DE19722954C1 - Erhöhung der Spontanität eines Automatgetriebes - Google Patents
Erhöhung der Spontanität eines AutomatgetriebesInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erhöhung der
Spontanität bei einem Automatgetriebe, dessen Schaltungen
als Überschneidungsschaltungen ausgeführt sind gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Die Über
schneidungsschaltung besteht hierbei aus drei Phasen. Wäh
rend der ersten Phase wird über den Druckverlauf der ersten
Kupplung der Verlauf einer Getriebeeingangsdrehzahl be
stimmt, während der zweiten Phase übernimmt die zweite
Kupplung die Last von der ersten Kupplung und während der
dritten Phase wird die zweite Kupplung vollständig ge
schlossen.
Bei Automatgetrieben können die Schaltungen als Über
schneidungsschaltungen, d. h., während eine erste Kupplung
öffnet, schließt eine zweite Kupplung, ausgeführt sein. Der
Druckverlauf der an der Schaltung beteiligten Kupplungen
wird über elektromagnetische Stellglieder von einer elek
tronischen Getriebesteuerung bestimmt. Ein derartiges
Steuerungs- und Regelverfahren ist z. B. aus der
DE-OS 42 40 621 bekannt.
Üblicherweise werden Schaltungen des Automatgetriebes
ausgelöst, wenn ein von einem Fahrer vorgebbarer Leistungs
wunsch, z. B. Drosselklappenstellung, eine Hochschalt- bzw.
Rückschaltkennlinie eines Schaltkennfeldes überschreitet.
Neben diesen mittels Fahrpedal ausgelösten Schaltungen hat
ein Fahrer auch die Möglichkeit, zu jedem beliebigen Zeit
punkt manuelle Schaltungen auszulösen. So zeigt z. B. die
DE-OS 43 11 886 eine Vorrichtung, durch die ein Fahrer mit
tels eines Wählhebels mit einer manuellen Gasse bzw.
Schaltwippen am Lenkrad Schaltungen auslösen kann.
In der Praxis kann nunmehr folgendes Problem auftre
ten: Während eines Überholvorganges erkennt der Fahrer, daß
er den Gegenverkehr passieren lassen muß. Als Reaktion
hierauf wird er den Überholvorgang abbrechen, indem er das
Fahrpedal freigibt. Hierdurch kann eine Hochschaltung aus
gelöst werden. Erkennt nun der Fahrer während der Hoch
schaltung, daß die Gegenfahrbahn frei ist, so wird er den
Überholvorgang erneut einleiten. Hierzu wird der Fahrer
entweder das Fahrpedal betätigen oder über den Wählhebel
eine Rückschaltung einleiten. Gemäß dem Stand der Technik
wird das Automatgetriebe jedoch zuerst die Hochschaltung
vollständig ausführen, gefolgt von einer Sperrzeit, und
erst dann wird eine Rückschaltung begonnen. Das Problem
besteht somit darin, daß zwischen dem Fahrerwunsch bezüg
lich der Beschleunigung und der Reaktion des Automatgetrie
bes hierauf ein großer zeitlicher Versatz besteht.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht
insofern darin, die Spontanität eines Automatgetriebes zu
verbessern.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß in Verbindung mit den Merkmalen im
Oberbegriff des Patentanspruchs 1 gelöst, indem
eine Hochschaltung von einer ersten in eine zweite Über
setzungsstufe nicht vollständig beendet und in die
erste Übersetzungsstufe zurückgekehrt wird, wenn ein Ab
bruchkriterium erkannt wird, wobei das Abbruchkriterium
dann gesetzt wird, wenn vor Beginn der dritten Phase der Überschnei
dungsschaltung eine von einem Fahrer vorgebbare Anforderung
zu einer Rückschaltung erkannt wird.
Die erfindungsgemäße
Lösung bietet den Vorteil, daß für den zuvor beschriebenen
Fall aus der Praxis der starre Ablauf von Hochschaltung,
Sperrzeit und anschließender Rückschaltung unterbrochen
wird. Unnötige Schaltungen, z. B. eine Hochschaltung vom
vierten in den fünften Gang, gefolgt von einer Rückschal
tung vom fünften in den vierten Gang, werden unterbunden.
Das Verhalten des Automatgetriebes ist enger an den Lei
stungswunsch des Fahrers gekoppelt, d. h., das Automatge
triebe wirkt spontaner.
In einer Ausgestaltung hierzu wird vorgeschlagen, daß
das Abbruchkriterium während der zweiten Phase nur dann
gesetzt wird, wenn eine mit Beginn der zweiten Phase akti
vierte Zeitstufe einen Grenzwert noch nicht überschritten
hat.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird
vorgeschlagen, daß das Abbruchkriterium während der zweiten
Phase nur dann gesetzt wird, wenn der aktuelle Getriebeein
gangsdrehzahlwert noch nicht die Synchrondrehzahl der er
sten Übersetzungsstufe unterschritten hat. Die beiden Aus
gestaltungen bieten den Vorteil, daß ein Abbruch der Hoch
schaltung nur in einem Stadium zugelassen wird, während dem
der Fahrer noch keine Reaktion des Automatgetriebes spürt.
Mit anderen Worten: ein Abbruch der Hochschaltung wird dann
nicht mehr zugelassen, wenn eine für einen Fahrer spürbare
Reaktion, z. B. Veränderung der Fahrzeugbeschleunigung,
auftritt.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird
vorgeschlagen, daß bei einem Wechsel von Schub nach Zug
bzw. vice versa während der Schaltung das Abbruchkriterium
erst nach Ablauf einer Zeitstufe gesetzt wird. Diese Ausge
staltung trägt ebenfalls zum Schaltkomfort bei.
In den Zeichnungen ist ein bevorzugtes Ausführungsbei
spiel dargestellt.
Es zeigen:
Fig. 1 ein System-Schaubild;
Fig. 2 eine Tabelle der Kupplungslogik;
Fig. 3 ein erstes Ausführungsbeispiel und
Fig. 4 ein zweites Ausführungsbeispiel.
Fig. 1 zeigt ein System-Schaubild eines Automatgetrie
bes. Dieses besteht aus dem eigentlichen mechanischen Teil,
einem hydrodynamischen Wandler 3, einem hydraulischen Steu
ergerät 21 und einer elektronischen Getriebesteuerung 13.
Angetrieben wird das Automatgetriebe von einer Antriebsein
heit 1, vorzugsweise Brennkraftmaschine, über eine An
triebswelle 2. Dieses ist mit dem Pumpenrad 4 des hydrody
namischen Wandlers 3 drehfest verbunden. Bekanntermaßen
besteht der hydrodynamische Wandler 3 aus einem Pumpen
rad 4, einem Turbinenrad 5 und einem Leitrad 6. Parallel
zum hydrodynamischen Wandler 3 ist eine Wandlerkupplung 7
angeordnet. Die Wandlerkupplung 7 und das Turbinenrad 5
führen auf eine Turbinenwelle 8. Bei betätigter Wandler
kupplung 7 hat die Turbinenwelle 8 die gleiche Drehzahl wie
die Antriebswelle 2. Der mechanische Teil des Automatge
triebes besteht aus Kupplungen und Bremsen A bis G, einem
Freilauf 10 (FL1), einem Ravigneaux-Satz 9 und einem nach
geordneten Planetenradsatz 11. Der Abtrieb geschieht über
eine Getriebeausgangswelle 12. Diese führt auf ein nicht
dargestelltes Differential, welches über zwei Achshalbwel
len die Antriebsräder eines nicht dargestellten Fahrzeuges
antreiben. Über eine entsprechende Kupplungs-/Brems-Kombi
nation wird eine Gangstufe festgelegt. Die Zuordnung der
Kupplungslogik zur Gangstufe ist aus der Fig. 2 ersicht
lich. So wird z. B. bei einer Rückschaltung aus dem vierten
in den dritten Gang die Bremse C geschlossen und die Kupp
lung E deaktiviert. Wie weiter aus der Tabelle 2 ersicht
lich ist, sind die Schaltungen von der zweiten bis zur
fünften Übersetzungsstufe jeweils als Überschneidungsschal
tungen ausgeführt. Da der mechanische Teil für das weitere
Verständnis der Erfindung nicht relevant ist, wird auf eine
detaillierte Beschreibung verzichtet.
Die elektronische Getriebesteuerung 13 wählt in Abhän
gigkeit der Eingangsgrößen 18 bis 20 eine entsprechende
Fahrstufe aus. Über das hydraulische Steuergerät 21, in dem
sich elektro-magnetische Stellglieder befinden, aktiviert
sodann die elektronische Getriebesteuerung 13 eine entspre
chende Kupplungs-/Brems-Kombination. Während der Schalt
übergänge bestimmt die elektronische Getriebesteuerung 13
den Druckverlauf der an der Schaltung beteiligten Kupplun
gen/Bremsen. Von der elektronischen Getriebesteuerung 13
sind in stark vereinfachter Form als Blöcke dargestellt:
Micro-Controller 14, Speicher 15, Funktionsblock Steuerung Stellglieder 16 und Funktionsblock Berechnung 17. Im Spei cher 15 sind die getrieberelevanten Daten abgelegt. Getrie berelevante Daten sind z. B. Programme und fahrzeugspezifi sche Kennwerte als auch Diagnosedaten. Üblicherweise ist der Speicher 15 als EPROM, EEPROM oder als gepufferter RAM ausgeführt. Im Funktionsblock Berechnung 17 werden die für einen Schaltungsverlauf relevanten Daten berechnet. Der Funktionsblock Steuerung Stellglieder 16 dient der Ansteue rung der sich im hydraulischen Steuergerät 21 befindenden Stellglieder.
Micro-Controller 14, Speicher 15, Funktionsblock Steuerung Stellglieder 16 und Funktionsblock Berechnung 17. Im Spei cher 15 sind die getrieberelevanten Daten abgelegt. Getrie berelevante Daten sind z. B. Programme und fahrzeugspezifi sche Kennwerte als auch Diagnosedaten. Üblicherweise ist der Speicher 15 als EPROM, EEPROM oder als gepufferter RAM ausgeführt. Im Funktionsblock Berechnung 17 werden die für einen Schaltungsverlauf relevanten Daten berechnet. Der Funktionsblock Steuerung Stellglieder 16 dient der Ansteue rung der sich im hydraulischen Steuergerät 21 befindenden Stellglieder.
Die elektronische Getriebesteuerung 13 erhält Eingangsgrö
ßen 20. Eingangsgrößen 20 sind z. B. eine den Leistungs
wunsch des Fahrers repräsentierende Größe, wie etwa die
Fahrpedal-/Drosselklappenstellung oder manuell angeforderte
Schaltungen, das Signal des von der Brennkraftmaschine ab
gegebenen Moments, die Drehzahl bzw. Temperatur der Brenn
kraftmaschine usw. Üblicherweise werden die Brennkraftma
schinen-spezifischen Daten von einem Motorsteuergerät be
reitgestellt. Dieses ist in Fig. 1 nicht dargestellt. Als
weitere Eingangsgrößen erhält die elektronische Getriebe
steuerung 13 die Drehzahl der Turbinenwelle 8 und der Ge
triebeausgangswelle 12.
Den Fig. 3 und 4 liegt der Fall zugrunde, daß ein Fah
rer während eines Überholvorganges erkennt, daß er den Ge
genverkehr passieren lassen muß. Der Fahrer wird sodann
seinen Überholvorgang abbrechen, indem er das Fahrpedal
freigibt. Es wird davon ausgegangen, daß hierdurch eine
Hochschaltkennlinie überschritten wird und das Automatge
triebe eine Hochschaltung im Schub beginnt. Während der
Hochschaltung erkennt der Fahrer, daß die Gegenfahrbahn
nunmehr frei ist und leitet den Überholvorgang erneut ein,
indem er entweder das Fahrpedal betätigt oder indem er eine
manuelle Rückschaltung anfordert. Es wird davon ausgegan
gen, daß in beiden Fällen eine Rückschaltkennlinie über
schritten wird.
In Fig. 3 ist ein erstes Ausführungsbeispiel darge
stellt. Diesem ist eine Hochschaltung als Überschneidungs
schaltung zugrunde gelegt, wie sie z. B. aus der
DE-OS 42 40 621 bekannt ist. In einer ersten Phase der
Überschneidungsschaltung wird hierbei eine Drehzahlüberhö
hung der Getriebeeingangsdrehzahl eingeregelt. Die zweite
Phase entspricht der Lastübernahme. Diese wird daran er
kannt, wenn die Drehzahlüberhöhung sich verkleinert. In
einer dritten Phase wird dann die zweite Kupplung vollstän
dig geschlossen.
Die Fig. 3 besteht aus den Teil-Fig. 3A bis 3D. Hier
bei zeigen jeweils über der Zeit: Fig. 3A den Schaltbe
fehl SB, Fig. 3B den Verlauf der Getriebeeingangsdreh
zahl nT, Fig. 3C den Druckverlauf der ersten Kupplung pK1
und Fig. 3D den Druckverlauf der zweiten Kupplung pK2. Dar
gestellt sind in den Fig. 3A bis 3D jeweils zwei Beispiele.
Ein erstes Beispiel zeigt den Schaltungsablauf gemäß dem
Stand der Technik. Dieser ist als durchgezogene Linie aus
geführt. Das zweite Beispiel zeigt eine Lösung gemäß der
Erfindung, als gestrichelte Linie ausgeführt.
Zum ersten Beispiel:
Der Schaltungsablauf gemäß dem Stand der Technik ent spricht in Fig. 3B dem Kurvenzug mit den Punkten A, B, C und D. In Fig. 3C dem Kurvenzug mit den Punkten E, F, G und H. In Fig. 3D dem Kurvenzug mit den Punkten K, L, M, N und O. Zum Zeitpunkt t0 gibt die elektronische Getriebe steuerung 13 den Schaltbefehl SB aus. In Fig. 3A ändert sich hierdurch der Signalverlauf von Eins nach Null. Zum Zeitpunkt t1 wird das Druckniveau der ersten Kupplung K1 von einem ersten auf ein zweites Druckniveau verringert. Dies entspricht den Punkten E und F. Danach beginnt für die erste Kupplung K1 die erste Phase. Während dieser wird der Druckverlauf so geregelt, daß die Getriebeeingangsdrehzahl nT sich vergrößert. Dies tritt zum Zeitpunkt t3, Punkt A, ein. Diese Drehzahlüberhöhung wird hierbei als Sollwert für einen Regelkreis vorgegeben. Drehzahlüberhöhung bedeutet, daß die Getriebeeingangsdrehzahl nT einen höheren Drehzahl wert erreicht, als wie sich aus der ersten Übersetzungsstu fe i1 ergeben würde. Ebenfalls zum Zeitpunkt t1 wird die zweite Kupplung K2 bis zum Zeitpunkt t2 mit einem Schnell fülldruck beaufschlagt. Das Druckniveau entspricht hierbei dem Wert des Punktes K. Danach folgt für die zweite Kupp lung K2 eine Füllausgleichsphase bis zum Zeitpunkt t5. Es wird davon ausgegangen, daß zum Zeitpunkt t4 die elektroni sche Getriebesteuerung 13 eine Rückschaltungsanforderung erkennt. Gemäß dem Stand der Technik wird das Automatge triebe jedoch zuerst die Hochschaltung beenden, d. h. zum Zeitpunkt t5 beginnt im Punkt L für die zweite Kupplung K2 eine erste und zweite Druckrampe bis zum Zeitpunkt t7 bzw. t8, entsprechend den Punkten M und N. Während der er sten Druckrampe beginnt die zweite Kupplung K2 die Last von der ersten Kupplung K1 zu übernehmen. Dies wird daran er kannt, daß die Getriebeeingangsdrehzahl nT sich in Richtung des Punktes C, dem Synchronpunkt der ersten Übersetzungsstu fe i1, verändert. Zum Zeitpunkt t6 hat die Getriebeein gangsdrehzahl nT die Synchrondrehzahl der ersten Überset zungsstufe i1 wieder erreicht, so daß die erste Kupplung K1 vollständig abgeschaltet wird. Über die Druckrampe entspre chend M und N, Zeitraum t7 bis t8, wird der weitere Verlauf der Getriebeeingangsdrehzahl nT bestimmt. Der Zeitraum t5 bis t8 entspricht der zweiten Phase der Überschneidungs schaltung. Im Zeitraum t8 bis t9 wird die zweite Kupplung K2 auf ein Druckniveau außerhalb der Schaltung geführt, dies entspricht dem Druckniveau des Punktes O. Die Hoch schaltung ist bei t9 beendet. Die dritte Phase entspricht somit dem Zeitraum t8 bis t9.
Der Schaltungsablauf gemäß dem Stand der Technik ent spricht in Fig. 3B dem Kurvenzug mit den Punkten A, B, C und D. In Fig. 3C dem Kurvenzug mit den Punkten E, F, G und H. In Fig. 3D dem Kurvenzug mit den Punkten K, L, M, N und O. Zum Zeitpunkt t0 gibt die elektronische Getriebe steuerung 13 den Schaltbefehl SB aus. In Fig. 3A ändert sich hierdurch der Signalverlauf von Eins nach Null. Zum Zeitpunkt t1 wird das Druckniveau der ersten Kupplung K1 von einem ersten auf ein zweites Druckniveau verringert. Dies entspricht den Punkten E und F. Danach beginnt für die erste Kupplung K1 die erste Phase. Während dieser wird der Druckverlauf so geregelt, daß die Getriebeeingangsdrehzahl nT sich vergrößert. Dies tritt zum Zeitpunkt t3, Punkt A, ein. Diese Drehzahlüberhöhung wird hierbei als Sollwert für einen Regelkreis vorgegeben. Drehzahlüberhöhung bedeutet, daß die Getriebeeingangsdrehzahl nT einen höheren Drehzahl wert erreicht, als wie sich aus der ersten Übersetzungsstu fe i1 ergeben würde. Ebenfalls zum Zeitpunkt t1 wird die zweite Kupplung K2 bis zum Zeitpunkt t2 mit einem Schnell fülldruck beaufschlagt. Das Druckniveau entspricht hierbei dem Wert des Punktes K. Danach folgt für die zweite Kupp lung K2 eine Füllausgleichsphase bis zum Zeitpunkt t5. Es wird davon ausgegangen, daß zum Zeitpunkt t4 die elektroni sche Getriebesteuerung 13 eine Rückschaltungsanforderung erkennt. Gemäß dem Stand der Technik wird das Automatge triebe jedoch zuerst die Hochschaltung beenden, d. h. zum Zeitpunkt t5 beginnt im Punkt L für die zweite Kupplung K2 eine erste und zweite Druckrampe bis zum Zeitpunkt t7 bzw. t8, entsprechend den Punkten M und N. Während der er sten Druckrampe beginnt die zweite Kupplung K2 die Last von der ersten Kupplung K1 zu übernehmen. Dies wird daran er kannt, daß die Getriebeeingangsdrehzahl nT sich in Richtung des Punktes C, dem Synchronpunkt der ersten Übersetzungsstu fe i1, verändert. Zum Zeitpunkt t6 hat die Getriebeein gangsdrehzahl nT die Synchrondrehzahl der ersten Überset zungsstufe i1 wieder erreicht, so daß die erste Kupplung K1 vollständig abgeschaltet wird. Über die Druckrampe entspre chend M und N, Zeitraum t7 bis t8, wird der weitere Verlauf der Getriebeeingangsdrehzahl nT bestimmt. Der Zeitraum t5 bis t8 entspricht der zweiten Phase der Überschneidungs schaltung. Im Zeitraum t8 bis t9 wird die zweite Kupplung K2 auf ein Druckniveau außerhalb der Schaltung geführt, dies entspricht dem Druckniveau des Punktes O. Die Hoch schaltung ist bei t9 beendet. Die dritte Phase entspricht somit dem Zeitraum t8 bis t9.
Zum zweiten Beispiel:
Die erfindungsgemäße Lösung zeigt in Fig. 3B den Kur venverlauf mit den Punkten A, A1, B1, C und D1. In Fig. 3C den Kurvenverlauf mit den Punkten E, F, G, G1 und H1. In Fig. 3D den Kurvenverlauf mit den Punkten K und L1. Der Schaltungsablauf bis zum Zeitpunkt t4 erfolgt wie zuvor beschrieben. Zum Zeitpunkt t4 wird davon ausgegangen, daß eine von einen Fahrer vorgebbare Rückschaltungsanforderung vorliegt. Da dies innerhalb der ersten Phase geschieht, wird die elektronische Getriebesteuerung sodann zum Zeit punkt t4 das Abbruchkriterium setzen und den Rückschaltbe fehl ausgeben. In Fig. 3A ändert sich dadurch der Signalpe gel SB von Null nach Eins. Als Folge hiervon wird das Druckniveau der ersten Kupplung vom aktuellen Druckniveau, das entspricht dem Punkt G, über eine Rampenfunktion auf das erste Druckniveau, dies entspricht dem Wert des Punktes G1, erhöht. Gleichzeitig wird das Druckniveau der zweiten Kupplung K2 vom aktuellen Druckniveau, also dem Fülldruck niveau entsprechend dem Punkt L1, über eine Rampenfunktion auf Null reduziert. Hierdurch ändert sich die Getriebeein gangsdrehzahl nT im Punkt A1 in Richtung des Punktes B1. Der Drehzahlwert des Punktes B1 entspricht hierbei der Syn chrondrehzahl der ersten Übersetzungsstufe i1. Danach wird sich die Getriebeeingangsdrehzahl nT bis zum Zeitpunkt t8 nur noch gemäß der ersten Übersetzungsstufe verändern. Das Druckniveau der ersten Kupplung pK1 wird entsprechend dem Druckniveau des Punktes G1 konstant gehalten.
Die erfindungsgemäße Lösung zeigt in Fig. 3B den Kur venverlauf mit den Punkten A, A1, B1, C und D1. In Fig. 3C den Kurvenverlauf mit den Punkten E, F, G, G1 und H1. In Fig. 3D den Kurvenverlauf mit den Punkten K und L1. Der Schaltungsablauf bis zum Zeitpunkt t4 erfolgt wie zuvor beschrieben. Zum Zeitpunkt t4 wird davon ausgegangen, daß eine von einen Fahrer vorgebbare Rückschaltungsanforderung vorliegt. Da dies innerhalb der ersten Phase geschieht, wird die elektronische Getriebesteuerung sodann zum Zeit punkt t4 das Abbruchkriterium setzen und den Rückschaltbe fehl ausgeben. In Fig. 3A ändert sich dadurch der Signalpe gel SB von Null nach Eins. Als Folge hiervon wird das Druckniveau der ersten Kupplung vom aktuellen Druckniveau, das entspricht dem Punkt G, über eine Rampenfunktion auf das erste Druckniveau, dies entspricht dem Wert des Punktes G1, erhöht. Gleichzeitig wird das Druckniveau der zweiten Kupplung K2 vom aktuellen Druckniveau, also dem Fülldruck niveau entsprechend dem Punkt L1, über eine Rampenfunktion auf Null reduziert. Hierdurch ändert sich die Getriebeein gangsdrehzahl nT im Punkt A1 in Richtung des Punktes B1. Der Drehzahlwert des Punktes B1 entspricht hierbei der Syn chrondrehzahl der ersten Übersetzungsstufe i1. Danach wird sich die Getriebeeingangsdrehzahl nT bis zum Zeitpunkt t8 nur noch gemäß der ersten Übersetzungsstufe verändern. Das Druckniveau der ersten Kupplung pK1 wird entsprechend dem Druckniveau des Punktes G1 konstant gehalten.
Erfolgt die Anforderung zu einer Rückschaltung während
der zweiten Phase, dies entspricht dem Zeitraum t5 bis t8,
so wird das Abbruchkriterium nur dann gesetzt, wenn eine
mit Beginn der zweiten Phase aktivierte Zeitstufe einen
Grenzwert noch nicht überschritten hat. Diese Zeitstufe ist
in der Fig. 3B mit tF2 bezeichnet. Vorzugsweise entspricht
hierbei der Grenzwert dem Zeitpunkt t6. Eine Anforderung zu
einer Rückschaltung zum Zeitpunkt t5A, wie in Fig. 3A dar
gestellt, würde somit dazu führen, daß das Abbruchkriterium
gesetzt wird und die elektronische Getriebesteuerung den
Rückschaltbefehl ausgibt. Statt über eine Zeitstufe läßt
sich die Zulässigkeit des Abbruchkriteriums auch über die
Getriebeeingangsdrehzahl nT bestimmen. Das Abbruchkriterium
wird hier während der zweiten Phase nur dann gesetzt, wenn
der aktuelle Getriebeeingangsdrehzahlwert noch nicht den
Synchrondrehzahlwert der ersten Übersetzungsstufe i1 unter
schritten hat. Dies entspricht in Fig. 3B dem Punkt C,
d. h., ein Abbruch der Hochschaltung bei einer Getriebeein
gangsdrehzahl unterhalb des Punktes C, wird nicht mehr zu
gelassen, da hier bereits eine für den Fahrer spürbare Re
aktion des Automatgetriebes eintritt. Eine weitere Möglich
keit, die Zulässigkeit des Abbruchkriteriums zu bestimmen
besteht darin, dies in Abhängigkeit des Druckniveaus pK2
der zweiten Kupplung vorzunehmen. Ist das Druckniveau der
zweiten Kupplung pK2 kleiner als ein Grenzwert GW, so wird
das Abbruchkriterium gesetzt. In der Praxis kann dieser
Grenzwert z. B. so realisiert sein, daß ein hydraulischer
Nachfolgeschieber der zweiten Kupplung die erste Kupplung
abschaltet. Der Grenzwert GW ist in Fig. 3D entsprechend
dargestellt.
Ab dem Punkt B1 oder G1 können, dem Fahrerwunsch entspre
chend, z. B. weitere Rückschaltungen durchgeführt werden.
Die erfindungsgemäße Lösung bietet den Vorteil, daß
für den zuvor beschriebenen Fall aus der Praxis der starre
Ablauf von Hochschaltung, Sperrzeit und anschließender
Rückschaltung unterbrochen wird. Unnötige Schaltungen,
z. B. eine Hochschaltung vom vierten in den fünften Gang,
gefolgt von einer Rückschaltung vom fünften in den vierten
Gang, werden unterbunden. Das Verhalten des Automatgetrie
bes ist enger an den Leistungswunsch des Fahrers gekoppelt,
d. h., das Automatgetriebe wirkt spontaner.
In Fig. 4, bestehend aus den Teil-Fig. 4A bis 4D, ist
ein zweites Ausführungsbeispiel dargestellt. Diesem zweiten
Ausführungsbeispiel liegt ein Steuerungsverfahren zur Last
übernahme bei einem Automatgetriebe zugrunde, wie es eben
falls in der DE-OS 42 40 621 offenbart ist. Bei diesem
Steuerungsverfahren wird nur eine geringe Drehzahlüberhö
hung der Getriebeeingangsdrehzahl nT eingestellt, z. B.
kleiner als 10 Umdrehungen. In den Teil-Fig. 4B bis 4D sind
zwei Beispiele dargestellt. Das erste Beispiel zeigt einen
Schaltungsablauf gemäß dem Stand der Technik, als durchge
zogene Linie ausgeführt. Das zweite Beispiel zeigt einen
Schaltungsablauf gemäß der Erfindung, als gestrichelte Li
nie ausgeführt.
Zum ersten Beispiel:
Der Schaltungsablauf gemäß dem Stand der Technik ent spricht in Fig. 4B dem Kurvenzug mit den Punkten A, B und D. In Fig. 4C dem Kurvenzug mit den Punkten E, F, G und H. In Fig. 4D dem Kurvenzug mit den Punkten K, L, M, N und O.
Der Schaltungsablauf gemäß dem Stand der Technik ent spricht in Fig. 4B dem Kurvenzug mit den Punkten A, B und D. In Fig. 4C dem Kurvenzug mit den Punkten E, F, G und H. In Fig. 4D dem Kurvenzug mit den Punkten K, L, M, N und O.
Zu einem Zeitpunkt t0 gibt die elektronische Getriebe
steuerung 13 einen Hochschaltbefehl aus. In Fig. 4A ändert
sich dadurch der Signalverlauf SB von Eins nach Null. Zum
Zeitpunkt t1 wird das Druckniveau der ersten Kupplung K1
von einem ersten Druckniveau auf ein zweites Druckniveau
verringert. Dies entspricht in Fig. 4C den Punkten E und F.
Danach folgt eine erste Druckrampe bis zum Zeitpunkt t4.
Diese Druckrampe ist so gewählt, daß sich während des Ver
laufes eine geringe Drehzahlüberhöhung der Getriebeein
gangsdrehzahl nT einstellt. Dies geschieht zum Zeitpunkt t3
im Punkt A. Ebenfalls zum Zeitpunkt t1 wird die zweite
Kupplung K2 bis zum Zeitpunkt t2 mit dem Schnellfülldruck,
Druckniveau entsprechend dem Punkt K, beaufschlagt. Danach
folgt für die zweite Kupplung K2 die Füllausgleichsphase
bis zum Zeitpunkt t4. Die erste Phase der Überschneidungs
schaltung entspricht hierbei dem Zeitraum t1 bis t4. Zum
Zeitpunkt t4 beginnt für die zweite Kupplung K2 bis zum
Zeitpunkt t8 eine erste und zweite Druckrampe, dies ent
spricht der Strecke Punkt L bis zum Punkt M, für die Über
nahme der Last von der ersten Kupplung K1 und dem Punkt M
bis N. Zeitgleich zum Zeitpunkt t4 beginnt für die erste
Kupplung K1 eine zweite Druckrampe, während der das Druck
niveau der ersten Kupplung K1 verringert wird. Endpunkt der
Druckrampe ist hierbei der Punkt H. Üblicherweise sind die
Steigungen der beiden Druckrampen, entsprechend der Strecke
G, H bzw. L und M, gleich ausgeführt. Während des Zeitraums
t4 bis t7 übernimmt die zweite Kupplung K2 die Last von der
ersten Kupplung K1, so daß sich der Getriebeeingangsdreh
zahl-Verlauf nT in Fig. 4B in Richtung des Synchronpunktes
der zweiten Übersetzungsstufe i2 verändert. Sobald die
zweite Kupplung die Last übernommen hat, dies ist etwa zum
Zeitpunkt t6, wird die erste Kupplung K1 vollständig geöff
net. Die zweite Phase der Überschneidungsschaltung ent
spricht dem Zeitraum t4 bis t8. Zum Zeitpunkt t8 wird die
zweite Kupplung K2 auf ein neues Druckniveau, entsprechend
dem Punkt O, geführt. Zum Zeitpunkt t8 hat die Getriebeein
gangsdrehzahl nT den Synchronpunkt D der zweiten Überset
zungsstufe i2 erreicht. Die Schaltung ist bei t9 beendet.
Der Zeitraum t8 bis t9 entspricht der dritten Phase der
Überschneidungsschaltung.
Zum zweiten Beispiel:
Das zweite Beispiel zeigt einen Verlauf gemäß der Er findung. In Fig. 4B entspricht dies dem Kurvenzug A, B und C. In Fig. 4C dem Kurvenzug mit den Punkten E, F, G, G1, G2 und H1. In Fig. 4D dem Kurvenzug mit den Punkten K, L, L1 und L2. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird davon ausgegan gen, daß der Rückschaltbefehl während der zweiten Phase erfolgt. Bis zum Zeitpunkt t4 erfolgen die Verläufe der Getriebeeingangsdrehzahl und die Druckverläufe der ersten und zweiten Kupplung, wie zuvor beschrieben. Zum Zeit punkt t4A gibt die elektronische Getriebesteuerung 13 den Rückschaltbefehl aus. In Fig. 4A verändert sich dadurch der Signalpegel von Null nach Eins. Zum Zeitpunkt t5, also be reits im Bereich der eigentlichen Lastübernahme, wird die erste Kupplung K1 vom aktuellen Druckwert, dies entspricht dem Punkt G1, auf das ursprüngliche erste Druckniveau, ent sprechend dem Punkt E bzw. G2, über eine Rampe erhöht. Zeitgleich wird die zweite Kupplung ebenfalls über eine Rampe vom Punkt L1 auf den Punkt L2 geführt. Dadurch ändert sich der Getriebeeingangsdrehzahl-Verlauf nT entsprechend dem ersten Übersetzungsverhältnis i1. Im Zeitpunkt t6, also mit Erreichen des Punktes G2, ist die Schaltung beendet. Dies bedeutet, daß danach unmittelbar weitere vom Fahrer wunsch abgeleitete Schaltungen ausgeführt werden können.
Das zweite Beispiel zeigt einen Verlauf gemäß der Er findung. In Fig. 4B entspricht dies dem Kurvenzug A, B und C. In Fig. 4C dem Kurvenzug mit den Punkten E, F, G, G1, G2 und H1. In Fig. 4D dem Kurvenzug mit den Punkten K, L, L1 und L2. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird davon ausgegan gen, daß der Rückschaltbefehl während der zweiten Phase erfolgt. Bis zum Zeitpunkt t4 erfolgen die Verläufe der Getriebeeingangsdrehzahl und die Druckverläufe der ersten und zweiten Kupplung, wie zuvor beschrieben. Zum Zeit punkt t4A gibt die elektronische Getriebesteuerung 13 den Rückschaltbefehl aus. In Fig. 4A verändert sich dadurch der Signalpegel von Null nach Eins. Zum Zeitpunkt t5, also be reits im Bereich der eigentlichen Lastübernahme, wird die erste Kupplung K1 vom aktuellen Druckwert, dies entspricht dem Punkt G1, auf das ursprüngliche erste Druckniveau, ent sprechend dem Punkt E bzw. G2, über eine Rampe erhöht. Zeitgleich wird die zweite Kupplung ebenfalls über eine Rampe vom Punkt L1 auf den Punkt L2 geführt. Dadurch ändert sich der Getriebeeingangsdrehzahl-Verlauf nT entsprechend dem ersten Übersetzungsverhältnis i1. Im Zeitpunkt t6, also mit Erreichen des Punktes G2, ist die Schaltung beendet. Dies bedeutet, daß danach unmittelbar weitere vom Fahrer wunsch abgeleitete Schaltungen ausgeführt werden können.
Die Anforderung zu einer Rückschaltung erfolgt während
der zweiten Phase, also dem Zeitraum t4 bis t8. Das Ab
bruchkriterium wird gesetzt, da eine mit Beginn der zweiten
Phase aktivierte Zeitstufe einen Grenzwert noch nicht über
schritten hat. Diese Zeitstufe ist in der Fig. 4C mit tF2
bezeichnet. Vorzugsweise entspricht hierbei der Grenzwert
dem Zeitpunkt t6. Statt über die Zeitstufe tF2 läßt sich
die Zulässigkeit des Abbruchkriteriums auch über die Ge
triebeeingangsdrehzahl nT bestimmen. Das Abbruchkriterium
wird hier während der zweiten Phase nur dann gesetzt, wenn
der aktuelle Getriebeeingangsdrehzahlwert nT noch nicht den
Synchrondrehzahlwert der ersten Übersetzungsstufe i1 unter
schritten hat. Dies entspricht in Fig. 4B dem Punkt B,
d. h., ein Abbruch der Hochschaltung bei einer Getriebeein
gangsdrehzahl nT unterhalb des Punktes B wird nicht mehr
zugelassen, da hier bereits eine für den Fahrer spürbare
Reaktion des Automatgetriebes eintritt. Eine weitere Mög
lichkeit, die Zulässigkeit des Abbruchkriteriums zu bestim
men besteht darin, dies in Abhängigkeit des Druckni
veaus pK2 der zweiten Kupplung vorzunehmen. Ist das Druck
niveau der zweiten Kupplung pK2 kleiner als ein Grenzwert
GW, so wird das Abbruchkriterium gesetzt. In der Praxis
kann dieser Grenzwert z. B. so realisiert sein, daß ein
hydraulischer Nachfolgeschieber der zweiten Kupplung die
erste Kupplung öffnet. Der Grenzwert GW ist in Fig. 4D ent
sprechend dargestellt.
Der Ausführungsform gemäß Fig. 3 und der Ausführungs
form gemäß Fig. 4 ist gemeinsam, daß bei einem Wechsel von
Schub nach Zug bzw. vice versa während der Hochschaltung
das Abbruchkriterium erst nach Ablauf einer Sperrzeit ge
setzt wird.
1
Antriebseinheit
2
Antriebswelle
3
hydrodynamischer Wandler
4
Pumpenrad
5
Turbinenrad
6
Leitrad
7
Wandlerkupplung
8
Turbinenwelle
9
Ravigneaux-Satz
10
Freilauf FL1
11
Planetenradsatz
12
Getriebeausgangswelle
13
elektronische Getriebesteuerung
14
Micro-Controller
15
Speicher
16
Funktionsblock Steuerung Stellglieder
17
Funktionsblock Berechnung
18
Getriebeeingangsdrehzahl-Signal
19
Getriebeausgangsdrehzahl-Signal
20
Eingangsgrößen
21
hydraulisches Steuergerät
Claims (6)
1. Verfahren zur Erhöhung der Spontanität bei einem
Automatgetriebe, dessen Schaltungen als Überschneidungs
schaltungen ausgeführt sind, indem eine erste Kupplung öff
net (K1) und eine zweite Kupplung (K2) schließt, wobei die
Überschneidungsschaltung aus drei Phasen besteht, während
der ersten Phase über den Druckverlauf der ersten Kupp
lung (K1) der Verlauf einer Getriebeeingangsdrehzahl (nT)
bestimmt wird, während der zweiten Phase die zweite Kupp
lung (K2) die Last von der ersten Kupplung (K1) übernimmt
und während der dritten Phase die zweite Kupplung (K2)
vollständig geschlossen wird, dadurch gekenn
zeichnet, daß eine Hochschaltung von einer er
sten (i1) in eine zweite (i2) Übersetzungsstufe nicht voll
ständig beendet und in die erste Übersetzungsstufe (i1) zu
rückgekehrt wird, wenn ein Abbruchkriterium erkannt wird,
wobei das Abbruchkriterium dann gesetzt wird, wenn vor Be
ginn der dritten Phase der Überschneidungsschaltung eine
von einem Fahrer vorgebbare Anforderung zu einer Rückschal
tung erkannt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Abbruchkriterium während der
zweiten Phase nur dann gesetzt wird, wenn eine mit Beginn
der zweiten Phase aktivierte Zeitstufe (tF2) einen Grenz
wert (GW) noch nicht überschritten hat (tF2 < GW).
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Abbruchkriterium während der
zweiten Phase nur dann gesetzt wird, wenn der aktuelle Ge
triebeeingangsdrehzahlwert (nT(t)) noch nicht die Synchron
drehzahl (nT(i1)) der ersten Übersetzungsstufe (i1) unter
schritten hat (nT < nT(i1)).
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Abbruchkriterium während der
zweiten Phase nur dann gesetzt wird, wenn das Druckniveau
der zweiten Kupplung (pK2) einen Grenzwert (GW) noch nicht
überschritten hat (pK2 < GW).
5. Verfahren nach einem der vorausgegangenen Ansprü
che, dadurch gekennzeichnet, daß bei Er
fülltsein des Abbruchkriteriums das Druckniveau der ersten
Kupplung (K1) vom aktuellen Druckniveau über eine Rampen
funktion erhöht wird und zugleich das Druckniveau der zwei
ten Kupplung (K2) über eine Rampenfunktion vom aktuellen
Druckniveau auf Null reduziert wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekenn
zeichnet, daß bei einem Wechsel von Schub nach
Zug bzw. vice versa während der Schaltung das Abbruchkrite
rium erst nach Ablauf einer Zeitstufe gesetzt wird.
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D1 | Grant (no unexamined application published) patent law 81 | ||
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