DE19928674A1 - Steuerung einer Überschneidungsschaltung nach einem vorgegebenen Abtriebsmoment - Google Patents

Steuerung einer Überschneidungsschaltung nach einem vorgegebenen Abtriebsmoment

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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.
Bezugszeichen
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

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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Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005036627A1 (de) * 2005-08-04 2007-02-08 Volkswagen Ag Verfahren zur Steuerung eines Lastschaltgetriebes
EP1865233A3 (de) * 2006-06-08 2008-01-23 Zf Friedrichshafen Ag Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstrangs
EP1865234A3 (de) * 2006-06-08 2008-01-23 ZF FRIEDRICHSHAFEN Aktiengesellschaft Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstrangs
EP1865232A3 (de) * 2006-06-08 2008-01-23 ZF Friedrichshafen AG Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstrangs
US7559875B2 (en) 2005-11-05 2009-07-14 Zf Friedrichshafen Ag Method for controlling the shift sequence of a multispeed automatic transmission in a motor vehicle
US7658693B2 (en) 2006-06-08 2010-02-09 Zf Friedrichshafen Ag Method for the operation of a drivetrain
US7674203B2 (en) 2006-06-08 2010-03-09 Zf Friedrichshafen Ag Method for the operation of a drivetrain
US7717822B2 (en) 2006-06-08 2010-05-18 Zf Friedrichshafen Ag Method for the operation of a drivetrain
US7811199B2 (en) 2006-06-08 2010-10-12 Zf Friedrichshafen Ag Method for the operation of a drivetrain
US7867137B2 (en) 2006-06-08 2011-01-11 Zf Friedrichshafen Ag Method for the operation of a drivetrain
US7871354B2 (en) 2004-01-09 2011-01-18 Zf Friedrichshafen Ag Method for increasing the spontaneity of overlapping shifting operations in an automatic transmission
US8002669B2 (en) 2006-06-08 2011-08-23 Zf Friedrichshafen Ag Method for the operation of a drivetrain
DE102013219922A1 (de) 2013-10-01 2015-04-02 Zf Friedrichshafen Ag Verfahren und Steuerungssystem zum Betreiben eines Antriebstrangs

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2835051C2 (de) * 1978-08-10 1984-06-28 Zahnradfabrik Friedrichshafen Ag, 7990 Friedrichshafen Vorrichtung zur Regelung des übertragbaren Momentes von Reibelementen
JP2687734B2 (ja) * 1990-05-01 1997-12-08 日産自動車株式会社 自動変速機の変速制御装置
DE4240621A1 (de) * 1992-12-03 1994-06-09 Zahnradfabrik Friedrichshafen Verfahren zur Steuerung und Regelung der Lastübernahme bei einem automatischen Schaltgetriebe

Cited By (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7871354B2 (en) 2004-01-09 2011-01-18 Zf Friedrichshafen Ag Method for increasing the spontaneity of overlapping shifting operations in an automatic transmission
DE102005036627A1 (de) * 2005-08-04 2007-02-08 Volkswagen Ag Verfahren zur Steuerung eines Lastschaltgetriebes
US7559875B2 (en) 2005-11-05 2009-07-14 Zf Friedrichshafen Ag Method for controlling the shift sequence of a multispeed automatic transmission in a motor vehicle
US7717822B2 (en) 2006-06-08 2010-05-18 Zf Friedrichshafen Ag Method for the operation of a drivetrain
US7867137B2 (en) 2006-06-08 2011-01-11 Zf Friedrichshafen Ag Method for the operation of a drivetrain
US7658693B2 (en) 2006-06-08 2010-02-09 Zf Friedrichshafen Ag Method for the operation of a drivetrain
US7674203B2 (en) 2006-06-08 2010-03-09 Zf Friedrichshafen Ag Method for the operation of a drivetrain
US7717821B2 (en) 2006-06-08 2010-05-18 Zf Friedrichshafen Ag Method for the operation of a drivetrain
EP1865234A3 (de) * 2006-06-08 2008-01-23 ZF FRIEDRICHSHAFEN Aktiengesellschaft Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstrangs
US7811199B2 (en) 2006-06-08 2010-10-12 Zf Friedrichshafen Ag Method for the operation of a drivetrain
EP1865232A3 (de) * 2006-06-08 2008-01-23 ZF Friedrichshafen AG Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstrangs
EP1865233A3 (de) * 2006-06-08 2008-01-23 Zf Friedrichshafen Ag Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstrangs
US7892144B2 (en) 2006-06-08 2011-02-22 Zf Friedrichshafen Ag Method for the operation of a drivetrain
US7983824B2 (en) 2006-06-08 2011-07-19 Zf Friedrichshafen Ag Method for the operation of a drivetrain
US8002669B2 (en) 2006-06-08 2011-08-23 Zf Friedrichshafen Ag Method for the operation of a drivetrain
US8185282B2 (en) 2006-06-08 2012-05-22 Zf Friedrichshafen Ag Method for the operation of a drivetrain
US8311712B2 (en) 2006-06-08 2012-11-13 Zf Friedrichshafen Ag Method for the operation of a drivetrain
DE102013219922A1 (de) 2013-10-01 2015-04-02 Zf Friedrichshafen Ag Verfahren und Steuerungssystem zum Betreiben eines Antriebstrangs
DE102013219922B4 (de) * 2013-10-01 2017-08-03 Zf Friedrichshafen Ag Verfahren und Steuerungssystem zum Betreiben eines Antriebstrangs

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