DE10339427A1

DE10339427A1 - Verfahren zum Steuern und Regeln eines Antriebsstranges eines Fahrzeuges

Info

Publication number: DE10339427A1
Application number: DE10339427A
Authority: DE
Inventors: Peter Dipl.-Ing. Schiele; Christian Dipl.-Ing. Schwemer; Georg Gierer; Christian Dipl.-Ing. Popp; Thilo Dipl.-Ing. Schmidt; Klaus Dipl.-Ing. Steinhauser; Bernd Dipl.-Ing. Allgaier
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2003-08-27
Filing date: 2003-08-27
Publication date: 2005-03-24

Abstract

Es wird ein Verfahren zum Steuern und Regeln eines Antriebsstranges (1) eines Fahrzeugs mit einem Motor (2), einem hydrodynamischen Drehmomentwandler (4) und einem Getriebe (3) beschrieben. Eine Übertragungsfähigkeit eines in einem Kraftfluss des Antriebsstranges (1) befindlichen reibschlüssigen Schaltelementes (A) wird während einer Schubrückschaltung derart reduziert, dass lastwechselbedingte Reaktionen im Antriebsstrang (1) vermiden werden. Die Übertragungsfähigkeit des Schaltelementes (A) wird bei eingelegter Zielübersetzung des Schubrückschaltung bei einer Drehzahl einer Turbine des hydrodynamischen Drehmomentwandlers (4) angehoben, die einer mit einer Zielübersetzung korrespondierenden Turbinensynchrondrehzahl entspricht und die kleiner als eine Motordrehzahl ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern und Regeln eines Antriebsstranges eines Fahrzeuges gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 näher definierten Art.
In der Praxis werden in eine Getriebesteuerung Schaltfunktionen integriert, mittels welchen im Betrieb eines Antriebsstranges den Fahrkomfort und die Schaltqualität vermindernde Ereignisse vermieden werden sollen. Derartige Ereignisse stellen beispielsweise Lastwechsel während Ausrollschaltungen dar, die von einem Fahrer eines Fahrzeuges als Schlag bzw. Stoß wahrgenommen werden und kurzfristige, unerwünscht hohe Bauteilbelastungen zur Folge haben.
Ein solcher Stoß bzw. Schlag steht in Abhängigkeit von Bauteilelastizitäten und Bauteiltoleranzen der einzelnen Bauteile des Antriebsstranges, welche sich vor allem bei allradgetriebenen Fahrzeugen aufgrund der Vielzahl der Bauteile in nicht unerheblichem Maße aufsummieren.
Insbesondere im Bereich von Verzahnungen ist es zu beobachten, dass die Anlage bei einem Lastwechsel zwischen zwei miteinander in Eingriff stehenden Zahnrädern von einer Zahnflanke der Zähne auf die jeweils andere Zahnflanke wechselt. Bei diesem Wechsel richten sich die Bauteile neu aus. Während des Ausrichtens der Bauteile befinden sich diese in einem lastfreien Zustand, in welchem die Bauteile ungebremst beschleunigt werden. Kommen die Verzahnungen an ihren jeweils gegenüberliegenden Zahnflanken wieder in Anlage, werden sie schlagartig abgebremst. Je schneller und ungedämpfter ein solcher Lastwechsel stattfindet, desto härter ist der Schlag beim Anlegen an den Zahnflanken.
Speziell bei Ausrollschaltungen, d. h. bei Schubrückschaltungen in niedrigen Fahrgeschwindigkeitsbereichen und bei nicht betätigtem Fahrpedal, wird eine gute Schaltqualität angestrebt, da der Fahrer mit keiner auffälligen antriebsstrangseitigen Reaktion rechnet. Insbesondere bei Automatgetrieben, bei welchen Schubschaltungen und dabei besonders die Ausrollschaltungen als reine Überschneidungsschaltungen zweier Reibungs-Schaltelemente ohne Freilauf als zusätzliches Schaltelement durchgeführt werden, ist der Schaltungsablauf bekannterweise schwierig applizierbar.
Aufgrund des fast lastfreien Zustandes des Antriebsmotors und des – entsprechend dem Lastzustand – geringen Schaltdruckes für das Zuschalten des Schaltelements einer Zielübersetzung wirken sich sowohl sämtliche Streuungen als auch temporäre Drehmoment- und Drehzahländerungen, die auf das jeweilige Schaltelement wirken, besonders stark auf den Schaltungsablauf aus. Eine Leerlaufregelung des Antriebsmotors, ein Wiederbefeuern des Antriebsmotors nach einer aktiven Schubabschaltung des Motors, ein sich ändernder Bremsgradient beim Ausrollen des Fahrzeugs, aber auch unterschiedliche Getriebeöltemperaturen stellen Ereignisse dar, welche die Regelung einer Überschneidungsschaltung stören und zu einer großen Streubreite der Schaltqualität führen können.
Problematische Betriebszustände, bei denen durch den Lastwechsel Stöße auftreten, die in den Antriebsstrang eingeleitet werden, liegen z. B. bei einem sogenannten Drehzahlkreuzen außerhalb oder während Schaltungen vor.
Ein Drehzahlkreuzen außerhalb von Schaltungen tritt bei nachfolgender Betriebssituation auf: Das Fahrzeug bewegt sich in Schubbetrieb, während die Motordrehzahl niedriger ist als die Turbinendrehzahl einer Turbine eines Drehmomentwandlers des Antriebsstranges und von der Motorsteuerung ohne fahrerseitige Leistungsanforderung auf ihrem Leerlaufniveau gehalten wird. Dadurch, dass das Fahrzeug bei einem Ausrollen langsamer wird, verringert sich die Turbinendrehzahl und nähert sich der Motordrehzahl an. Zu einem bestimmbaren Zeitpunkt ist die Differenz zwischen der Turbinendrehzahl und der Motordrehzahl Null, und anschließend unterschreitet die Turbinendrehzahl die Motordrehzahl. Zu dem Zeitpunkt, zu welchem die Turbinendrehzahl die Motordrehzahl unterschreitet, findet im Antriebsstrang der Lastwechsel bzw, der Wechsel vom Schubbetrieb in den Zugbetrieb des Antriebsstranges statt, und die Zahnflanken legen sich an den jeweils gegenüberliegenden Zahnflanken an. Je steiler sich die Verläufe der Turbinendrehzahl und der Motordrehzahl kreuzen, um so stärker ist der Lastwechsel für den Fahrer spürbar.
Ein Drehzahlkreuzen während Schaltungen tritt auf, wenn die Turbinendrehzahl, welche kleiner ist als die Motordrehzahl, aufgrund einer Rückschaltung und der damit einhergehenden Übersetzungsänderung ansteigt und die Motordrehzahl übersteigt. Mit zunehmendem Ausrollen des Fahrzeuges fällt die Turbinendrehzahl auch bei der neuen Übersetzung unter die Motordrehzahl, so dass ein wiederholtes Drehzahlkreuzen und ein damit verbundener erneuter Lastwechsel mit einem unkomfortablen Stoß auftritt.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Verfügung zu stellen, mittels welchem die Schaltqualität von Schubrückschaltungen, insbesondere von Ausrollschaltungen, verbessert werden kann.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit einem Verfahren gemäß den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Steuern und Regeln eines Antriebsstranges eines Fahrzeuges, bei dem eine Übertragungsfähigkeit eines in einem Kraftfluss des Antriebsstranges befindlichen reibschlüssigen Schaltelementes während einer Schubrückschaltung derart reduziert wird, dass lastwechselbedingte Reaktionen im Antriebsstrang vermieden werden, tritt ein Drehzahlkreuzen zwischen einer Turbinendrehzahl und einer Motorraddrehzahl und folglich ein Lastwechsel im Antriebsstrang nach Beendigung einer Schaltung nicht auf.

Dies wird dadurch erreicht, dass die Übertragungsfähigkeit des Schaltelementes bei eingelegter Zielübersetzung der Schubrückschaltung erst dann angehoben wird, wenn eine Turbine des hydrodynamischen Drehmomentwandlers eine mit einer Zielübersetzung korrespondierende Turbinensynchrondrehzahl aufweist, die kleiner als eine Motordrehzahl ist.

Weitere Vorteile und vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Patentansprüchen und den unter Bezugnahme auf die Zeichnung prinzipmäßig beschriebenen Ausführungsbeispielen.

Es zeigt:

1 eine stark schematisierte Darstellung eines Antriebsstranges eines Fahrzeuges;

2 ein Schaltschema des in 1 dargestellten Getriebes;

3 mehrere miteinander korrespondierende Verläufe von Betriebsparametern verschiedener Bauteile des Antriebsstranges gemäß 1 während einer Schubrückschaltung von einer zweiten Übersetzungsstufe in eine erste Übersetzungsstufe des Getriebes;

4 mehrere miteinander korrespondierende Verläufe von Betriebsparametern der Bauteile des Antriebsstranges gemäß 1 während einer Ausrollschaltung, wobei am Ende der Ausrollschaltung eine Standabkopplungsfunktion aktiviert wird;

5 mehrere miteinander korrespondierende Verläufe von Betriebsparameter verschiedener Parameter der Bauteile des Antriebsstranges während einer Mehrfachschubrückschaltung aus einer dritten Übersetzungsstufe in eine erste Übersetzungsstufe des Getriebes gemäß 1; und

6 Verläufe von Betriebsparametern der Bauteile des Antriebsstranges während einer Mehrfachrückschaltung, wobei während der Mehrfachschubrückschaltung eine fahrerseitige Leistungsanforderung erfolgt.

Bezug nehmend auf 1 ist ein Antriebsstrang 1 mit einer Antriebsmaschine bzw. einem als Brennkraftmaschine ausgebildeten Motor 2, einem Getriebe 3, einem hydrodynamischen Drehmomentwandler 4 und einem in 1 lediglich stark schematisiert dargestellten Abtrieb 5 eines Fahrzeuges dargestellt, bei welchem das erfindungsgemäße Verfahren vorteilhaft anwendbar ist.
Das gezeigte Getriebe bzw. Automatgetriebe 3 weist getriebeeingangsseitig einen ersten Planetenradsatz 6 und getriebeausgangsseitig einen zweiten Planetenradsatz 7 auf. Der zweite Planetenradsatz 7 ist als ein doppelter Planetenradsatz ausgeführt, wobei zwischen den beiden Planetenradsätzen 6, 7 fünf Schaltelemente mit den Bezeichnungen A, B, C, D, E angeordnet sind. Zur Darstellung einer Übersetzung des Automatgetriebes 3 sind jeweils zwei dieser Schaltelemente geschlossen, während die anderen geöffnet sind.
In dem schematisch durch ein Räderschema 1 in 1 dargestellten Automatgetriebe 3 sind sechs Vorwärtsgänge und ein Rückwärtsgang einstellbar, wobei ein in 2 näher gezeigtes Schaltschema 8 den Zusammenhang zwischen den einzelnen Übersetzungsstufen des Automatgetriebes 3 und den Schaltelementen A, B, C, D, E wiedergibt.
Dem Automatgetriebe 3 ist der hydrodynamische Drehmomentwandler 4 mit einer geregelten Wandlerüberbrückungskupplung 9 zum Überbrücken des hydrodynamischen Drehmomentwandlers 4 vorgeschaltet, über welche ein Antriebsmoment des Motors 2 des Fahrzeuges auf eine Getriebeeingangswelle 10 und auf ein Hohlrad 11 des ersten Planetenradsatzes 6 geführt wird. Das Hohlrad 11 des ersten Planetenradsatzes 6 ist mit einem Außenlamellenträger 12 des Schaltelementes E, welches als reibschlüssige Lamellenkupplung ausgeführt ist, verbunden. Zwischen einem Sonnenrad 13 des ersten Planetenradsatzes 6 und dem Hohlrad 11 des ersten Planetenradsatzes 6 wälzen sich Planetenräder 14 ab, welche drehbar auf einem Planetenträger 15 gelagert sind. Das Sonnenrad 13 des ersten Planetenradsatzes 6 ist fest mit einem schematisch angedeuteten Getriebegehäuse 16 verbunden.
Der Planetenträger 15 des ersten Planetenradsatzes 6 ist mit einem Außenlamellenträger 17 des Schaltelementes A, welches vorzugsweise als Lamellenkupplung ausgeführt ist, und mit einem Außenlamellenträger 18 des ebenfalls als Lamellenkupplung ausgeführten Schaltelementes B verbunden.
Ein Innenlamellenträger 19 des Schaltelementes E ist mit einem Planetenträger 20 des zweiten Planetenradsatzes 7 verbunden, so dass der Kraftfluss von der Getriebeeingangswelle 10 bei geschlossenem Schaltelement E direkt über den Planetenträger 20 des zweiten Planetenradsatzes 7 auf den zweiten Planetenradsatz 7 geführt wird.
Ein Innenlamellenträger 21 des Schaltelementes A ist mit einem kleinen Sonnenrad 22 des zweiten Planetenradsatzes 7 verbunden, so dass der Planetenträger 15 des ersten Planetenradsatzes 6 bei geschlossenem Schaltelement A fest mit dem kleinen Sonnenrad 22 des zweiten Planetenradsatzes 7 verbunden ist.
Des Weiteren ist ein Innenlamellenträger 23 des Schaltelementes B mit einem großen Sonnenrad 24 des zweiten Planetenradsatzes 7 verbunden. Bei geschlossenem Schaltelement B wird demnach ein Eingangsdrehmoment des Automat getriebes von der Getriebeeingangswelle 10 über das Hohlrad 11, die Planetenräder 14 und den Planetenträger 15 des ersten Planetenradsatzes 6 direkt auf das große Sonnenrad 24 des zweiten Planetenradsatzes 7 geführt. Zusätzlich ist das große Sonnenrad 24 des zweiten Planetenradsatzes 7 mit einem Innenlamellenträger 25 des Schaltelementes C, welches als Lamellenbremse ausgeführt ist, fest verbunden. Ein Außenlamellenträger 26 des Schaltelements C ist fest mit dem Getriebegehäuse 16 verbunden. Daraus folgt, dass das große Sonnenrad 24 bei geschlossenem Schaltelement C fest mit dem Getriebegehäuse 16 verbunden ist.
Das Schaltelement D ist vorliegend ebenfalls als Lamellenbremse ausgeführt, wobei ein Außenlamellenträger 27 des Schaltelementes D fest mit dem Getriebegehäuse 16 verbunden ist. Ein Innenlamellenträger 28 des Schaltelementes D ist mit dem Planetenträger 20 des zweiten Planetenradsatzes 7 verbunden.
Zwischen dem großen Sonnenrad 24 und einem Hohlrad 29 des zweiten Planetenradsatzes 7 wälzen sich breite Planetenräder 30 ab. Zwischen dem kleinen Sonnenrad 22 des zweiten Planetenradsatzes 7 und den breiten Planetenrädern 30 wälzen sich schmale Planetenräder 31 ab, wobei die breiten Planetenräder 30 und die schmalen Planetenräder 31 jeweils von dem Planetenträger 20 des zweiten Planetenradsatzes 7 gehalten sind. Das Hohlrad 29 des zweiten Planetenradsatzes 7 ist mit einer Getriebeabtriebswelle 32 verbunden, über welche das entsprechend der in dem Getriebe 3 eingestellten Übersetzung gewandelte Getriebeausgangsmoment auf den Abtrieb 5 des Fahrzeuges geführt wird.
Mit dem ersten Planetenradsatz 6 bzw. dem Umlaufgetriebebauteil ist über eine geeignete Ansteuerung des Schaltelementes E sowie der Schaltelemente A und B eine Leistungsverzweigung des Getriebeeingangsmomentes auf zwei Leistungspfade des Automatgetriebes durchführbar. An dem zweiten Planetenradsatz 7 wird im Gegensatz zu dem als Leistungsverzweigungselement ausgebildeten ersten Planetenradsatz 6 eine Leistungssummierung derart durchgeführt, dass ein aufgeteiltes und der jeweilig eingelegten Übersetzung entsprechend umgewandeltes Getriebeeingangsmoment summiert auf die Getriebeabtriebswelle 32 geführt wird.
Die Schaltelemente A bis E des Automatgetriebes 3 sind vorliegend hydraulisch betätigbar, wobei es selbstverständlich im Ermessen des Fachmannes liegt, die Schaltelemente alternativ dazu über eine geeignete mechanische Aktuatorik anzusteuern.
Das zu dem in 1 dargestellte Automatgetriebe 3 gehörige Schaltschema 8 der 2 ist in Form einer Tabelle wiedergegeben, in deren Kopfspalte die einzelnen Gangstufen für Vorwärtsfahrt "1", "2", "3", "4", "5", "6" und Rückwärtsfahrt "R" aufgeführt sind. Des Weiteren sind in der Kopfzeile des Schaltschemas 8 die einzelnen Schaltelemente A bis E, eine Gesamtübersetzung i_ges des Automatgetriebes 3 sowie ein Stufensprung phi, der jeweils aus einem Quotient aus den Werten zweier aufeinanderfolgender Gesamtübersetzungen gebildet ist, aufgeführt.
Aus dem Schaltschema 8 geht hervor, dass beispielsweise zur Einstellung der ersten Gangstufe bzw. der ersten Übersetzung "1" die Schaltelemente A und D geschlossen sind, während die Schaltelemente B, C und E sich gleichzei tig in geöffnetem Zustand befinden. Die eingestellte Gesamtübersetzung i_ges ist dann 4,17.
Bei einer Hochschaltung ausgehend von der ersten Gangstufe "1" in die zweite Gangstufe "2" bleibt das Schaltelement A geschlossen und das Schaltelement C wird zugeschaltet, wobei gleichzeitig das Schaltelement D abgeschaltet wird. Die Zuschaltung des als Lamellenkupplung ausgebildeten Schaltelementes C erfolgt mit einer Schlupfphase des Schaltelementes C zum Ausgleich einer Differenzdrehzahl in dem Automatgetriebe 3.
Des Weiteren geht aus dem Schaltschema 8 der 2 hervor, dass das Schaltelement A zur Darstellung der Gangstufen "1" bis "4" jeweils geschlossen ist, und dass jeweils das Schaltelement D, C, B oder E als weiteres Schaltelement zur Darstellung der entsprechenden Übersetzungsstufe des Automatgetriebes 3 verwendet wird. Diejenigen Schaltelemente, welche zur Einstellung einer Gangstufe geschlossen sind, sind in der Tabelle des Schaltschemas 8 durch einen Punkt gekennzeichnet, wobei die Zellen der Tabelle, welche keinen Punkt aufweisen, die Schaltelemente kennzeichnen, die jeweils geöffnet sind.
Aus dem Schaltschema 8 ist ableitbar, dass weder das Schaltelement A noch das Schaltelement D bei einer Hochschaltung zugeschaltet werden, hingegen das Schaltelement B bei der Hochschaltung von der Gangstufe "2" in die Gangstufe "3", das Schaltelement C bei einer Hochschaltung von der Gangstufe "1" in die Gangstufe "2" und das Schaltelement E bei der Hochschaltung von der Gangstufe "3" in die Gangstufe "4" zugeschaltet wird.
Darüber hinaus ist dem Schaltschema 8 der 2 entnehmbar, dass die Schaltelemente A und D bei einer Rückschaltung jeweils kein Schaltelement darstellen, welches sich bei der höheren Gangstufe im Kraftfluss des Getriebes befindet und bei Übergang in die niedrigere Gangstufe abgeschaltet wird.
Vorliegend egalisieren bei Hochschaltungen jene Schaltelemente, welche zur Einstellung der neuen höheren Gangstufe zugeschaltet werden, Differenzdrehzahlen im Getriebe über einen sogenannten Schlupfbetrieb. Bei Rückschaltungen werden Differenzdrehzahlen im Getriebe von den zuzuschaltenden Schaltelementen im Schlupfbetrieb ausgeglichen, welche zur Einstellung der niedrigeren Gangstufe geschlossen werden, während das alte Schaltelement gleichzeitig abgeschaltet wird.
Bezug nehmend auf 3 sind mehrere Verläufe von Betriebsparametern verschiedener Bauteile des Antriebsstranges 1 übereinander dargestellt, welche miteinander korrespondieren und die sich während einer Einfachschubrückschaltung ohne fahrerseitige Leistungsanforderung bzw. einer Ausrollschaltung ausgehend von der zweiten Übersetzung "2" in die erste Übersetzung "1" des Automatgetriebes 3 einstellen.
Ein mit I bezeichneter Verlauf gibt den Status der Einfachschubrückschaltung an, wobei der Wert Null des Verlaufes I angibt, dass von der Getriebesteuerung kein Schaltsignal anliegt. Nimmt der Verlauf den Wert Eins an, liegt ein Schaltsignal vor, welches die Schubrückschaltung auslöst.
Unter dem Verlauf I sind Verläufe einer Motordrehzahl n_mot, einer Turbinendrehzahl n_t einer Turbine des hydrodynamischen Drehmomentwandlers 4 aus 1 sowie einer Abtriebsdrehzahl n_ab des Abtriebs 5 dargestellt, wobei der Verlauf der Abtriebsdrehzahl n_ab dem Verlauf der Abtriebsdrehzahl während einer Ausrollphase eines Fahrzeuges in der Ebene entspricht. Danach sind die Verläufe der Ansteuerdrücke p_A, p_C und p_D der Schaltelement A, C und D während der Einfachschubrückschaltung stark schematisiert gezeigt.
Zu einem Zeitpunkt T_0 liegt von der in 1 dargestellten Getriebesteuerung 33 zunächst noch kein Schaltsignal an dem Automatgetriebe 3 an. Die Turbinendrehzahl n_t ist größer als die Motordrehzahl n_mot, welche während der in 3 dargestellten Einfachschubrückschaltung in etwa der Leerlaufdrehzahl n_mot(LL) entspricht.
Die Schaltelemente A und C werden zum Zeitpunkt T_0 jeweils mit ihren Haltedrücken ph_A und ph_C angesteuert und sind in diesem Zustand vollständig geschlossen. D. h. sie weisen zu diesem Zeitpunkt ihre volle Übertragungsfähigkeit auf und ein jeweils an den beiden Schaltelementen A und C anstehendes Drehmoment wird vollständig von diesen ohne Schlupf übertragen.
Zu einem Zeitpunkt T_1 sind schaltungstypspezifische Startbedingungen zum Auslösen des erfindungsgemäßen Verfahrens erfüllt, über welches ein – mechanisch nicht vorhandener – Freilauf speziell für die Ausrollschaltungen eines Ausrollvorganges simuliert wird. Derartige Startbedingungen speziell für den Ausrollvorgang mit bevorstehender Ausrollschaltung sind für den Antriebsstrang 1 im Schubbetrieb unter anderem ein Drosselklappenwinkel DKI bzw. Fahrpedal winkel von zumindest annähernd Null, eine betätigte Fahrzeugbremse sowie die aktuell im Automatgetriebe 3 eingelegte Übersetzung.
Selbstverständlich können die einzelnen Bedingungen bzw. Parameter, über welche die Startbedingungen der Simulation des Freilaufs im Verlauf des Ausrollvorganges des Fahrzeuges gebildet werden, mit logischen "und" und/oder logischen "oder" verknüpft sein, wobei selbstverständlich auch weitere geeignete Startkriterien, wie beispielsweise ein Überschreiten eines Abtriebsdrehzahlgradienten, herangezogen werden können.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird bei Erkennung der schaltungstypspezifischen Startbedingung des Ausrollvorganges der Ansteuerdruck p_A des Schaltelementes A, über das der Freilauf der Ausrollschaltung simuliert wird, vor der Einfachschubrückschaltung von seinem Haltedruck ph_A auf einen definierten Druckwert pv_A abgesenkt. Dieser Druckabbau kann schlagartig oder auch über eine lineare oder nicht lineare Filterfunktion gedämpft erfolgen.
Das Druckniveau des Druckwerts pv_A liegt vorzugsweise im Bereich des bekannten Fülldrucks des Schaltelementes A, so dass das Schaltelement A mindestens das anliegende Schubmoment schlupffrei übertragen kann, gegebenenfalls unter Berücksichtigung eines Sicherheitszuschlags. Hierdurch kann das Schaltelement A wieder unverzüglich an seinen Ausgangszustand, bei dem das Schaltelement A mit seinem Haltedruck ph_A angesteuert wird, gebracht werden, wenn der Fahrer noch vor Erreichen des in üblicher Weise vorgegebenen Schaltpunktes der Ausrollschaltung bzw. der Einfachschubrückschaltung von der zweiten Übersetzung "2" in die erste Übersetzung "1" den Ausrollvorgang beispielsweise durch ein Betätigen des Fahrpedals abbricht. In einer Ausgestaltung wird vorgeschlagen, dass der Druckwert pv_A in Abhängigkeit einer Getriebetemperatur vorgegeben ist.
Zu einem Zeitpunkt T_2 wird der Ansteuerdruck p_A des Schaltelementes A, zu dem der Schaltbefehl für die Schubrückschaltung ergeht, auf einen definierten Öffnungsdruck po_A abgesenkt, wobei das Absenken des Ansteuerdrucks p_A des Schaltelementes A zeitlich verzögert nach dem Schaltsignal erfolgen kann und auch über eine Rampenfunktion oder über eine Filterfunktion durchgeführt werden kann. Spätestens erfolgt die Druckabsenkung jedoch zum Zeitpunkt T_4, zu dem das Schaltelement D zugeschaltet wird. Darüber hinaus wird zum Zeitpunkt T_2 der Ansteuerdruck p_C von dem Haltedruck ph_C auf den Öffnungsdruck po_C des Schaltelementes C abgesenkt.
Der Öffnungsdruck po_A des Schaltelementes A entspricht dabei einem Druckwert, bei dem das Schaltelement A zumindest mit einer derart definierten Übertragungsfähigkeit vorliegt, dass im Antriebsstrang 1 im Bereich des Schaltelementes A eine Elastizität geschaffen wird, die einen auftretenden Lastwechsel dämpft. Dabei kann das Schaltelement A in einem Mikroschlupfbetrieb, bei dem nur eine kurzfristige geringe Relativbewegung zwischen den beiden Kupplungshälften auftritt, in einem definierten Schlupfbetrieb oder sogar in einem vollkommen geöffneten Zustand betrieben werden. Dabei besteht die Möglichkeit, den Öffnungsdruck po_A in Abhängigkeit einer Funktion zu adaptieren und an sich über der gesamten Betriebsdauer des Antriebsstranges ändernde Voraussetzungen anpassen zu können.
Vorzugsweise liegt das Druckniveau des Öffnungsdruckes po_A im Bereich des Fülldruckes des Schaltelementes A, so dass ein Kolben einer hydraulischen Servoeinrichtung des Schaltelementes A gerade noch an Lamellen des Schaltelementes A anliegt. Die Druckabsenkung des Ansteuerdruckes p_A des Schaltelementes A von dem Druckwert pv_A auf den Öffnungsdruck po_A erfolgt vorzugsweise schlagartig, kann aber auch über eine applizierbare nicht lineare Filterfunktion gedämpft erfolgen.
In Folge der Druckabsenkung des Ansteuerdruckes p_A des Schaltelementes A auf den Öffnungsdruck po_A steigt die Turbinendrehzahl n_T schnell auf einen Wert im Bereich der Motorleerlaufdrehzahl n_mot(LL), da der Kraftfluss des Antriebsstranges 1 im Bereich des Schaltelementes A im Automatgetriebe 3 zwischen dem Motor 2 und dem Abtrieb 5 unterbrochen ist.
Das Schaltelement D, welches das beim Übersetzungswechsel von der zweiten Übersetzung "2" in die erste Übersetzung "1" des Getriebes das zuschaltende Schaltelement darstellt, wird nach dem Zeitpunkt T_2 während einer Schnellbefüllphase und einer sich daran anschließenden Druckausgleichsphase für das Zuschalten bzw. Schließen vorbereitet, wobei die Schnellbefüllphase zu einem Zeitpunkt T_3 und die Füllausgleichsphase zu einem Zeitpunkt T_4 beendet ist. Darüber hinaus weisen die Schaltelemente A und D zum Zeitpunkt T_4 jeweils derartige Übertragungsfähigkeiten auf, dass die Turbinendrehzahl n t sich auf einem Wert einstellt, der kleiner als die Motorleerlaufdrehzahl n_mot(LL) ist.
Anschließend wird der Ansteuerdruck p_D des Schaltelementes D bis zu einem Zeitpunkt T_5 auf den Haltedruck ph_D über eine Rampenfunktion angehoben, wobei der Ansteuerdruck p_D selbstverständlich auch über eine lineare oder nicht lineare Filterfunktion sowie über eine applizierbare nicht lineare Filterfunktion gedämpft erfolgen kann.
In 3 sind jeweils mehrere strichpunktiert ausgeführte Verläufe der Turbinendrehzahl dargestellt, welche die Verläufe der Turbinensynchrondrehzahl n_t("2"), n_t("1") bei eingelegter zweiter Übersetzungsstufe "2" bzw. eingelegter erster Übersetzung "1" repräsentieren. Darüber hinaus ist zwischen diesen beiden Verläufen der Turbinensynchrondrehzahl n_t("2") und n_t("1") ein strichliert ausgeführter Zwischenverlauf n_t(zw) der Turbinendrehzahl dargestellt, der sich einstellen würde, wenn die Übertragungsfähigkeit des Schaltelementes A nicht in der vorbeschriebenen Art und Weise während der Schubrückschaltung reduziert werden würde.
Im Stand der Technik führt die gleichbleibend hohe Übertragungsfähigkeit des Schaltelementes A nach Beginn des Öffnens des abzuschaltenden Schaltelementes C dazu, dass die Turbinendrehzahl n t die Motordrehzahl zu einem Zeitpunkt T_6 übersteigt und zu einem Zeitpunkt T_7 wieder unterschreitet, was jedoch nachteilhafterweise beides Mal einen Lastwechsel im Antriebsstrang 1 zur Folge hat und zu den vorbeschriebenen Nachteilen, d. h. zu einer Verschlechterung der Schaltqualität, führt.
Die Einfachschubrückschaltung ist zu einem Zeitpunkt T_8, zu welchem der Ansteuerdruck p_D des Schaltelementes D bereits dem Haltedruck ph_D des Schaltelementes D ent spricht, abgeschlossen. Da jedoch eine Turbinensynchrondrehzahl n_t ("1") der ersten Übersetzung "1" zum Zeitpunkt T_8 größer als die Motordrehzahl n_mot ist, wird der Ansteuerdruck p_A nach wie vor auf dem Niveau des Öffnungsdrucks po_A des Schaltelementes A belassen.
Erst zu einem Zeitpunkt T_9, zu welchem die Turbinendrehzahl n_t bzw. die Turbinensynchrondrehzahl n_t("1") der ersten Übersetzung "1" einem Wert entspricht, der kleiner als die aktuelle Motordrehzahl n_mot, d. h. im vorliegenden Fall kleiner als die Motorleerlaufdrehzahl n_mot(LL), ist, wird die Übertragungsfähigkeit des Schaltelementes A durch ein Anheben des Ansteuerdruckes p_A des Schaltelementes A auf den Haltedruck ph_A erhöht, wodurch sich der in 3 nach dem Zeitpunkt T_9 dargestellte Verlauf der Turbinendrehzahl n_t einstellt. Zu einem Zeitpunkt T_10 ist die Turbinendrehzahl n_t und auch die Abtriebsdrehzahl n ab gleich Null.
Gleichzeitig kann es vorgesehen sein, falls die Startkriterien für eine derartige Vorgehensweise erfüllt sind, dass eine sogenannte Standabkopplungsfunktion (NIC) aktiviert wird, um bei stehendem Fahrzeug eine Motorbelastung zu reduzieren. Dabei wird über die Standabkopplungsfunktion das Schaltelement A geöffnet und die Turbine des hydrodynamischen Drehmomentwandlers 4 kann sich frei umdrehen, wodurch am Motor 2 ein geringeres getriebeseitiges Moment anliegt.
Die Turbinendrehzahl n_t wird mit einer gewissen Drehzahldifferenz unterhalb der Motordrehzahl n_mot geführt, wobei dies durch eine Steuerung und Regelung der Übertragungsfähigkeit des Schaltelementes A geregelt wird. Das bedeutet, dass bei aktivierter Standabkopplungsfunktion die Übertragungsfähigkeit des Schaltelementes A derart eingestellt wird, dass die Turbinendrehzahl n_t und die Motordrehzahl n_mot sich um eine vordefinierte Differenzdrehzahl unterscheiden.
Sind die Einstiegskriterien für eine Aktivierung der Standabkopplungsfunktion während der in 3 dargestellten Einfachschubrückschaltung von der zweiten Übersetzung "2" in die erste Übersetzung "1" bei geöffnetem Schaltelement A erfüllt, wird die Steuerung der Übertragungsfähigkeit des Schaltelementes A an die Standabkopplungsfunktion übergeben und das Schaltelement A bleibt trotz abgeschlossener Schubrückschaltung, d. h. das Schaltelement C ist abgeschaltet und das Schaltelement D ist in den Kraftfluss des Antriebsstranges 1 zugeschaltet, auf ihrem reduzierten Übertragungsniveau.
Dabei kann es vorgesehen sein, dass das Schaltelement A in einem Schlupfbetrieb oder sogar vollständig geöffnet ist und das Schaltelement A im Gegensatz zu der in 3 gezeigten Darstellung, bei der das Schaltelement A nach dem Zeitpunkt T_9 vollständig geschlossen wird, in ihrem geöffnetem Zustand verbleibt.
Diese Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens und ein Verlauf NIC des Status der Standabkopplungsfunktion ist in 4 gezeigt, wobei die Standabkopplungsfunktion zu einem Zeitpunkt T_11 aktiviert wird, zu dem bereits mit dem Schließen des Schaltelementes A begonnen worden ist. Das Aktivieren der Standabkopplungsfunktion führt mit sofortiger Wirkung zu einem abermaligen Reduzieren des Ansteuerdruckes p_A des Schaltelementes A auf den Druck einer anschließenden Regelung der Übertragungsfähigkeit des Schaltelementes A, so dass sich der in 4 dargestellte Verlauf der Turbinendrehzahl n_t nach dem Zeitpunkt T_11 mit der vorbeschriebenen Differenz zu der Motordrehzahl n_mot einstellt und ein Drehzahlkreuzen mit der Motordrehzahl n_mot sicher vermieden wird.
Da die Standabkopplungsfunktion nahe oder bei Fahrzeugstillstand zu einem Öffnen des Schaltelementes A führt, wird durch die erfindungsgemäße Vorgehensweise ein Schließen des Schaltelementes A und ein sich bei aktivierter Standabkopplungsfunktion daran anschließendes erneutes sofortiges Öffnen des Schaltelementes A vermieden. Dadurch wird der Steuer- und Regelungsaufwand für das Schaltelement A verringert. Zu dem wird ein mit dem Schließen des Schaltelementes A einhergehendes Reduzieren der Turbinendrehzahl n_t, welche bei geöffnetem Schaltelement A auf dem vordefinierten Wert unterhalb der Motordrehzahl n_mot gehalten wird, wobei dieser vordefinierte Wert der Turbinendrehzahl n_t in etwa auch bei aktivierter Standabkopplungsfunktion eingeregelt wird, und ein sich kurz daran anschließendes Ansteigen der Turbinendrehzahl n_t, das durch das von der aktivierten Standabkopplungsfunktion ausgelöste Öffnen des Schaltelementes A verursacht wird, vermieden, wodurch eine weitere Verbesserung des Fahrkomforts erreicht wird.
In 5 und 6 sind die in 3 und 4 dargestellten Verläufe während einer Mehrfachschubrückschaltung aus der dritten Übersetzung "3" in die erste Übersetzung "1" des Getriebes 3 gezeigt, wobei zusätzlich der Verlauf des Ansteuerdruckes p_B des bei eingelegter dritter Übersetzung "3" in den Kraftfluss des Antriebsstranges 1 zugeschalteten Schaltelementes B gezeigt ist.
Dabei sind in 5 die Verläufe einer Mehrfachschubrückschaltung während eines Ausrollvorganges bis hin zu einem Fahrzeugstillstand dargestellt. In 6 sind die Verläufe einer Mehrfachschubrückschaltung gezeigt, bei der vor der Beendigung der Mehrfachschubrückschaltung eine fahrerseitige Leistungsanforderung erfolgt, die zu einem Abbrechen des erfindungsgemäßen Verfahrens führt.
Zum Zeitpunkt T_0 sind die Schaltelemente A und B geschlossen und werden jeweils mit ihren Haltedrücken ph_A und ph_B angesteuert. Die Schaltelemente C und D sind geöffnet. Die Turbinendrehzahl n_t ist größer als die Motordrehzahl n_mot. Die Abtriebsdrehzahl n_ab ist größer Null, welche mit zunehmender Zeit t verringert wird. Zum Zeitpunkt T_1, d. h. bevor die Turbinendrehzahl n_t die Motordrehzahl n_mot unterschreitet, wird die Übertragungsfähigkeit des Schaltelementes A durch ein Absenken des Ansteuerdruckes p_A auf den Druckwert pv_A über eine ungedämpfte Filterfunktion reduziert. Der beim Drehzahlkreuzen im Antriebsstrang 1 zwischen der Turbinendrehzahl n_t und der Motordrehzahl n_mot auftretende Lastwechsel verpufft in dem nunmehr mit der reduzierten Übertragungsfähigkeit vorliegenden Schaltelement A derart, dass ein aus dem Stand der Technik bekannter Schlag bzw. ein die Schaltqualität beeinträchtigendes Ereignis beim Lastwechsel vermieden wird. Dies wird erreicht, da die beim Lastwechsel auftretenden Beschleunigungen der Bauteile, die durch den Flankenwechsel der Zahnräder verursacht werden, von dem Schaltelement A schlupfenderweise gedämpft werden.
Zum Zeitpunkt T_2, zu dem das Schaltsignal für die Mehrfachschubrückschaltung ergeht, wird der Ansteuerdruck p_A des Schaltelementes A schlagartig auf den Öffnungsdruck po_A abgesenkt. Dabei wird die Übertragungsfähigkeit des Schaltelementes A derart abgesenkt, dass der Kraftfluss im Antriebsstrang 1 im Bereich des Schaltelementes A nahezu aufgehoben ist. Gleichzeitig steigt die Turbinendrehzahl n_t in Richtung der Motordrehzahl n_mot bzw, der Motorleerlaufdrehzahl n_mot(LL) auf einen vordefinierten Drehzahlwert an, der unterhalb der Motordrehzahl n_mot liegt. Dort wird die Turbinendrehzahl n_t durch eine gesteuerte und geregelte Einstellung der Übertragungsfähigkeit des Schaltelementes A gehalten.
Gleichzeitig wird der Ansteuerdruck p_B des Schaltelementes B über eine Rampenfunktion auf einen Öffnungsdruck po_B des Schaltelementes B abgesenkt, was zu einem Abschalten des Schaltelementes B führt. Darüber hinaus werden die Schaltelemente C und D über eine Schnellbefüllphase und eine sich daran anschließende Füllausgleichsphase für eine Zuschaltung in den Kraftfluss des Antriebsstranges 1 vorbereitet.
Zum Zeitpunkt T_8, zu welchem die Mehrfachschubrückschaltung beendet ist und zu welchem das Schaltelement p_D mit seinem Haltedruck ph_D angesteuert wird, wird von der Getriebesteuerung kein Schaltsignal mehr generiert.
Die Übertragungsfähigkeit des Schaltelementes A wird zum Zeitpunkt T_8 jedoch nach wie vor auf dem reduzierten Niveau belassen, da eine Turbinensynchrondrehzahl n_t("1") der ersten Übersetzung "1" des Automatgetriebes 3 oberhalb der Motordrehzahl n_mot bzw, der Motorleerlaufdrehzahl n_mot(LL) liegt. Ein Anheben der Übertragungsfähigkeit des Schaltelementes A zum Zeitpunkt T_8 würde zu einem Anstei gen der Turbinendrehzahl n_t über die Motordrehzahl n_mot führen, was jedoch einen unerwünschten Lastwechsel im Antriebsstrang 1 zur Folge hätte.
Aus diesem Grund wird die Übertragungsfähigkeit des Schaltelementes A erst zum Zeitpunkt T_9, zu welchem die Turbinendrehzahl n_t den strichpunktiert dargestellten Verlauf der Turbinensynchrondrehzahl n_t("1") bei eingelegter erster Übersetzung "1" entspricht, in der in 6 dargestellten Art und Weise auf den Haltedruck ph_A angehoben, so dass die Turbinendrehzahl n_t und die Abtriebsdrehzahl n_ab aufgrund des Motorbremsmomentes sowie der eventuell betätigten Fahrzeugbremse bis auf Null reduziert werden.
Sind die Bedingungen für die Aktivierung einer Standabkopplungsfunktion gegeben, unterbleibt das Schließen des Schaltelementes A bzw. das Anheben der Übertragungsfähigkeit des Schaltelementes A und die Turbinendrehzahl n_t wird auf einem vordefinierten Drehzahlniveau unterhalb der Motordrehzahl n_mot gehalten, wobei dies durch eine entsprechende Ansteuerung des Schaltelementes A durch die Standabkopplungsfunktion erfolgt.
Erfolgt während der Mehrfachschubrückschaltung von der dritten Übersetzung "3" in die erste Übersetzung "1" keine fahrerseitige Leistungsanforderung oder tritt kein anderweitiges Ereignis, wie ein Ansteigen der Abtriebsdrehzahl bzw. ein positiver Drehzahlgradient der Abtriebsdrehzahl, auf, welches zum Abbrechen des erfindungsgemäßen Verfahrens führt, wird das vorbereitete Schaltelement C nach einem Zeitpunkt T_12, zu dem die Übertragungsfähigkeit des Schaltelementes D durch Anheben des Ansteuerdruckes p_D auf seinen Haltedruck ph_D erhöht wird, durch Absenken des Steuerdruckes p_C auf den Öffnungsdruck po_C wieder vollständig deaktiviert.
Anders gestaltet sich die Ansteuerung des Antriebsstranges 1, wenn nach der Ausgabe eines Schaltsignals zum Zeitpunkt T_2 eine fahrerseitige Leistungsanforderung über ein Fahrpedal oder dergleichen ergeht. Die daraus resultierenden Maßnahmen sind in 6 im Anschluss an einen Zeitpunkt T_13 dargestellt. Die in 6 dargestellten Verläufe vor dem Zeitpunkt T_13 entsprechen den in 5 dargestellten Verläufen, weshalb auf diesen zeitlichen Abschnitt in der Beschreibung zu 6 nicht näher eingegangen wird.
Durch die zum Zeitpunkt T_13 ergehende fahrerseitige Leistungsanforderung wird der Motor 2 befeuert und die Motordrehzahl n_mot sowie die Turbinendrehzahl n_t steigen an. Gleichzeitig wird die Übertragungsfähigkeit des Schaltelementes A auf den Haltedruck ph_A erhöht. Das Schaltelement B wird abgeschaltet, da anhand der in der Getriebesteuerung hinterlegten Schaltkennlinien die zweite Übersetzung "2" als die dem aktuellen Betriebszustand des Antriebsstranges 1 entsprechende Übersetzung bestimmt wird. An dieser Stelle wird der Vorteil der Vorbereitung des Schaltelementes C der zweiten Übersetzung "2" deutlich, da im Falle des Gasgebens nicht die erste Übersetzung "1" durch die ebenfalls vorbereitete Lamellenkupplung D zugeschaltet werden muss, sondern dass die zweite Übersetzungsstufe "2" verzögerungsfrei durch die ebenfalls vorbereitete Lamellenkupplung C zugeschaltet werden kann.
Da das Schaltelement D im vorliegenden Fall nicht mehr benötigt wird, wird die Übertragungsfähigkeit bzw. der Ansteuerdruck p_D des Schaltelementes D über eine Funktion, wie beispielsweise eine Filter- oder eine Rampenfunktion, reduziert und das Schaltelement D abgeschaltet.
Der Zeitpunkt, zu welchem die fahrerseitige Leistungsanforderung ergeht, ist durch den Anstieg der Motordrehzahl n_mot charakterisiert, der auch ein Ansteigen der Turbinendrehzahl n_t zur Folge hat. Dabei repräsentiert der strichliert dargestellte Verlauf der Turbinendrehzahl n_t_theo den theoretischen Verlauf der Turbinendrehzahl bei eingelegter zweiter Übersetzung "2". Sobald das Schaltelement C seine volle Übertragungsfähigkeit aufweist, steigt der Verlauf der Turbinendrehzahl n_t stärker an als dies bei noch eingelegter dritter Übersetzung "3" der Fall ist und gleicht sich bei Erreichen des Verlaufs n_t_theo der theoretischen Turbinendrehzahl an diesen in der dargestellten Art und Weise an. Der Zeitpunkt, zu welchem die aktuelle Turbinendrehzahl n_t dem theoretischen Verlauf der Turbinendrehzahl n_t_theo entspricht, ist der Synchronpunkt des Schaltelementes C, wobei der maximale Haltedruck ph_C des Schaltelementes C zu diesem Zeitpunkt noch nicht erreicht ist.
Da der Antriebsstrang 1 durch die reduzierte Übertragungsfähigkeit des, Schaltelementes A während des erfindungsgemäßen Verfahrens mehr oder weniger stark geöffnet ist, ist ein Motorbremsmoment nur teilweise oder überhaupt nicht auf den Abtrieb 5 des Fahrzeuges übertragbar. Da dies insbesondere bei einer Bergabfahrt und einer Schubrückschaltung anstatt der erwarteten höheren Motorbremswirkung zu einem unerwünschten Beschleunigen des Fahrzeuges führen würde, ist es bei einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgesehen, die Motorbremswirkung über Zusatzfunktionen aufrecht zu erhalten.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass eine Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens nur bei betätigtem Bremspedal erlaubt wird. Das bedeutet, dass bei einem Loslassen des Bremspedales eine Schubrückschaltung in dem Getriebe entgegen eventuell weiterer Bedingungen schnellstmöglich durch ein sofortiges Schließen der jeweils zuzuschaltenden Kupplung sowie des kraftschließenden Schaltelementes, d. h. des Schaltelementes A, beendet wird.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass während der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ein Abtriebsdrehzahlgradient permanent überprüft wird. Wird ein positiver Abtriebsdrehzahlgradient erkannt, was einem Beschleunigen des Fahrzeuges entspricht, wird das kraftschließende Schaltelement, d. h. vorliegend das Schaltelement A sowie ein weiteres Schaltelement des Getriebes, welches zur Darstllung der einzulegenden Übersetzung bzw. Gangstufe des Getriebes benötigt wird, sofort zugeschaltet, damit das Motorbremsmoment wieder am Abtrieb 5 des Fahrzeuges anliegt.
Bei einer weiteren vorteilhaften Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es vorgesehen, bei geöffnetem kraftschließenden Schaltelement, d. h. bei geöffnetem Schaltelement A, die beiden als Lamellenbremsen ausgeführten Schaltelemente C und D gleichzeitig zu aktivieren, um am Abtrieb 5 des Fahrzeuges ein Bremsmoment zur Verfügung stellen zu können. Dabei werden die Schaltelement C und D mit einem von verschiedenen Parametern abhängigen applikativen Ansteuerdruck beaufschlagt und derart geregelt, dass am Abtrieb des Fahrzeuges ein sogenanntes schaltelementseitiges Bremsmoment anliegt.
Das schaltelementseitige Bremsmoment wird durch ein Verspannen des Automatgetriebes zur Verfügung gestellt, welches das Bremsmoment des Motors, das durch das geöffnete kraftschließende Schaltelement A am Abtrieb 5 nicht mehr wirksam ist, ersetzt. Das Blockieren des Automatgetriebes wird durch das gleichzeitige Schließen bzw. Ansteuern der Schaltelement C und D bewirkt, da dies zu einer Überbestimmung im Automatgetriebe führt. In Abhängigkeit der Ansteuerdrücke der Schaltelemente C und D kann am Abtrieb ein Bremsmoment in beliebiger Höhe erzeugt werden.
Letztgenannte Ansteuerung des Automatgetriebes kann generell während des Betriebs des Antriebsstranges 1 aktiv sein oder in Abhängigkeit einer Überwachung des Abtriebsdrehzahlgradienten aktiviert werden.
Mit dem vorbeschriebenen erfindungsgemäßen Verfahren besteht vorteilhafterweise die Möglichkeit, im Getriebe entstehende Stöße vom Abtrieb zu entkoppeln, so dass diese sich für einen Fahrer nicht wahrnehmbar im Antriebsstrang abbauen können. Das bedeutet, dass Lastwechsel und daraus resultierende Schwingungen im Antriebsstrang nicht auf die Antriebsräder weitergeleitet werden und deshalb von einem Fahrer eines Fahrzeuges nicht mehr wahrnehmbar sind. Dies führt darüber hinaus dazu, dass eine Schaltqualität von Schubrückschaltungen in Bezug auf Bauteiltoleranzen, insbesondere im Bereich von Verzahnungen vermindert wird.
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung des Gegenstandes nach der Erfindung ist es vorgesehen, dass das erfindungs gemäße Verfahren bei einer fahrerseitigen Leistungsanforderung abgebrochen wird und die Übertragungsfähigkeit des Schaltelementes, dessen Übertragungsfähigkeit zur Vermeidung lastwechselbedingter Reaktionen reduziert wird, auf ihre volle Übertragungsfähigkeit eingestellt wird.

1: Antriebsstrang
2: Motor
3: Getriebe, Automatgetriebe
4: hydrodynamischer Drehmomentwandler
5: Abtrieb
6: erster Planetenradsatz
7: zweiter Planetenradsatz
8: Schaltschema
9: Wandlerüberbrückungskupplung
10: Getriebeeingangswelle
11: Hohlrad des ersten Planetenradsatzes
12: Außenlamellenträger des Schaltelementes E
13: Sonnenrad des ersten Planetenradsatzes
14: Planetenräder des ersten Planetenradsatzes
15: Planetenträger des ersten Planetenradsatzes
16: Getriebegehäuse
17: Außenlamellenträger des Schaltelementes A
18: Außenlamellenträger des Schaltelementes B
19: Innenlamellenträger des Schaltelementes E
20: Planenträger des zweiten Planetenradsatzes
21: Innenlamellenträges des Schaltelementes A
22: kleines Sonnenrad des zweiten Planetenradsatzes
23: Innenlamellenträger des Schaltelementes B
24: großes Sonnenrad des zweiten Planetenradsatzes
25: Innenlamellenträger des Schaltelementes C
26: Außenlamellenträger des Schaltelementes C
27: Außenlamellenträger des Schaltelementes D
28: Innenlamellenträger des Schaltelementes D
29: Hohlrad des zweiten Planetenradsatzes
30: breite Planetenräder des zweiten Planetenradsatzes
31: schmale Planetenräder des zweiten Planetenradsatzes
32: Getriebeabtriebswelle
33: Getriebesteuerung
p_A bis p_D: Ansteuerdruck des Schaltelementes A, B, C, oder D
ph_A, ph_B, ph_C, ph_D: Haltedruck des Schaltelementes A, B, C, oder D
pv_A: Druckwert des Schaltelementes A
po_A, po_B, po_C, po_D: Öffnungsdruck des Schaltelementes A, B, C, oder D
T_0 bis T_13: diskrete Zeitpunkte
n_t: Turbinendrehzahl
n_mot: Motordrehzahl
n_mot(LL): Motorleerlaufdrehzahl
n_ab: Abtriebsdrehzahl
t: Zeit
NIC: Standabkopplungsfunktion

n_t("1"): Synchrondrehzahl der Turbinendrehzahl bei eingeleg
: ter erster Übersetzung
n_t("2"): Synchrondrehzahl der Turbinendrehzahl bei eingeleg
: ter zweiter Übersetzungsstufe
n_t("3"): Synchrondrehzahl der Turbinendrehzahl bei eingeleg
: ter dritter Übersetzung
n_t(zw): Zwischenverlauf der Turbinendrehzahl
n_t_theo: theoretische Turbinendrehzahl

Claims

Verfahren zum Steuern und Regeln eines Antriebsstranges (1) eines Fahrzeugs mit einem Motor (2), einem hydrodynamischen Drehmomentwandler (4) und einem Getriebe (3), bei dem eine Übertragungsfähigkeit eines in einem Kraftfluss des Antriebsstranges (1) befindlichen reibschlüssigen Schaltelementes (A) während einer Schubrückschaltung derart reduziert wird, dass lastwechselbedingte Reaktionen im Antriebsstrang (1) vermieden werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Übertragungsfähigkeit des Schaltelementes (A) bei eingelegter Zielübersetzung der Schubrückschaltung bei einer Drehzahl (n_t) einer Turbine des hydrodynamischen Drehmomentwandlers (4) angehoben wird, die einer mit einer Zielübersetzung korrespondierenden Turbinensynchrondrehzahl entspricht und die kleiner als eine Motordrehzahl (n_mot) ist.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Anheben der Übertragungsfähigkeit des Schaltelementes (A) überprüft wird, ob eine Standabkopplungsfunktion (NIC) einer Getriebesteuerung (33) aktiv ist, wobei bei aktivierter Standabkopplungsfunktion (NIC) ein Erhöhen der Übertragungsfähigkeit des Schaltelementes (A) unterbleibt.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Anheben der Übertragungsfähigkeit des Schaltelementes (A) durch ein Aktivieren der Standabkopplungsfunktion (NIC) abgebrochen wird und eine Ansteuerung des Schaltelementes (A) von der Standabkopplungsfunktion (NIC) übernommen wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass im Schubbetrieb des Antriebsstranges (1) bei einer Mehrfachrückschaltung, bei welcher das Schaltelement (A) sowohl bei eingelegter Ausgangsübersetzung ("3") als auch bei eingelegter Zielübersetzung ("1") in den Kraftfluss des Antriebsstranges (1) zugeschaltet ist, die Übertragungsfähigkeit des Schaltelementes (A) im Vergleich zu einem zugeschalteten Zustand des Schaltelementes (A) reduziert ist.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Mehrfachschubrückschalung ein erstes Schaltelement (B) des Getriebes (3), welches zur Darstellung der Ausgangsübersetzung ("3") in den Kraftfluss des Antriebsstranges (1) zugeschaltet ist, abgeschaltet wird und ein zweites Schaltelement (D), welches zur Darstellung der Zielübersetzung ("1") vorgesehen ist, zugeschaltet wird, wobei ein drittes Schaltelement (C), welches zur Darstellung einer bei der Mehrfachrückschaltung zu überspringenden Übersetzung ("2") zuzuschalten ist, für eine Zuschaltung vorbereitet wird.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das dritte Schaltelement (C) bei Vorliegen eines Betriebszustandes des Antriebsstranges (1), welcher der zu überspringenden Übersetzung ("2") zugeordnet ist, bei einer fahrerseitigen Leistungsanforderung zugeschaltet wird und die Übertragungsfähigkeit des Schaltelementes (A) derart angehoben wird, das der Kraftfluss des Antriebsstranges (1) zwischen dem Motor (2) und dem Abtrieb (5) hergestellt ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Übertragungsfähigkeit des Schaltelementes (A) bei betätigter Fahrzeugbremse reduziert wird.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem Lösen der Fahrzeugbremse die Übertragungsfähigkeit des Schaltelementes (A) und eines zur Darstellung einer einem aktuellen Betriebszustand des Antriebsstranges (1) zugeordneten Übersetzung vorgesehenen Schaltelementes (B bis E) derart eingestellt wird, dass ein Kraftfluss zwischen dem Motor (2) und einem Abtrieb (5) des Fahrzeugs hergestellt ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass bei Vorliegen eines positiven Gradienten der Abtriebsdrehzahl (n ab) die Übertragungsfähigkeit des Schaltelementes (A) auf einen Wert eingestellt wird, bei dem wenigstens annähernd die volle Übertragungsfähigkeit des Schaltelementes (A) vorliegt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass bei reduzierter Übertragungsfähigkeit des Schaltelementes (A) die Übertragungsfähigkeit mehrerer Schaltelemente (C, D) des Getriebes gleichzeitig derart eingestellt wird, dass am Abtrieb (5) des Fahrzeugs ein schaltelementseitiges Bremsmoment anliegt.
Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltelemente (C, D) bei Erreichen eines Grenzwertes des Gradienten der Abtriebsdrehzahl (n ab) aktiviert werden.
Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltelemente (C, D) bei nicht betätigter Fahrzeugbremse aktiviert werden, um am Abtrieb ein schaltelementseitiges Bremsmoment darzustellen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer fahrerseitigen Leistungsanforderung die Übertragungsfähigkeit des Schaltelementes (A) und eines zur Darstellung einer einem aktuellen Betriebszustand des Antriebsstranges (1) zugeordneten Übersetzung vorgesehenen Schaltelementes (B bis E) derart eingestellt wird, dass ein Kraftfluss zwischen dem Motor (2) und dem Abtrieb (5) des Fahrzeugs hergestellt ist.