DE19928674A1 - Steuerung einer Überschneidungsschaltung nach einem vorgegebenen Abtriebsmoment - Google Patents
Steuerung einer Überschneidungsschaltung nach einem vorgegebenen AbtriebsmomentInfo
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Abstract
Bei einer Steuerung einer Überschneidungsschaltung mittels wenigstens je einer zu- und einer abschaltenden Kupplung eines Automatgetriebes wird das Antriebsdrehmoment des Automatgetriebes durch das Abtriebsdrehmoment einer Kraftmaschine bereitgestellt. Die Kraftmaschine verfügt dabei über eine Einrichtung zur Manipulation ihres Abtriebsdrehmoments. In der Anfangsphase der Überschneidungsschaltung erfolgt ein geregeltes Anheben (12) des Abtriebsdrehmoments der Kraftmaschine in der Art, daß sich ein konstantes Abtriebsdrehmoment (T_Ab) des Automatgetriebes einstellt. Im weiteren Verlauf der Überschneidungsschaltung wird ein Drehzahl-Istgradient durch eine Manipulation des Antriebsdrehmoments (T_An) in der Art geregelt, daß sich bei weiterhin konstant gehaltenem Abtriebsdrehmoment (T_Ab) des Automatgetriebes ein vorgegebener Drehzahl-Sollgradient einstellt.
Description
Die Erfindung betrifft eine Steuerung/Regelung einer
Überschneidungsschaltung nach der im Oberbegriff von An
spruch 1 näher definierten Art.
Zum Schalten eines Automatgetriebes durch eine Über
schneidungsschaltung übernimmt eine erste, zuschaltende
Kupplung das Drehmoment von einer zweiten, abschaltenden
Kupplung. Damit es zu keiner Zugkraftunterbrechung kommt,
fällt der Druckaufbau an der ersten im allgemeinen hydrau
lisch betätigten Kupplung in den Bereich des Abschaltvor
gangs der zweiten ebenfalls hydraulisch betätigten Kupp
lung. Die Schaltvorgänge überschneiden sich also.
Aus der DE 41 14 382 ist eine Kupplungsumschaltung bei
einem Automatgetriebe bekannt. Hierbei wird eine erste
Kupplung in Eingriff gebracht und eine zweite Kupplung wird
freigegeben. Diese Überschneidungsschaltung ermöglicht da
bei einen weitaus harmonischeren, also weicheren Gangwech
sel, als dies die bis dahin eingesetzten mechanischen oder
hydraulischen Mittel, z. B. Freilauf und Abschaltventil,
ermöglicht hatten.
Trotz der Verbesserung des Schaltvorgangs durch die
Überschneidungsschaltung läßt sich ein Beschleunigungsein
bruch bzw. eine Erhöhung während der Schaltung beim Gang
wechsel nicht gänzlich vermeiden, weil es während des
Schaltens zu sogenannten Überschneidungsverlusten kommt.
Die Überschneidungsverluste entstehen dadurch, daß sich bei
der Überschneidungsschaltung kurzzeitig zwei Kupplungen im
schleifenden Eingriff befinden. Dabei kann das gewünschte
Abtriebsmoment nicht in seiner vollen Höhe übertragen wer
den und es kommt zu Reibungsverlusten an den schleifenden
Kupplungen. Durch den kurzzeitigen Drehmomenteinbruch am
Abtrieb des Automatgetriebes in der Anfangsphase des
Schaltvorganges machen sich diese Überschneidungsverluste
direkt bemerkbar. Am Ende der Überschneidungsschaltung,
wenn die neue erforderliche Soll-Eingangsdrehzahl erreicht
ist, kommt es zu einem weiteren Drehmomentsprung am Abtrieb
des Automatgetriebes, welcher durch den Abbau des dynami
schen Überschußmoments während der Übersetzungsänderung und
den Übergang auf das neue Übersetzungsverhältnis bedingt
ist.
Um das Schaltverhalten zu optimieren, gibt es nun Ver
fahren, die auf die Betätigungsdrücke der zu- bzw. abschal
tenden Kupplung Einfluß nehmen. Eine solche, im Allgemeinen
hydraulisch betätigte Kupplung ist nämlich erst ab einem
gewissen Betätigungsdruck in der Lage, das gewünschte
Drehmoment zu übertragen und ihre volle Funktion zu erfül
len. Über verschiedene Steuerungs- bzw. Regelungsverfahren,
z. B. der geregelten Lastschaltung (GLS), für den Betäti
gungsdruck der Kupplungen wird nun versucht, eine möglichst
harmonische Überschneidungsschaltung zu realisieren. Ein
weiteres dabei eingesetztes Verfahren ist z. B. auch die
sogenannte geregelte Lastübernahme (GLÜ), welche in der DE
42 40 621 Al beschrieben wird. Aber auch hier läßt sich ein
leichter Drehmomenteinbruch am Abtrieb des Automatgetriebes
zu Beginn der Überschneidungsschaltung nicht vollkommen
vermeiden.
Die Schaltdrücke für die abschaltende und für die zu
schaltende Kupplung bestehen bei der GLS und der GLÜ aus
gesteuerten Anteilen und Regelungsanteilen, welche in einem
elektronischen Getriebesteuergerät (EGS) abgelegt sind. Die
gesteuerten Anteile, abgelegt in Kennfeldern bzw. Kennlini
en, sind in Abhängigkeit des An- bzw. Abtriebsdrehmoments
und der vorgegebenen Drehzahl, häufig auch noch von der
Temperatur im Getriebe, vorgegeben. Der Schaltvorgang wird
dann derart gesteuert bzw. geregelt, daß sich an den Kupp
lungen, insbesondere an der zuschaltenden Kupplung, eine
Soll-Schleifzeit einstellt, nach deren Ablauf die neue, zu
erreichende Drehzahl realisiert ist. Die Soll-Schleifzeit
der Kupplung hängt direkt mit dem Drehzahlgradienten zusam
men, d. h. die erforderliche, ebenfalls in einem Kennfeld in
Abhängigkeit von Abtriebsdrehmoment und Drehzahl festgeleg
te Soll-Schleifzeit läßt sich durch eine Steuerung bzw.
Regelung des Drehzahl-Istgradienten auf einen vorgegebenen
Drehzahl-Sollgradienten realisieren.
Die Soll-Schleifzeit der zuschaltenden Kupplung muß
dabei zwei Kriterien erfüllen. Ein harmonischer, weicher
Gangwechsel erfordert einerseits eine möglichst lange Soll-
Schleifzeit, andererseits muß die Soll-Schleifzeit auf ei
nen solchen Zeitraum begrenzt werden, der sicherstellt, daß
die zuschaltende Kupplung durch die Reibung während des
Schaltens keine zu große thermische Belastung erfährt, wo
durch die Kupplung leicht beschädigt werden könnte.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Steuerung für
eine Überschneidungsschaltung eines Automatgetriebes zu
realisieren, die den Schaltkomfort deutlich erhöht.
Dies kann bedeuten, daß z. B. beim Einsatz des Automat
getriebes in einem Fahrzeug während des Schaltvorgangs kei
ne Beschleunigungsänderungen des Fahrzeuges auftreten.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die Merkmale im
kennzeichnenden Teil von Anspruch 1 gelöst.
Durch das geregelte Anheben des Antriebsdrehmoments
des Automatgetriebes in der Anfangsphase der Überschnei
dungsschaltung, z. B. durch aktives Gasgeben an der Kraftma
schine wird erreicht, daß sich in besonders vorteilhafter
Weise ein konstantes Abtriebsdrehmoment am Automatgetriebe
einstellt. Im weiteren Verlauf der Überschneidungsschaltung
erfolgt eine weitere, geregelte Manipulation des Antriebs
drehmoments des Automatgetriebes, also des Abtriebsdrehmo
ments der Kraftmaschine, in der Art, daß ein Drehzahl-
Istgradient auf einen vorgegebenen Drehzahl-Sollgradient
eingeregelt wird, während über eine Druckansteuerung der
Kupplung das geforderte Abtriebsdrehmoment des Automatge
triebes vorgegeben wird, ermöglicht durch die aktive Ein
flußnahme der Regelung auf das Antriebsdrehmoment des Auto
matgetriebes jetzt einen konstanten Verlauf des Abtriebs
drehmoments des Automatgetriebes.
In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Er
findung wird in der Schlußphase der Überschneidungsschal
tung, kurz vor dem Erreichen des Synchronpunktes, das An
triebsdrehmoment des Automatgetriebes auf einen von dem
geschalteten Übersetzungsverhältnis und dem Abtriebsdrehmo
ment des Automatgetriebes abhängigen Wert in der Art einge
stellt, daß das Abtriebsdrehmoment des Automatgetriebes
wenigstens annähernd konstant bleibt.
Damit fällt auch der im Stand der Technik auftretende
Drehmomentsprung in der Schlußphase der Überschneidungs
schaltung weg und man erhält eine konstantes Abtriebs
drehmoment während des gesamten Schaltvorganges.
Das erfindungsgemäße Grundprinzip der aktiven, gere
gelten Einflußnahme auf das Abtriebsdrehmoment der Kraftma
schine bzw. das Antriebsdrehmoment des Automatgetriebes
gilt dabei sowohl für ein Hochschalten, als auch für ein
Rückschalten des Automatgetriebes um jeweils wenigstens
eine Gangstufe.
In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der
Erfindung ist vorgesehen, daß im Falle eines nicht ausrei
chenden Antriebsdrehmoments der Kraftmaschine eine geregel
te Lastschaltung (GLS) die Überschneidungsschaltung steuert
bzw. regelt bis wieder ein ausreichendes Abtriebsdrehmoment
an der Kraftmaschine verfügbar ist.
Insbesondere beim Volllastbetrieb der Kraftmaschine
kann es vorkommen, daß durch die Kraftmaschine kein ausrei
chendes Überschußdrehmoment geliefert werden kann, um die
erfindungsgemäße, geregelte Anhebung des Abtriebsdrehmo
ments der Kraftmaschine zu realisieren. Dann kann das Ge
triebe über bekannte Maßnahmen, wie die geregelte Last
schaltung GLS gesteuert werden, bis wieder ein ausreichen
des Abtriebsdrehmoment an der Kraftmaschine zur Verfügung
steht. Ab diesem Zeitpunkt kann dann das erfindungsgemäße,
besonders vorteilhafte, geregelte Anheben des Antriebs
drehmoments des Automatgetriebes erfolgen. Dadurch läßt
sich zwar ein Sprung im Abtriebsdrehmoment des Automatge
triebes nicht vollkommen vermeiden, jedoch kann das Schalt
verhalten bei weitem gleichmäßiger gestaltet werden, als
dies bei der herkömmlichen Steuerung der Überschneidungs
schaltung der Fall wäre.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung
ergeben sich aus den Unteransprüchen und aus den nachfol
gend anhand der Zeichnungen erläuterten Ausführungsbeispie
len.
Es zeigt:
Fig. 1 ein Schaltablaufdiagramm einer Überschnei
dungsschaltung beim Hochschalten gemäß dem
Stand der Technik;
Fig. 2 ein Schaltablaufdiagramm einer erfindungsgemä
ßen Überschneidungsschaltung beim Hochschal
ten;
Fig. 3 ein Schaltablaufdiagramm einer Überschnei
dungsschaltung beim Rückschalten gemäß dem
Stand der Technik und
Fig. 4 ein Schaltablaufdiagramm einer erfindungsgemä
ßen Überschneidungsschaltung beim Rückschal
ten.
In Fig. 1 ist ein zeitliches Schaltablaufdiagramm ge
mäß dem Stand der Technik dargestellt. Die Kurven zeigen
dabei den Drehzahlverlauf n_t, den Verlauf des Betätigungs
drucks der abschaltenden Kupplung p_Kab, den Verlauf des
Betätigungsdrucks der zuschaltenden Kupplung p_Kzu, das
Antriebsdrehmoment des Automatgetriebes T_An, welches dem
Abtriebsdrehmoment der Kraftmaschine entspricht, und das
Abtriebsdrehmoment T_Ab des Automatgetriebes. Die Darstel
lungsform und die Bezeichnungen der einzelnen zeitlichen
Verläufe erfolgt in Fig. 2 analog.
Wie in Fig. 1 zu erkennen ist, fällt beim Hochschalten
des Automatgetriebes um eine Gangstufe die Drehzahl n_t
während des Schaltvorganges von einer oberen Drehzahl 1 auf
eine untere Drehzahl 2. Den Punkt, an dem die untere Dreh
zahl 2 zeitlich erreicht wird, bezeichnet man als Synchron
punkt 3. Während dieser Drehzahländerung befindet sich we
nigstens eine der beiden Kupplungen im Eingriff, dieser
Zeitraum stellt also gleichzeitig auch eine Schleifzeit der
Kupplung dar. In der Anfangsphase der Überschneidungsschal
tung wird die abschaltende Kupplung durch eine gesteuerte
Reduzierung ihres Betätigungsdrucks p_Kab, welcher hier
durch eine geregelte Lastübernahme GLÜ gesteuert wird, re
duziert. Im Bereich der Rampe 4 des Betätigungsdrucks p_Kab
wird dabei ein Druckniveau erreicht, bei dem die abschal
tende Kupplung nicht mehr in der Lage ist, ein Drehmoment
zu übertragen, sie schaltet ab.
Der zeitliche Verlauf des Betätigungsdrucks der zu
schaltenden Kupplung p_Kzu zeigt in der Anfangsphase der
Überschneidungsschaltung, während sich die abschaltende
Kupplung bereits in der Reduktion ihres Betätigungs
drucks p_Kab befindet, eine Druckerhöhung, welche sich in
Form einer rechteckigen Druckstufe 5 darstellt. Dieser Be
reich wird in seinem zeitlichen Ablauf als sogenannte
Schnellfüllzeit t_SF bezeichnet. Während dieser Schnell
füllzeit t_SF wird im Bereich der Betätigungselemente der
zuschaltenden Kupplung, der für die Betätigung notwendige
Druck aufgebaut, d. h. die zuschaltende Kupplung wird "be
triebsbereit" gemacht. Zu diesem Zeitpunkt erfolgt durch
die zuschaltende Kupplung selbst jedoch noch keinerlei Ak
tion. Die zuschaltende Kupplung wird erst durch eine
Schaltrampe 6 in ihrem Betätigungsdruck p_Kzu praktisch
zeitgleich zu dem langsam erfolgenden Abschalten der ab
schaltenden Kupplung, durch eine Erhöhung des Betätigungs
drucks p_Kzu gemäß der Schaltrampe 6, zugeschaltet. Nach
Ablauf des Schaltvorgangs erfolgt nach einer kurzen Sicher
heitszeit, zeitlich nach dem Synchronpunkt 3 ein weiterer
Drucksprung 7, um sicherzustellen, daß die Kupplung nach
Beendigung des Schaltvorgangs das zu übertragende Drehmo
ment auch im weiteren Betrieb sicher überträgt.
Das Antriebsdrehmoment des Automatgetriebes erfährt in
der Anfangsphase der Überschneidungsschaltung ein Absinken
des Antriebsdrehmoments T_An auf ein tieferes Drehmomentni
veau 8, welches durch einen gesteuerten Eingriff in eine
Steuereinheit der Kraftmaschine erreicht wird. Als Parame
ter für die Auswahl der in einem Kennfeld abgelegten Kenn
werte des gesteuerten Eingriffs dient dabei die Drehzahl
und das Antriebsmoment des Automatgetriebes. Kurz vor dem
Ende des Schaltvorgangs, also kurz vor dem zeitlichen Er
reichen des Synchronpunktes 3 wird dieser gesteuerte Ein
griff auf das Antriebsdrehmoment T_An aufgehoben.
Durch den schleifenden Übergang der beiden Kupplungen
von ihrem Drehmoment tragenden zu ihrem abgeschalteten bzw.
von ihrem abgeschalteten zu ihrem Drehmoment tragenden Zu
stand kommt es zu Verlustleistungen, den sogenannten Über
schneidungsverlusten. Deshalb erfährt das Abtriebsdrehmo
ment T_Ab des Automatgetriebes einen kurzfristigen Drehmo
menteinbruch 10 in der Anfangsphase der Überschneidungs
schaltung. Kurz vor Abschluß der Überschneidungsschaltung
kommt es zu einem weiteren Drehmomentsprung 11 im Verlauf
des Abtriebsdrehmoments T_Ab des Automatgetriebes. Dieser,
zeitlich am Synchronpunkt 3 erfolgende Drehmomentsprung 11
hat seine Ursache im Abbau des dynamischen Überschußmoments
und dem Übergang auf das neue Übersetzungsverhältnis.
Fig. 2 zeigt das formal analog aufgebaute Schaltab
laufdiagramm für das Schaltverfahren mit einem geregelten
Anheben 12 des Antriebsdrehmoments T_An des Automatgetrie
bes in der Anfangsphase der Überschneidungsschaltung. Der
zeitliche Verlauf der Drehzahl n_t und des Betätigungs
drucks p_Kab der abschaltenden Kupplung ist dabei identisch
wie beim Stand der Technik. Auch der zeitliche Verlauf des
Betätigungsdrucks p_Kzu der zuschaltenden Kupplung zeigt in
der Anfangsphase dieselbe Druckstufe 5 zur Erzeugung der
"Betriebsbereitschaft", während der Schnellfüllzeit t_SF
der zuschaltenden Kupplung. Die abschaltende Kupplung wird
wie auch beim Stand der Technik durch das Verfahren der
geregelten Lastübernahme GLÜ abgeschaltet. Die zuschaltende
Kupplung wird über eine Schaltrampe 6a im Betätigungs
druck p_Kzu der zuschaltenden Kupplung zeitgleich zum Ab
schalten der abschaltenden Kupplung in Eingriff gebracht.
Zeitgleich zu dieser Schaltrampe 6a des Betätigungs
drucks p_Kzu der zuschaltenden Kupplung erfährt das An
triebsdrehmoment T_An des Automatgetriebes das geregelte
Anheben 12 seines Niveaus. Die Vorgabe des Abtriebsdrehmo
ments T_Ab des Automatgetriebes verursacht ein höheres
Druckniveau 13 des Betätigungsdrucks p_Kzu der zuschalten
den Kupplung nach der Schaltrampe 6a, da diese beiden Para
meter über ein Kennfeld direkt gekoppelt sind.
Das Anheben 12 des Antriebsdrehmoments T_An des Auto
matgetriebes erfolgt mittels aktivem Gasgeben an der Kraft
maschine durch deren Motorelektronik. Das verursacht eine
zusätzliche Leistungszufuhr von der Kraftmaschine an das
Automatgetriebe, wodurch die, durch den schleifenden Über
gang der beiden Kupplungen verursachten Überschneidungsver
luste kompensiert werden können. Nach dem geregelten Anhe
ben 12 des Antriebsdrehmoments T_An muß, wie auch im Stand
der Technik, das dynamische Antriebsdrehmoment des Motors,
der ja in diesem Augenblick seine Drehzahl n_t ändert, aus
geglichen werden, d. h. das Antriebsdrehmoment T_An wird auf
das tiefere Drehmomentniveau 8a abgesenkt. Im Gegensatz zum
oben beschriebenen Stand der Technik erfolgt dieses Absen
ken des Antriebsdrehmoment T_An nicht durch einen in Abhän
gigkeit von Drehzahl und Antriebsmoment des Automatgetrie
bes gesteuerten Eingriff, sondern durch eine Regelung. Kon
kret bedeutet dies, daß durch die geregelte Manipulation
des Antriebsdrehmoments T_An, welche sowohl ein Anheben als
auch ein Absenken beinhalten kann, der Drehzahl-Istgradient
auf einem vorgegebenen Drehzahl-Sollgradienten und damit
auf eine Soll-Schleifzeit t_soll der zuschaltenden Kupplung
eingeregelt wird.
Kurz vor Erreichen der neuen vorgegebenen Drehzahl im
Synchronpunkt 3, muß das Antriebsdrehmoment T_An erneut an
gehoben werden. Um den durch die Änderung der Übersetzung
an sich verursachten Drehmomentsprung 11 im Abtriebsdrehmo
ment T_Ab zu vermeiden, wird ein dafür erforderliches Ni
veau 9a des Antriebsdrehmoments T_An durch die bekannten
Parameter, wie Übersetzungsverhältnis des Gangsprungs und
vom Betreiber des Fahrzeugs angefordertes Drehmoment, vor
ausberechnet. Die Kraftmaschine wird dann auf dieses vor
ausberechnete Abtriebsdrehmoment bzw. Antriebsdrehmoment
T_An des Automatgetriebes hochgefahren.
Während des gesamten Ablaufs der Überschneidungsschal
tung hat sich das Abtriebsdrehmoment T_Ab des Automatge
triebes also nicht geändert. Durch diese abtriebsdrehmo
mentneutrale Schaltung werden sämtliche Beschleunigungsän
derungen am Kraftfahrzeug während des Schaltvorganges ver
mieden. Der Betreiber des Kraftfahrzeuges bemerkt den
Schaltvorgang dadurch nicht mehr und bekommt so den Ein
druck eines hohen Schaltkomforts vermittelt.
In Fig. 3 und Fig. 4 ist jeweils das zeitliche Ablauf
diagrainiom beim Rückschalten des Automatgetriebes darge
stellt. Die Anordnung und Bezeichnung der einzelnen Kurven
erfolgt dabei analog zu Fig. 1 und Fig. 2.
In Fig. 3 ist zu erkennen, daß beim Rückschalten des
Automatgetriebes die Drehzahl n_t während des Schaltvor
gangs von einer unteren Drehzahl 14 zu einer oberen Dreh
zahl 15 ansteigt. Die obere Drehzahl 15 wird dabei im Syn
chronpunkt 3 erreicht. Beim Rückschalten übernimmt die ab
schaltende Kupplung mit ihrem gesteuerten Verlauf des Betä
tigungsdrucks p_Kab die Drehmomentübertragung. Die zuschal
tende Kupplung erfährt in der Anfangsphase der Überschnei
dungsschaltung während ihrer Schnellfüllzeit t_SF die
Druckstufe 5, wie dies beim Hochschalten des Automatgetrie
bes bereits beschrieben wurde. Das eigentliche Zuschalten
der zuschaltenden Kupplung erfolgt erst an der Druckram
pe 16 in dem Verlauf des Betätigungsdrucks p_Kzu. Die ab
schaltende Kupplung wird parallel dazu, durch einen fla
chen, rampenartigen Druckabfall 17 ihres Betätigungs
drucks p_Kab kurz vor Erreichen des Synchronpunktes 3 abge
schaltet.
Das Antriebsdrehmoment T_An des Automatgetriebes wird
durch die Motorelektronik während der Anfangsphase der
Überschneidungsschaltung auf einem konstanten Niveau gehal
ten. Zu dem Zeitpunkt, an dem der Druckabfall 17 im Betäti
gungsdruck der p_Kab der abschaltenden Kupplung die eigent
liche Überschneidungsphase einleitet, wird das Antriebsmo
ment des Automatgetriebes analog dem vom Hochschalten be
kannten, gesteuerten Absenken 8a durch ein Absenken 8b re
duziert. Nach dem Erreichen des Synchronpunkts 3 wird die
ser gesteuerte Eingriff aufgehoben und das Antriebsmo
ment T_An erreicht wieder ein vergleichbares Niveau 9b wie
vor dem Schaltvorgang. Die für die Erhöhung der Dreh
zahl n_t von ihrer unteren Drehzahl 14 auf ihre obere Dreh
zahl 15 benötigte Energie verursacht nun ein Absinken 18
des Antriebsdrehmoments während des gesamten Schaltvor
gangs, um die benötigte Energie zur Drehzahlerhöhung be
reitstellen zu können. Nach dem Erreichen des Synchron
punkts 3 läuft das Abtriebsdrehmoment T_Ab in einem Drehmo
mentsprung 11b, welcher durch die Änderung des Überset
zungsverhältnisses an sich verursacht wird, auf einen neuen
Wert des Abtriebsdrehmoments T_Ab.
In Fig. 4 wird nun das zeitliche Schaltablaufdiagramm
der Rückschaltung beschrieben. Das Verhalten des Drehmo
ments n_t und des Betätigungsdrucks p_Kzu der zuschaltenden
Kupplung erfolgt dabei identisch dazu, wie es beim Stand
der Technik bereits beschrieben wurde. Das Niveau eines
Druckabfalls 17a des Betätigungsdrucks p_Kab der abschal
tenden Kupplung liegt dabei höher als der Druckabfall 17 in
Fig. 3. Dies hängt damit zusammen, daß ähnlich wie beim
Hochschalten der Betätigungsdruck der Kupplung in einem
Kennfeld mit dem Abtriebsdrehmoment T_Ab zusammenhängt.
Nach dem geregelten Anheben 12 des Antriebsdrehmoments T_An
wird das Antriebsdrehmoment beim Rückschalten nun auf einem
höheren Drehmomentniveau 19 in der Art geregelt, daß sowohl
das Abtriebsdrehmoment T_Ab einen konstanten Verlauf auf
weist, als auch der Drehzahl-Istgradient sich auf den vor
gegebenen Drehzahl-Sollgradient einregelt und somit die
gewünschte Soll-Schleifzeit t_soll der schaltenden Kupplung
erreicht wird. Die für die Erhöhung der Drehzahl erforder
liche Energie wird hier also von dem Antriebsdrehmo
ment T_An durch eine aktive, positive Manipulation er
reicht. Das Abtriebsdrehmoment T_Ab kann so konstant gehal
ten werden. Kurz vor Erreichen des Synchronpunkts 3 wird
das Antriebsdrehmoment T_An auf ein neues Niveau 9c abge
senkt, wobei sich dieses Niveau 9c aus dem vorgegebenen
Antriebsdrehmoment T_An und der Änderung des Übersetzungs
verhältnisses vorausberechnen läßt. Durch dieses gezielte
Absenken des Antriebsdrehmoments T_An auf das Niveau 9c
wird erreicht, daß das Abtriebsdrehmoment T_Ab auch zum
Abschluß der Überschneidungsschaltung keinerlei Änderungen
erfährt.
Sowohl beim Hochschalten als auch beim Rückschalten
des Automatgetriebes kann nun der Fall auftreten, daß die
Kraftmaschine nicht in der Lage ist, ein ausreichendes An
heben 12 des Antriebsdrehmoments T_An zu gewährleisten,
z. B. wenn die Kraftmaschine bereits im Volllastbetrieb be
trieben wird. In diesem Fall übernimmt die geregelte Last
schaltung GLS wie auch aus dem Stand der Technik bekannt,
die Steuerung des Schaltvorgangs. Damit stellt sich beim
Betrieb im Vollastbereich der analoge Abtriebsdrehmomenten
verlauf T_Ab ein, wie beim Stand der Technik, Fig. 1 und
Fig. 3. Besteht jedoch noch die Möglichkeit einer Erhöhung
des Antriebsmoments T_An des Automatgetriebes, wird diese
bis zur Vollastgrenze durchgeführt, wodurch sich die Ände
rungen im Verlauf des Abtriebsdrehmoments des Automatge
triebes verringern, bis bei ausreichendem Abstand zum Voll
lastbetrieb sich ein konstanter Verlauf einstellt.
1
obere Drehzahl beim Hochschalten
2
untere Drehzahl beim Hochschalten
3
Synchronpunkt
4
Rampe in p_Kab (Abschaltpunkt)
5
Druckstufe von t_SF
6
,
6
a Schaltrampe in p_Kzu (Zuschaltpunkt)
7
Drucksprung nach dem Synchronpunkt
8
,
8
a,
8
b tieferes Drehmomentniveau
8
von T_An
9
,
9
a,
9
b Niveau T_An nach Schaltung
10
Drehmomenteinbruch bei T_Ab
11
,
11
b Drehmomentsprung T_Ab
(Schlußphase der Schaltung)
12
Anheben des T_An
13
höheres Druckniveau
14
untere Drehzahl beim Rückschalten
15
obere Drehzahl beim Rückschalten
16
Druckrampe in p_Kzu beim Rückschalten
17
,
17
a Druckabfall in p_Kab beim Rückschalten
18
tieferes Drehmomentniveau
19
höheres Drehmomentniveau
GLÜ geregelte Lastübernahme
GLS geregelte Lastschaltung
p_Kab Betätigungsdruck an der abschaltenden Kupplung
p_Kzu Betätigungsdruck an der zuschaltenden Kupplung
n_t Drehzahl am Automatgetriebe
T_An Antriebsdrehmoment des Automatgetriebes
T_Ab Abtriebsdrehmoment des Automatgetriebes
t_soll Soll-Schleifzeit
t_SF Schnellfüllzeit
GLÜ geregelte Lastübernahme
GLS geregelte Lastschaltung
p_Kab Betätigungsdruck an der abschaltenden Kupplung
p_Kzu Betätigungsdruck an der zuschaltenden Kupplung
n_t Drehzahl am Automatgetriebe
T_An Antriebsdrehmoment des Automatgetriebes
T_Ab Abtriebsdrehmoment des Automatgetriebes
t_soll Soll-Schleifzeit
t_SF Schnellfüllzeit
Claims (5)
1. Steuerung einer Überschneidungsschaltung mittels
wenigstens je einer zu- und einer abschaltende Kupplung
eines Automatgetriebes, wobei das Abtriebsdrehmoment einer
Kraftmaschine das Antriebsdrehmoment (T_An) des Automatge
triebes bereitstellt, und wobei die Kraftmaschine eine Ein
richtung zur Manipulation ihres Abtriebsdrehmoments auf
weist, dadurch gekennzeichnet, daß
in der Anfangsphase der Überschneidungsschaltung ein gere
geltes Anheben (12) des Abtriebsdrehmoments der Kraftma
schine in der Art erfolgt, daß sich ein konstantes Ab
triebsdrehmoment (T_Ab) des Automatgetriebes einstellt, und
daß im weiteren Verlauf der Überschneidungsschaltung ein
Drehzahl-Istgradient durch eine Manipulation des Antriebs
drehmoments (T_An) in der Art geregelt wird, daß bei wei
terhin konstant gehaltenem Abtriebsdrehmoment (T_Ab) des
Automatgetriebes ein vorgegebener Drehzahl-Sollgradient
erreicht wird.
2. Steuerung nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, daß in der Schlußphase der
Überschneidungsschaltung kurz vor dem Erreichen des Syn
chronpunktes (3) das Antriebsdrehmoment (T_An) des Automat
getriebes auf einen von dem geschalteten Übersetzungsver
hältnis und dem geforderten Abtriebsdrehmoment (T_Ab) ab
hängigen Wert (9a, 9c), in der Art eingestellt wird, daß
das Abtriebsdrehmoment (T_Ab) des Automatgetriebes wenig
stens annähernd konstant bleibt.
3. Steuerung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge
kennzeichnet, daß im Falle eines nicht
ausreichenden Abtriebsdrehmoments der Kraftmaschine eine
geregelte Lastschaltung (GLS) die Überschneidungsschaltung
steuert, und daß das geregelte Anheben (12) des Antriebs
drehmoments (T_An) sofort dann erfolgt, wenn wieder ausrei
chend Abtriebsdrehmoment an der Kraftmaschine verfügbar
ist.
4. Steuerung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch
gekennzeichnet, daß bei einem Hoch
schalten des Automatgetriebes um wenigstens eine Gangstufe
der Betätigungsdruck (p_Kzu) der zuschaltenden Kupplung in
Abhängigkeit des geforderten Abtriebsdrehmoments (T_Ab)
eingestellt wird, wobei die zuschaltende Kupplung das An
triebsdrehmoment (T_An) überträgt.
5. Steuerung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch
gekennzeichnet, daß bei einem Rück
schalten des Automatgetriebes um wenigstens eine Gangstufe
der Betätigungsdruck (p_Kab) der abschaltenden Kupplung in
Abhängigkeit des geforderten Abtriebsdrehmoments (T_Ab)
eingestellt wird, wobei die abschaltende Kupplung das An
triebsdrehmoment (T_An) überträgt.
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