antriebsmotor eingesetzt. Bei vorhandenem verbrennungsmotorischen Antrieb und bei vorhandenem elektromotorischen Antrieb wird oder bleibt vorzugsweise der verbrennungsmotorische Antrieb ausgeschaltet und eine gegebenenfalls vorhandene Kupplung zwischen Verbrennungsmotor und Elektromotor wird geöffnet. Zur erfindungsgemäßen Adaption wird insbesondere aus Emissionsgründen vorzugsweise allein der Elektromotor betrieben.
Die Erfindung umfasst auch ein Verfahren zur Verbesserung der Schaltqualität eines Kraftfahrzeuges mit einem Automatikgetriebe.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung veranschaulicht und wird im Folgenden näher beschrieben. Die einzige Figur zeigt in schematischer Darstellung eine Übersicht über die wesentlichen Komponenten der Erfindung.
In der Zeichnung ist schematisch ein Hybrid-Fahrzeug mit einem Automatikgetriebe 1, einem Elektromotor (elektromotorischer Antrieb) 2 und einem Verbrennungsmotor (verbrennungsmotorischer Antrieb) 3 dargestellt. Zwischen dem Elektromotor 2 und dem Verbrennungsmotor 3 befindet sich eine Antriebs-Kupplung 4. Weiterhin befinden sich im Automatikgetriebe 1 beispielsweise fünf Getriebe-Schaltelemente A, B, C, D, E (insbesondere Getriebe-Bremsen und -Kupplungen), die erfindungsgemäß zu adaptieren sind.
Eine elektronische Steuereinheit 6 steuert in vorgegebener Weise eine hydraulische Ölpumpe 5 zur Durchführung von an sich bekannten Fülldruck-Adaptionsvorgängen durch Beaufschlagung der Getriebe-Schaltelemente A, B, C, D, E mit Fülldruck an. Insbesondere im Falle von Kupplungen als Getriebe-Schaltelemente soll durch die Adaptionsvorgänge der korrekte Fülldruck für das Erreichen eines Schließbeginns (sog. „Touchpoint“) ermittelt werden.
Im dargestellten Beispiel ist die Anfahr-Kupplung 4 geöffnet. Der Verbrennungsmotor 3 sei beispielsweise durch einen automatischen Motor-Stopp-Vorgang abgeschaltet.
Wenn durch den Getriebewählhebel 7 entweder die Parkposition P oder die Neutralposition N eingestellt ist oder wenn eine sogenannten AUTO-Hold oder AUTO-P Funktion das Kraftfahrzeug festbremst, sind dies bevorzugte Adaptionsbedingungen. Die Adaptionsbedingung ist derart gewählt, dass eine Anfahrbedingung, wie z.B. bei einer eingelegten Fahrstufe „D“ oder „R“, ausgeschlossen wird.
Bei Vorliegen einer Adaptionsbedingung im Unterschied zu einer Anfahrbedingung wird nun in einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung zunächst das Getriebe-Schaltelement D, das in den ersten drei Gängen abgeschaltet ist, adaptiert.
Hierbei wird eine konstante Drehzahl n des elektrischen Antriebsmotors 2 im Hinblick auf eine Drehzahländerung dn/dt überwacht. Vorzugsweise wird das Getriebe-Schaltelement zum Start-Zeitpunkt t0 durch ein pulsförmiges Ansteuerungssignal in Richtung Schließzustand angesteuert, bis zum Zeitpunkt t1 die Drehzahländerung dn/dt erfasst wird. Die Zeitdauer vom Start-Zeitpunkt t0 bis zum Drehzahländerungs-Zeitpunkt t1 wird erfasst und daraus eine Fülldruck-Korrektur abgeleitet.
Die Reihenfolge der zu adaptierenden Getriebe-Schaltelemente A, B, C, D, E beginnt also bei dem/einem abgeschalteten Schaltelement D des niedrigsten Ganges, wenn dieser der 1. Gang ist. Beispielsweise bei winterlichen Verhältnissen kann auch der 2. oder der 3. Gang der niedrigste eingelegte Gang vor einem Anfahrvorgang sein.
Das Getriebe-Schaltelement D wird in diesem Ausführungsbeispiel auch deshalb als erstes zu adaptierendes Getriebe-Schaltelement festgelegt (1. Adaption), weil es nicht nur für den ersten Gang, sondern für mehrere niedrigste Gänge offen und daher adaptierbar ist.
Das Getriebe-Schaltelement E wird hier als zweites zu adaptierendes Getriebe-Schaltelement festgelegt (2. Adaption), sofern der erste Gang der niedrigste Gang ist.
Danach wird das Getriebe-Schaltelement C hier als nächstes zu adaptierendes Getriebe-Schaltelement festgelegt (3. Adaption), da dieses bei dem nächsthöheren Gang offen und adaptierbar ist.
Schließlich wird das Getriebe-Schaltelement A hier als nächstes zu adaptierendes Getriebe-Schaltelement festgelegt (4. Adaption), da dieses im dritten Gang offen und adaptierbar ist.
Es werden so viele Adaptionen gemäß festgesetzter Reihenfolge durchgeführt wie möglich, bis die Adaptionsbedingung beendet ist. Sollte keine Zeit für eine Adaption des letzten Getriebe-Schaltelements B, das erst im sechsten Gang geöffnet ist, vorhanden sein, kann dieses Schaltelement B nach dem Stand der Technik auch während der Fahrt adaptiert werden, da hierbei das Problem der Spürbarkeit nicht gegeben ist.
Alternativ oder zusätzlich kann bei nicht durchgeführter Adaption aller Getriebe-Schaltelemente während des Stillstands bei erfüllter Adaptionsbedingung die definierte Adaptions-Reihenfolge bei einem nächsten Stillstand bei wieder erfüllter Adaptionsbedingung fortgesetzt werden.
Vorzugsweise werden jedenfalls zumindest die offenen Getriebe-Schaltelemente bei vorgegebenen unteren Gängen (z.B. erster bis dritter Gang, also hier Getriebe-Schaltelemente D, E, C, A) gemäß vorgegebener Reihenfolge im Stillstand adaptiert.
Mit anderen Worten ist also vorzugsweise ein erster Adaptionsvorgang durch ein offenes Schaltelement im niedrigsten Gang definiert, wobei bei mehreren offenen Getriebe-Schaltelementen im niedrigsten Gang das Schaltelement für den ersten Adaptionsvorgang gewählt wird, das für die meisten weiteren Gänge ebenfalls geöffnet ist.
Vorzugsweise wird für die Realisierung der Erfindung allein der elektromotorische Antrieb 2 betrieben.
Weiterhin wird vorzugsweise ein Adaptionsvorgang schon begonnen, bevor vom Fahrer ein Signal zum Start des Antriebsmotors vorgegeben wurde. Beispielsweise kann bereits ausgehend von einem zunächst abgestellten Fahrzeug schon beim Entriegeln oder Öffnen der Fahrzeugtür oder bei einer Teil-Inbetriebnahme des Fahrzeuges zur Bedienung von Fahrzeugfunktionen im Sinne eines „Wohnens“ im Fahrzeug noch vor der Voll-Inbetriebnahme im Sinne eines „Fahrens“ im Fahrzeug ein Adaptionsvorgang gestartet werden. Es ist lediglich eine Teil-Inbetriebnahme erforderlich, durch die die Ölpumpe betrieben und der elektrische Antriebsmotor gestartet werden können. Eine Teil-Inbetriebnahme im Sinne eines „Wohnens“ kann beispielsweise durch Betätigung eines Start-Tasters ohne Betätigung des Bremspedals oder des Kupplungspedals vorgenommen werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102008000015 A1 [0002]
DE 102016217865 [0003]

Claims

Vorrichtung zur Verbesserung der Schaltqualität eines Kraftfahrzeuges (F) mit einem Automatikgetriebe (1), mit einem Antriebsmotor (2), mit einer Ölpumpe (5) und mit einer elektronischen Steuereinheit (6), die derart ausgestaltet ist, dass im Stillstand des Kraftfahrzeuges (F) bei Vorliegen einer definierten Adaptionsbedingung (P, N) ein Antriebsmotor (2) mit konstanter Drehzahl (n) betreibbar ist und eine Ölpumpe (5) zum Schließen eines geöffneten Getriebe-Schaltelements (D) ab einem Start-Zeitpunkt (t0) bis zum Zeitpunkt (t1) des Erreichens einer vorgegebenen Drehzahländerung (dn/dt) des Antriebsmotors (2) ansteuerbar ist, wonach aus der erfassten Zeitdauer zwischen dem Start-Zeitpunkt (t0) und dem Drehzahländerungs-Zeitpunkt (t1) eine Fülldruck-Korrektur ableitbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Adaptionsbedingung eine nicht eingelegte Fahrstufe und/oder ein Festbremsen des Kraftfahrzeugs (F) definiert ist.
Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Adaptionsbedingung das Aktivsein eines Parkmodus (P) oder eines Neutralmodus (N) definiert ist.
Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass durch entsprechende Ausgestaltung der elektronischen Steuereinheit (6) die Reihenfolge der zu adaptierenden Getriebe-Schaltelemente (A, B, C, D, E) bei einem abgeschalteten Schaltelement (D; E) des niedrigsten Ganges oder mindestens eines vorgegebenen vergleichsweise niedrigen Ganges beginnt.
Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass durch entsprechende Ausgestaltung der elektronischen Steuereinheit (6) ein erster Adaptionsvorgang durch ein offenes Schaltelement (D, E) im niedrigsten Gang definiert ist, wobei bei mehreren offenen Getriebe-Schaltelementen (D, E) im niedrigsten Gang das Schaltelement (D) für den ersten Adaptionsvorgang gewählt wird, das für die meisten weiteren Gänge ebenfalls geöffnet ist.
Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Antriebsmotor (2) zum Betreiben mit konstanter Drehzahl (n) nur ein Elektromotor (2) verwendet wird, wobei ein gegebenenfalls vorhandener Verbrennungsmotor (3) abgestellt ist und eine gegebenenfalls vorhandene Kupplung (4) zwischen dem Verbrennungsmotor (3) und dem Elektromotor (2) geöffnet ist.
Verfahren zur Verbesserung der Schaltqualität eines Kraftfahrzeuges (F) mit einem Automatikgetriebe (1), mit einem Antriebsmotor (2), mit einer Ölpumpe (5) und mit einer elektronischen Steuereinheit (6), wobei im Stillstand des Kraftfahrzeuges (F) bei Vorliegen einer definierten Adaptionsbedingung (P, N) ein Antriebsmotor (2) mit konstanter Drehzahl (n) betrieben wird und eine Ölpumpe (5) zum Schließen eines geöffneten Getriebe-Schaltelements (D) ab einem Start-Zeitpunkt (t0) bis zum Zeitpunkt (t1) des Erreichens einer vorgegebenen Drehzahländerung (dn/dt) des Antriebsmotors (2) angesteuert wird, wobei die Zeitdauer zwischen dem Start-Zeitpunkt (t0) und dem Drehzahländerungs-Zeitpunkt (t1) erfasst wird und daraus ein Korrekturwert abgeleitet wird.
Verfahren nach dem vorangegangenen Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Reihenfolge der zu adaptierenden Getriebe-Schaltelemente durch die abgeschalteten Getriebe-Schaltelemente bei vorgegebenen unteren Gängen festgelegt wird.
Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein erster Adaptionsvorgang durch ein offenes Schaltelement im niedrigsten Gang definiert wird, wobei bei mehreren offenen Getriebe-Schaltelementen im niedrigsten Gang das Schaltelement für den ersten Adaptionsvorgang gewählt wird, das für die meisten weiteren Gänge ebenfalls geöffnet ist.
Elektronische Steuereinheit (6) für eine Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche mit einem Software-Funktionsmodul zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.