DE2806979C2

DE2806979C2 -

Info

Publication number: DE2806979C2
Application number: DE2806979A
Authority: DE
Inventors: Helmut Dipl.-Ing. 7000 Stuttgart De Rembold; Ferdinand Dipl.-Ing. 7122 Bessigheim De Grob
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1978-02-18
Filing date: 1978-02-18
Publication date: 1987-08-20
Also published as: DE2806979A1

Description

Die Erfindung geht aus von einem Verfahren nach der Gattung des Hauptanspruchs.

Es sind bereits verschiedene Verfahren und Vorrichtungen zur Ein stellung des Rucks bekanntgeworden, der sich einstellt, wenn bei einem Fahrzeug mit automatischem Stufengetriebe von einem Gang in einen anderen geschaltet wird. Die Regelung des Rucks erfolgt dabei üblicherweise durch Einstellung der Betätigungskraft von im auto matischen Stufengetriebe enthaltenen Reibelementen, das heißt Kupplungen oder Bremsbändern eines Planetengetriebes. Zur Bildung einer Stellgröße für die Betätigungskraft dieser Reibelemente ist vorgeschlagen worden, einen maximal zulässigen Ruck-Sollwert zu bil den und die Stellgröße in Abhängigkeit von der Differenz zwischen dem Rucksollwert und dem tatsächlich am Fahrzeug angreifenden Ist wert einzustellen. In der älteren Anmeldung P 27 00 821 ist vorge schlagen worden, auch die zeitlichen Verläufe von Motor- und Ge triebedrehzahl zu erfassen und den Winkel einzustellen, unter dem sich die beiden zeitlichen Drehzahlverläufe beim Schließen eines Reibelementes treffen. Die Ansteuerung eines Reibelementes bei einem Gangwechsel erfolgt dabei in mehreren Phasen, wobei zunächst das Reibelement gesteuert eingerückt wird, als dann die Betätigungskraft in Abhängigkeit von der Differenz zwischen Soll- und Istwert des Rucks bis zum Erreichen einer bestimmten Drehzahldifferenz zwischen Motor und Getriebe eingestellt und als dann dieser Differenz ruck-Regelung eine "Winkelregelung" der oben beschriebenen Weise überlagert wird. Auf diese Weise ist sichergestellt, daß das Reib element möglichst schnell einrückt und damit die Beläge des Reib elementes geschont werden, andererseits wird auch der sich nach dem Schließen der Reibelemente anstehende Entlastungsdruck beherrscht, beispielsweise auf die Größe des vorgegebenen Ruck-Sollwertes. Der maximal zulässige Ruck-Sollwert kann von einer Vielzahl von Fahr zeugparametern, beispielsweise der Drosselklappenstellung, der je weiligen Getriebeübersetzung und der Motordrehzahl bestimmt werden. Aus der älteren Anmeldung P 27 19 350 ist bekanntgeworden, bei niederen Geschwindigkeiten ein Ist-Rucksignal aus der Motordrehzahl abzuleiten, das dem Ruck beim Umschalten des Wählbereichshebels von dem neutralen Bereich in einen Fahrbereich entspricht.

Die bekannten Vorrichtungen zur Regelung des Rucks im Kraftfahrzeug in Abhängigkeit von der Differenz zwischen einem Soll- und Istwert geben die Möglichkeit, den Istwert bei rollendem Fahrzeug aus der Fahrzeuggeschwindigkeit zu ermitteln. Die bekannten Verfahren zur Ermittlung des Istwertes aus der Drehzahl des Motors geben die wahren Ruckverhält nisse nur unvollständig wieder.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Regelung des Schaltrucks zu schaffen, die auch bei stehendem oder langsam fahrendem Fahrzeug gute Ergebnisse liefert.

Vorteile der Erfindung

Das erfindungsgemäße Verfahren mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruches hat demgegenüber den Vorteil, auch eine Regelung des Einlegerucks bei stehendem Fahrzeug bzw. niedrigen Fahrgeschwindigkeiten zu ermöglichen, indem der Ruck-Sollwert als Vorgabewert für den das Stellsignal für die Reibelemente erzeugenden Regler mit zeitlicher Ver zögerung entsprechend einer vorgebbaren Zeitfunktion einge geben wird.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen des im Hauptanspruch angegebenen Verfahrens möglich.

So wird eine besonders gute Wirkung erzielt, wenn der Ruck- Sollwert entsprechend einer quasilinearen Zeitfunktion vor gegeben wird, wobei die Steigung dieser Zeitfunktion propor tional dem Turbinenmoment eines im automatischen Stufenge triebe enthaltenen hydraulischen Drehmomentwandlers einge stellt wird. Durch diese Maßnahme ist sichergestellt, daß das Reibelement nicht durchrutschen kann, wenn während des Einrückvorganges vom Fahrer plötzlich Gas gegeben wird.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist mit Vorteil in Verbindung mit einem solchen Verfahren einzusetzen, bei dem die Regelung des Rucks in mehreren, ineinander übergehenden Phasen erfolgt, wobei zunächst bis zum Erreichen einer bestimmten Drehzahl differenz zwischen Motor und Getriebe in Abhängigkeit von der Differenz zwischen Soll- und Istwert des Rucks bzw. von Motor- und Getriebedrehzahl geregelt wurde und alsdann eine Regelung derart überlagert wird, daß die zeitlichen Verläufe der Motor- und der Getriebedrehzahl beim Einlegen des Reib elementes unter einem vorgegebenen Winkel aufeinander zulaufen.

Zeichnung

Verschiedene Blockschaltbilder und Zeitfunktionen sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 den schematischen Stromlauf plan einer Vorrichtung zur Regelung des Rucks nach dem Stand der Technik;

Fig. 2 eine Zeitfunktion für den Ruck-Sollwert nach dem erfindungsgemäßen Verfahren;

Fig. 3 einen Stromlaufplan einer Ausführungsform einer Vorrichtung zur Verwendung mit dem erfindungsgemäßen Verfahren.

Beschreibung der Erfindung

Eine Vorrichtung zur Einstellung des Schaltrucks in Kraftfahr zeugen nach dem Stand der Technik ist in Fig. 1 dargestellt. Darin ist mit 10 eine Kupplung eines automatischen Stufenge triebes angedeutet, die ein Stellsignal von einem Summenpunkt 11 empfängt, der an eine Ruck-Sollwert-Stufe 12 und eine Ruck- Istwert-Stufe 13 angeschlossen ist. Die Ruck-Sollwert-Stufe 12 weist Eingänge 121, 122, 123 auf, über die ihr verschiedene Betriebsparameter des Kraftfahrzeuges oder manuell vorgebbare Signale zuführbar sind. Auf diese Weise ist der Ruck-Sollwert in der Ruck-Sollwert-Stufe 12 in Abhängigkeit von diesen Be triebsparametern, beispielsweise der Drosselklappenöffnung, der Motordrehzahl und dem eingelegten Getriebegang sowie einem manuell vorgebbaren Wert einstellbar, mit dem der Ruck-Sollwert auf höhere oder niedrigere Werte eingestellt werden kann. Bei sportlicher Fahrweise ist der Fahrer eines Kraftfahrzeuges nämlich auf einen größeren Ruck gefaßt, andererseits ermöglicht ein höherer Ruck-Sollwert ein schnelleres Schließen der Kupplung 10 und damit einen schnelleren Schaltvorgang. Der Ruck-Istwert Stufe 13 ist über einen Eingang 131 eine Größe, beispielsweise die Fahrzeuggeschwindigkeit oder die Fahrzeugbeschleunigung zuführbar, aus der durch zweimaliges bzw. einmaliges Differenzieren der jeweils am Fahrzeug angreifende Ruck ermittelbar ist. Das Ausgangssignal der Ruck-Istwert-Stufe 13 ist bei stehendem Fahrzeug oder niedrigeren Fahrgeschwindigkeiten jedoch Null. Dies bewirkt, daß in einem solchen Fall bei Einrücken des ersten oder des Rückwärtsganges keine Ruckregelung erfolgen kann und sich am Fahrzeug ein unkontrollierter Einlegeruck einstellt.

Entsprechend dem erfindungsgemäßen Verfahren wird dieser Nach teil dadurch vermieden, daß für den oben beschriebenen Betriebs fall der Ruck-Sollwert nicht schon zu Beginn des Gangwechsels mit seinem Nennbetrag am Ausgang der Ruck-Sollwert-Stufe an steht, sondern bei Einleitung eines Gangwechsels zunächst gleich Null gesetzt und alsdann mit einer vorgebbaren Zeitfunktion auf seinem Nennwert gebracht wird, wie dies im Diagramm in Fig. 2, in dem der Ruck-Sollwert über der Zeit aufgetragen ist, dargestellt ist. Es sei angenommen, daß der Ruck-Sollwert R _s den Nennwert R _s ₁ habe. Zum Zeitpunkt t = wird ein Gangwechsel eingeleitet. Der Ruck-Sollwert R _s wird nun von Null entlang einem ersten Kennlinienbereich 14 mit einer vorgebbaren Zeit funktion angehoben, bis er zum Zeitpunkt t ₁ den Nennwert R _s ₁ erreicht hat, den er während eines zweiten Kennlinienbereiches 15 beibehält. Dabei ist es besonders vorteilhaft, die Steigung des ersten Kennlinienbereiches 14 in Abhängigkeit vom Turbinen moment eines im automatischen Stufengetriebe enthaltenen hydrau lischen Drehmomentwandlers einzustellen, da auf diese Weise sichergestellt wird, daß beim Einlegen des Ganges die Kupplung dann nicht durchrutscht, wenn der Fahrer während des Einrück vorganges plötzlich Gas gibt.

Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist eine Vorrichtung geeignet, wie sie beispielsweise mit einem prin zipiellen Stromlaufplan in der Fig. 3 dargestellt ist. Hierbei befindet sich in der Zuleitung von der Ruck-Sollwert-Stufe 12 zum Summenpunkt 11 ein Schalter 16, mit dem ein Verzögerungs glied 17 überbrückbar ist. Der Schalter 16 wird vom Fahrbereich- Wählhebel 18 angesteuert. Damit wird der Ruck-Sollwert von der Ruck-Sollwert-Stufe 12 dem Summenpunkt 11 je nach Stellung des Schalters 16 bzw. des Fahrbereichs-Wählhebels 18 dem Summen punkt 11 entweder direkt oder über das Verzögerungsglied 17 zugeleitet. Die im Summenpunkt 11 gebildete Differenz zwischen Ruck-Sollwert und Ruck-Istwert gelangt auf einen Regler 19, der eine Stellgröße für die Betätigung der Kupplung 10 bildet. Das automatische Stufengetriebe weist im Eingang eines hydraulischen Drehmomentwandler 20 auf, an dessen Turbinenwelle ein Drehmoment- Geber 21 angeordnet ist, der mit dem Verzögerungsglied 17 in Verbindung steht. Auf diese Weise kann die Steigung der Verzöge rungsfunktion des Verzögerungsgliedes 17 in Abhängigkeit vom Turbinenmoment des hydraulischen Drehmomentwandlers 20 einge stellt werden, so daß sich für den Fall eines Gangwechsels unter den obengenannten Betriebsbedingungen eine Zeitfunktion des Ruck-Sollwertes entsprechend Fig. 2 am Summenpunkt 11 er gibt. Der Regler 19 ist in zweckmäßiger Weise so ausgebildet, daß er den Schaltruck im Stufengetriebe bei allen vorkommenden Schaltfällen sowohl in Abhängigkeit von der Differenz zwischen Ruck-Sollwert und Ruck-Istwert wie auch in Abhängigkeit von dem Winkel einregelt, unter dem die Ein- und Ausgangsdrehzahl der Kupplung 10 aufeinander zulaufen. Hierzu ist es bekannt, eine Reglereinrichtung der Form

_K = ±a (R _s - R _ist) (n _T - n _ab · i)-±b ( _T - _ab i±β)

zu verwenden, wobei M _K das von der Kupplung 10 übertragene Moment, a, b Konstanten, n _T die Turbinendrehzahl, n _ab die Ab triebsdrehzahl, i das Übersetzungsverhältnis und β der Winkel ist, unter dem die zeitlichen Verläufe von n _T und n _ab aufein ander zulaufen. Für den Fall des stehenden Fahrzeuges verein facht sich die Formel zu

_K = a R _s n _T ± b ( _T + β).

Der Regler mit der obengenannten Reglergleichung erfaßt also alle auftretenden Schaltfälle und sorgt in Verbindung mit dem erfindungsgemäßen Verfahren auch für eine Verminderung des Ein legrucks bei stehendem Fahrzeug.

Claims

1. Verfahren zur Einstellung des Schalttrucks in Kraftfahr zeugen mit automatischem Stufengetriebe mit Reibelementen, deren Betätigungskraft beim Gangwechsel in Abhängigkeit von der Differenz zwischen dem Ruck-Istwert und einem vorgebbaren, maximal zulässigen Ruck-Sollwert einstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Ruck-Sollwert bei Einleitung eines Gangwechsels zunächst gleich Null gesetzt und alsdann mit einer vorgebbaren Zeitfunktion auf seinen Nennwert gebracht wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitfunktion näherungsweise linear ist und ihre Steigung proportional dem Turbinenmoment eines im Eingang des Stufen getriebes enthaltenen hydraulischen Drehmomentwandlers (20) eingestellt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorgabe des Ruck-Sollwertes über eine vorgebbare Zeitfunktion nur beim Umschalten des automatischen Stufen getriebes vom neutralen Bereich (N) in einem Fahrbereich (D, R) erfolgt.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungskraft wenigstens eines Reibelementes des automatischen Stufengetriebes beim Um schalten vom neutralen Bereich (N) in einem Fahrbereich (D, R) über einen Regler (19) eingestellt wird, wobei die Stell größe des Reglers (19) nach der Beziehung _K = a R _s n _T + b ( _T + ß)gebildet wird, mit _T entsprechend der ersten zeitlichen Ableitung des vom Reibelement übertragenen Drehmomentes, den Konstanten a, b, ß, dem Ruck-Sollwert R _s und der Turbinendrehzahl n _T des hydraulischen Drehmomentwandlers (20).