DE2703009A1

DE2703009A1 - Verfahren und vorrichtung zur reduzierung des schaltdrucks in kraftfahrzeugen

Info

Publication number: DE2703009A1
Application number: DE19772703009
Authority: DE
Inventors: Walter Stroh; Gerhard Dipl Ing Will
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1977-01-26
Filing date: 1977-01-26
Publication date: 1978-07-27
Also published as: JPS5393527A; US4222292A; FR2384642A1

Description

R. 3693 ^5 -

Anlage zur
Patentanmeldung

ROBERT BOSCH GMBH, 7000 Stuttgart 1

Verfahren und Vorrichtung zur Reduzierung des Schaltrucks in Kraftfahrzeugen

Zusammenfassung

Es wird ein Verfahren zur Reduzierung des Schaltrucks in Kraftfahrzeugen und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens vorgeschlagen, bei der der Schaltruck in Kraftfahrzeugen reduziert werden soll, der entsteht, wenn bei laufendem Motor aus der dem neutralen Bereich entsprechenden Stellung des Wählhebels in eine einem Fahrbereich entsprechende Stellung umgeschaltet wird. Zu diesem Zweck wird bei der genannten Umschaltung für eine kurze vorbestimmte Zeit ein hoher, vorzugsweise der höchste Gang eingelegt. Je nach Einsatzfall und Beschaffenheit der elektronischen Getriebesteuerung wird hierzu entweder das dem neutralen Bereich entsprechende Signal verzögert umgeschaltet, in der Geschwindigkeitserfassungsstufe eine hohe Fahrgeschwindigkeit bzw. in der Lasterfassungsstufe ein niedriger Lastzustand simuliert oder aber die Magnetventile direkt verzögert angesteuert. 809830/0438

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einem Verfahren und einer Vorrichtung nach der Gattung des Hauptanspruchs. Es sind bereits Verfahren zur Einstellung des Schaltrucks in Kraftfahrzeugen vorgeschlagen worden, jedoch beziehen sich die bekannten Verfahren nur auf den Ruck, der eintritt, wenn sich das Fahrzeug beim Anfahr- oder Umschaltvorgang bewegt. Dabei wird dann in der Regel der jeweils am Fahrzeug angreifende Ruck erfaßt, mit einem maximal zulässigen Ruck verglichen und die Differenz zu einer Regelung des Schaltrucks herangezogen. Bei Fahrzeugen mit automatischem Stufengetriebe tritt jedoch auch dann schon ein Ruck auf, wenn bei laufendem Motor der Wählhebel, mit dem die Bereiche des automatischen Stufengetriebes einstellbar sind, aus der Stellung, die dem neutralen Bereich (N) entspricht in eine Stellung umgeschaltet wird, die einem Fahrbereich (A) entspricht Üblicherweise wird beim Anfahren der Wählhebel aus der Stellung N in die Stellung A umgeschaltet und dabei vom Getriebe der erste Gang eingelegt. Dabei wird eine Kupplung geschlossen, die den laufenden Motor über den Drehmoment-Wandler mit dem Getriebe verbindet. Die vorher umlaufenden Teile des Getriebeeingangs werden abgebremst. Der Schlupf findet jetzt in dem Drehmoment-Wandler statt. Dieses plötzliche Abbremsen des Getriebeeingangs ist jedoch mit einem Ruck verbunden. Bei den bekannten Verfahren und Vorrichtungen wird der Schaltruck nur bei sich bewegendem Fahrzeug geregelt, es ist daher mit diesen Verfahren und Vorrichtungen nicht möglich, den bei Umschalten vom neutralen Bereich in einen Fahrbereich des automatischen Stufengetriebes auftretenden Ruck auszuregeln oder zu reduzieren.

Vorteile der Erfindung

Das erfindungsgemäße Verfahren und die Vorrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, den Schaltruck bei Einlegen eines Fahrbereiches und stehenden Fahrzeug zu reduzieren. Hierzu wird das

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Steuergerät der elektronischen Getriebesteuerung beim Umschalten in einen Fahrbereich für eine kurze vorbestimmte Zeit mit einer Spannung beaufschlagt, die einem hohen, vorzugsweise dem höchsten Gang entspricht. Dadurch wird für diese vorbestimmte Zeit zunächst der hohe bzw. der höchste Gang eingelegt. In einer weiteren Ausbildung der Erfindung wird bei solchen Getriebesteuerungen, bei denen sich in der neutralen Stellung des Wählhebels die Magnetventile in der Stellung befinden, die dem höchsten Gang entsprechen, das dem neutralen Bereich entsprechende Signal beim Umschalten in einen Fahrbereich verzögert vom Eingang des Steuergerätes weggeschaltet, das die Magnetventile steuert. In einer weiteren bevorzugten Ausfügungsform der Erfindung werden die in der elektronischen Getriebesteuerung enthaltenen Stufen zur Erfassung der Fahrgeschwindigkeit und des Lastzustandes in der Weise beeinflußt, daß eine hohe Fahrgeschwindigkeit bzw. ein niedriger Lastzustand simuliert werden. In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung werden die Magnetventile des automatischen Stufengetriebes direkt verzögert angesteuert.

Diesen Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens und der Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist der Vorteil gemein, daß sie bereits im Kraftfahrzeug befindliche Elemente ausnutzen und lediglich ein Verzögerungsglied und Umschalter benötigen, die ohne großen Aufwand in eine elektronische Getriebesteuerung integrierbar sind.

Zeichnung

Drei Ausführungsformen von Vorrichtungen zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Figur 1 ein Prinzipschaltbild einer ersten Ausführungsform einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, Figur 2 ein Prinzipschaltbild einer zweiten Ausführungsform einer Vorrichtung zur Durch-

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führung des erfindungsgemäßen Verfahrens mit verzögerter Umschaltung der den Bereichen des automatischen Stufengetriebes zugeordneten Signalen, Figur 3 das Prinzipschaltbild einer dritten Ausführungsform einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens mit Beeinflussung verschiedener Stufen in der elektronischen Getriebesteuerung.

Beschreibung der Erfindung

Bei Fahrzeugen mit automatischem Stufengetriebe ist üblicherweise eine Brennkraftmaschine über einen Drehmoment-Wandler mit einer Kupplung verbunden, die einen Teil des automatischen Stufengetriebes bildet. Der Abtrieb des Drehmoment-Wandlers steht also über eine Kupplung in Wirkverbindung mit einem Stufengetriebe, üblicherweise einem Planetensatz, der zum Schalten der verschiedenen Gänge dient. Zum Schalten wird jeweils eine einzelne Einheit des Planetensatzes, beispielsweise die Sonne oder die Planeten oder der Steg, mit Hilfe von hydraulisch betätigbaren Kupplungen oder Bremsen getrennt angetrieben oder abgebremst. Durch die Auswahl und das Abbremsen eines bestimmten Teiles des Planetensatzes findet dann das Schalten der Oänge statt. Wird nun das automatische Stufengetriebe durch den Wählhebel in den neutralen Bereich (N) geschaltet, ist der Motor durch die zwischen Motor, Drehmoment-Wandler und Getriebe liegende Kupplung vom automatischen Stufengetriebe getrennt. Schaltet man nun vom neutralen Bereich (N) in einen Fahrbereich, üblicherweise den Automatikbereich (A) um, in dem alle Qänge des automatischen Stufengetriebes durchgeschaltet werden können, wird in der oben beschriebenen Weise durch Ansteuerung von Hagnetventilen in dem als Planetengetriebe ausgebildeten Stufengetriebe der erste Gang eingelegt und die Kupplung zwi- . sehen Drehmoment-Wandler und Getriebe geschlossen. Damit werden die in Getriebeeingang liegenden. Teile ruckartig abgebremst, was sich im Fahrzeug als Ruck bemerkbar macht. Der daher entstehende Huck ist in einem niedrigen Gang hoch, in einem hohen

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Gang niedrig, da der hohe Gang üblicherweise kleiner übersetzt ist. Deshalb ist das Getriebeausgangsmonent und damit der Ruck im hohen Gang kleiner. Es wird daher mit dem erfindungsgemäßen Verfahren und der Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens statt des üblicherweise beim Umschalten vom neutralen Bereich (N) in einen Fahrbereich (A) eingelegten ersten Ganges für eine kurze vorbestimmte Zeit ein hoher, vorzugsweise der höchste Gang eingelegt.

In Figur 1 ist das Prinzipschaltbild einer ersten Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt. Die Ausgänge eines Wählhebels 1 sind über ein Steuergerät 2 mit einem Automatikgetriebe 3 verbunden. In die Steuerleitung zwischen den Ausgängen des Wählhebels 1 und des Steuergeräts ist ein als Umschalter ausgebildeter erster Schalter ty geschaltet, mit dem der Eingang des Steuergerätes 2 von den Ausgängen des Wählhebels 1 auf den Ausgang einer ersten Spannungsquelle 6 umschaltbar ist. Der Steuereingang des ersten Schalters ¹J ist über ein erstes Verzögerungsglied 5 mit den Ausgängen des Wählhebels 1 verbunden. Im normalen Fahrbetrieb sind die Ausgänge des Wählhebels 1 mit dem Steuergerät verbunden. Wird jedoch von dem neutralen Bereich (N) in einen Fahrbereich (A) umgeschaltet, wird das erste Verzögerungsglied 5 ausgelöst, das den Eingang des Steuergeräts 2 für eine im ersten Verzögerungsglied 5 festgelegte Zeit (Δ t) an den Ausgang einer ersten Spannungsquelle 6 legt. Die Ausgangsspannung der ersten Spannungsquelle 6 ist im Verhältnis zur Ausgangsspannung bzw. Schalterstellung des Wählhebel3 1 so gewählt, daß das Steuergerät 2 im Automatikgetriebe 3 einen hohen, vorzugsweise den höchsten Gang einlegt.

In Figur 2 ist das Prinzipschaltbild einer zweiten Ausführungsform einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt. Der Wählhebel 1 mit einer dem neutralen Bereich (N) entsprechenden Klemme 11 und einer einem Fahrbereich (A) entsprechenden Klemme 12 ist mit einem als Umschalter ausgebildeten zweiten Schalter 13 an den Eingang des

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Steuergeräts 2 anschließbar. Das Steuergerät 2 steht in Wirkverbindung mit dem Automatikgetriebe 3, hier symbolisiert durch ein Stufengetriebe 7, das von Magnetventilen 8 angesteuert wird. Eine Kupplung 9 stellt ferner den Kraftschluß zwischen einer Brennkraftmaschine IU , einem Drehmoment-Wandler 23 und dem Stufengetriebe 7 her. Jer ausgang des Automatikgetriebes 3 wirkt auf Räder 71 und 7 2. Der Steuereingang des zweiten Schalters 13 ist über ein zweites Verzögerungsglied IH an die Klemme 12 angeschlossen. Der Wählhebel 1 ist weiterhin mit der Kupplung 9 verbunden. Die Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, deren Prinzipschaltbild in Figur 2 dargestellt ist, ist für solche Kraftfahrzeuge mit automatischem Stufengetriebe vorgesehen, bei denen in der dem neutralen Bereich (N) entsprechenden Stellung des Wählhebels 1 die Magnetventile 8 in der Weise angesteuert sind, die dem höchsten Gang entspricht. Wird nun der Wählhebel aus der Stellung W in die Stellung A umgeschaltet, wird das zweite Verzögerungsglied 1*1 gestartet, das den zweiten Schalter 13 für eine vorbestimmte Zeit noch in der der Stellung N des Wählhebels entsprechenden Verbindung verharren läßt. Dadurch wird das Steuergerät 2 für die vorbestimmte Zeit ( Δ"t) noch mit der der Stellung N entsprechenden Steuerspannung beaufschlagt und die Hagnetventile 8 belassen den höchsten Gang des Stufengetriebes 7 eingelegt. Schaltet das zweite Verzögerungsglied 14 durch und steuert den zweiten Schalter 13 um, ist das Steuergerät 2 an den Ausgang A des Wählhebels 1 angeschlossen. Damit ist der normale Fahrbetrieb des Automatikgetriebes 3 hergestellt.

In Figur 3 ist das Prinzipschaltbild einer dritten Ausführungsform einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt. Das Steuergerät 2, das in hier nicht näher dargestellter Weise auf die Magnetventile 8 einwirkt, enthält eine erste Meßstufe 15 zur Erfassung der Fahrzeuggeschwindigkeit, eine zweite Meßstufe 16 zur Erfassung des Lastzustandes der Brennkraftmaschine und eine Endstufe 22 zur Ansteuerung der Magnetventile. Die erste Meßstufe 15 ist an

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einen Drehzahlgeber 17, die zweite Meßstufe 16 an einen Lastgeber 21 angeschlossen. An die Verbindungsleitungen des ersten Drehzahlgebers 17 zur ersten Meßstufe 15, des Lastgebers 21 zur zweiten Meßstufe 16 und eine Steuerleitung zur Endstufe 22 ist über einen als Schließer ausgebildeten dritten Schalter 20 der Ausgang einer zweiten Spannungsquelle 19 schaltbar. Der Steuereingang des dritten Schalters 20 ist mit dem Ausgang eines dritten Verzögerungsgliedes 18 verbunden, das mit den Ausgängen N und A des Wählhebels 1 verbunden ist. Der Wählhebel 1 steht in hier nicht näher beschriebener Weise in Wirkverbindung mit der Kupplung 9· Bei normalem Fahrbetrieb ist der dritte Schalter 20 geöffnet. Wird jedoch vom neutralen Bereich (N) in einen Fahrbereich (A) umgeschaltet, wird das dritte Verzögerungsglied 18 gestartet und der dritte Schalter 20 für eine vorbestimmte Zeit (A t) geschlossen. Dadurch wird die Ausgangssspannung der zweiten Spannungsquelle 19 den Ausgangssignalen des Drehzahlgebers 17 oder des Lastgebers 21 überlagert oder einem Steuereingang der Endstufe 22 zugeführt. Die Ausgangsspannung der zweiten Spannungsquelle 19 ist dabei so bemessen, daß die überlagerung der Ausgangsspannung der zweiten Spannungsquelle 19 mit der Ausgangsspannung des Drehzahlgebers 17 eine hohe Fahrgeschwindigkeit simuliert und die Überlagerung mit der Ausgangsspannung des Lastgebers 21 einen niedrigen Lastzustand simuliert. Wird die Ausgangsspannung der zweiten Spannungsquelle 19 an die Endstufe 22 gelegt, werden die Magnetventile 8 des Automatikgetriebes 3 in die Stellung geschaltet, die dem höchsten Gang entspricht. Bei der in Figur 3 beschriebenen Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens können die Simulation einer hohen Fahrgeschwindigkeit oder eines niedrigen Lastzustandes alternativ oder in geeigneter Weise kombiniert verwendet werden. Ebenso ist die Ansteuerung der Endstufe 22 als Alternative zur Simulation einer hohen Fahrgeschwindigkeit bzw. eines niedrigen Lastzustandes zu verstehen.

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Claims

Patentansprüche

Θ Verfahren und Vorrichtung zur Reduzierung des Schaltrucks in Kraftfahrzeugen mit automatischem Stufengetriebe, mit einem Wählhebel zur Einstellung eines neutralen Bereiches (N) und wenigstens zweier Fahrbereiche, mit einem Steuergerät zur Ansteuerung von den Gang des Stufengetriebes bestimmenden Magnetventilen und mit wenigstens einer Kupplung zur Herstellung des Kraftschlusses zwischen einer Brennkraftmaschine und dem Stufengetriebe, dadurch gekennzeichnet, daß bei Umschaltung des Wählhebels (1) von dem neutralen Bereich (N) in einen Fahrbereich (A) das Steuergerät (2) für eine vorbestimmte Zeit ( Δ t) mit einer Spannung beaufschlagt wird, die einem hohen Gang entspricht.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannung dem höchsten Gang entspricht.

. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der dem neutralen Bereich (N) entsprechenden Stellung des Wählhebels (1) die Magnetventile (8) so geschaltet sind, wie es dem höchsten Gang entspricht und daß bei Umschaltung des Wählhebels (1) von dem neutralen Bereich (N) in einen Fahrbereich (A) das Steuergerät (2) um eine vorbestimmte Zeit (^t) verzögert von der dem neutralen Bereich (N) entsprechenden auf die dem Fahrbereich (A) entsprechende Spannung umgeschaltet wird.

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^. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuergerät (2) eine erste Meßstufe (15) zur Erfassung der Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeuges aufweist und daß bei Umschaltung des Wählhebels (1) von dem neutralen Bereich (N) in einen Fahrbereich (A) die erste Meßstufe (15) für eine vorbestiminte Zeit ( Δ. t) mit einer Spannung beaufschlagt wird, die einer hohen Fahrgeschwindigkeit entspricht.

5. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuergerät (2) eine zweite Meßstufe (16) zur Erfassung des Lastzustandes der Brennkraftmaschine (8) aufweist und daß bei Umschaltung des Wählhebels (1) von dem neutralen Bereich (N) in einen Fahrbereich (A) die zweite ,Meßstufe (16) für eine vorbestimmte Zeit (Δ t) mit einer Spannung beaufschlagt wird, die einem niedrigen Lastzustand entspricht.

6. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuergerät (2) eine Endstufe (22) zur Ansteuerung der Magnetventile (8) aufweist und daß bei Umschaltung des Wählhebels (1) von dem neutralen Bereich (N) in einen Fahrbereich (A) die Endstufe (22) für eine vorbestimmte Zeit (Δ t) mit einer Spannung beaufschlagt wird, die einer Ansteuerung der Magnetventile (8) im höchsten Gang entspricht.

7. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß vom Wählhebel (1) eine Steuerleitung zum Steuergerät (2) geführt ist, daß in die

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Steuerleitung ein als Umschalter ausgebildeter erster Schalter (Ό geschaltet ist, mit dem das Steuergerät (2) an den Wählhebel (1) oder eine erste Spannungsquelle (6) schaltbar ist und daß der Steucreingang des ersten Schalters (JJ) über ein erstes Verzögerungsglied (5) an den Wählhebel (1) angeschlossen ist.

8. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 3> dadurch gekennzeichnet, daß das Steuergerät (2) über einen als Umschalter ausgebildeten zweiten Schalter (13) an einen dem neutralen Bereich (W) entsprechenden ersten Ausgan^Vb-der einen

einem Fahrbereich (A) entsprechenden zweiten Ausgangriies Wählend.)
hebeis (1) schaltbar ist^Vuaß der Steuereingang des zweiten Schalters (13) über ein zweites Verzögerungsglied (1*1) mit dem zweiten Ausgang des Wählhebels (1) und dieser mit der Kupplung (9) verbunden ist.

9. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch ^, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuergerät (2) mit dem ersten und dem zweiten Ausgan~"yaes Wählhebels (1) verbunden ist, daß die erste Meßstufe (15) an einen Drehzahlgeber (17) und über einen als Schließer ausgebildeten dritten Schalter (20) an eine zweite Spannungsquelle (19) angeschlossen ist, daß der Steuereingang des dritten Schalters (20) über ein drittes Verzögerungsglied (18) mit dem zweiten Ausgang des Wählhebels (1) und die3er mit der Kupplung (9) verbunden ist.

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10. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuergerät (2) mit dem ersten und dem zweiten Ausgang des Wählhebels (1) verbunden ist, daß die zweite Meßstufe (l6) an einen Lastgeber (21) und über einen als Schließer ausgebildeten dritten Schalter (20) an eine zweite Spannungsquelle (19) angeschlossen ist, daß der Steuereingang des dritten Schalters (20) über ein drittes Verzögerungsglied (1δ) mit dem zweiten Ausgang des Wählhebels (1) und dieser mit der Kupplung (9) verbunden ist.

11. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuergerät (2) mit dem ersten und dem zweiten Ausgang des Wählhebels (1) verbunden ist, daß die Endstufe (22) über einen als Schließer ausgebildeten dritten Schalter (20) an eine zweite Spannungsquelle (19) angeschlossen ist, daß der Steuereingang des dritten Schalters (20) über ein drittes Verzögerungsglied (18) mit dem zweiten Ausgang des Wählhebels (1) und dieser mit der Kupplung (9) verbunden ist.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalter (4, 13, 20) als Halbleiterschalter ausgebildet sind.

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