DE3447640A1

DE3447640A1 - Verfahren zum schalten eines automatischen getriebes

Info

Publication number: DE3447640A1
Application number: DE19843447640
Authority: DE
Inventors: Yasuyoshi Asagi; Toshihiro Hattori; Hitoshi Kasai; Noriaki Ogawa; Nobuichi Uchiyama
Original assignee: Fujitsu Ltd; Isuzu Motors Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd; Isuzu Motors Ltd
Priority date: 1984-12-28
Filing date: 1984-12-28
Publication date: 1986-07-10
Also published as: DE3447640C2; US4683996A

Description

Verfahren zum Schalten eines automatischen Getriebes

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Schalten der

Gänge eines automatischen Synchrongetriebes und insbesondere ein Verfahren, das einen sanften Wechsel der Geschwindigkeitsstufen eines automatischen Synchrongetriebes ergibt, selbst wenn während des Gangwechsels eine ^q hohe Belastung auf die Synchronisation ausgeübt wird.

In den vergangenen Jahren wurden automatische Getriebe vielfach in Fahrzeugen benutzt. Ein automatisches Schaltgetriebe mit einer Trägheitssperre der Synchronanordnung, ■je die nach dem Stande der Technik von Hand geschaltet wurde, d.h. bei sogenannten "Synchrongetrieben"werden die automatischen Schaltvorgänge durch einen hydraulischen Schaltmechanismus des Getriebes und eine elektronische Steuerungseinheit gesteuert.

Für diese automatischen Gangschaltungen muß eine Kupplung entkuppelt werden, um die Antriebsmaschine vom Getriebe zu lösen. Während die Kupplung entkuppelt ist, wird die Antriebskraft der Antriebsmaschine nicht auf das oder die Antriebsräder des Fahrzeuges übertragen, so daß das Fahrzeug für eine gewisse Zeit sich durch seine Schwungkraft weiterbewegt. Wenn dies längere Zeit andauert, mag der Fahrer merken, daß sein Fahrzeug ohne Antriebskraft fährt und dies kann während der Fahrt unangenehm sein.

₃Q Qm diesen unangenehmen Zustand abzukürzen, muß dieser Zeitraum, in dem die Kupplung entkuppelt ist, verkürzt werden. Es ist daher notwendig, die Schaltvorgänge/ während denen die Kupplung gelöst ist, so bald wie möglich zu beenden.

Um die SchaItvorgänge abzukürzen, genügt es, den Schalt-

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■ S-

mechanismus so auszulegen, daß er schnell arbeitet. Hierfür genügt es, die Betätigungskraft zu vergrößern und die Schaltzeit des Betätigungsmechanismus zu verkürzen.

Wenn der so ausgebildete Schaltmechanismus eine große Schaltkraft und eine kurze Schaltzeit aufweist, wie es oben dargelegt wurde, so ergibt sich jedoch ein als "Unter-Synchronisat.-on" bezeichnetes Problem. Das Getriebe wird dann laut, wenn der Unterschied in den Umdrehungen pro Minute (d.h. die Upm) zwischen der Stellung vor und nach der Schaltung groß ist, d.h. wenn die Belastung der Synchronisiereinrichtung hoch ist, wie dies bei einer Sprungschaltung, z. B. bei der Schaltung vom zweiten in den vierten Gang der Fall ist.

Um dies Problem zu lösen, genügt es, einen Betätigungsmechanismus vorzusehen, der die Schaltkraft und die Schaltzeit variabel in Abhängigkeit von der Größe der Belastung steuert. Ein solcher Betätigungsmechanismus ist jedoch nachteilig, da er kompliziert ist, wodurch sich die Herstellungskosten erhöhen und er benötigt mehr Raum.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Schalten der Gänge eines automatischen Synchrongetriebes eines Fahrzeuges zu verbessern, um dem Fahrer unangenehme Fahrgefühle zu ersparen, wenn er das Fahrzeug lenkt. Außerdem soll durch die Erfindung ein Verfahren vorgeschlagen werden, das automatische Getriebe so zu steuern, daß selbst bei hoher Belastung eine Unter-Synchronisation vermieden wird, die sich andernfalls auf die Synchronisiereinrichtung auswirken würde, ohne daß der oben erwähnte besondere Betätigungsmechanismus benötigt wird.

Weiterhin soll ein Steuerungsverfahren für ein automatisches Getriebe der genannten Art vorgeschlagen werden,

das während der Schaltvorgänge des automatischen Getriebes eine ausreichende Synchronisation sichert, indem die Synchronisierungsbelastung vor der Synchronisation verringert wird. Weiterhin soll das Getriebe, bei dem das erfindungsgemäße Verfahren angewendet wird, einfach im Aufbau sein, so daß es preiswert herstellbar ist und ohne daß ein zusätzlicher Raumbedarf eintritt, indem ein einfacher Betätigungsmechanismus und eine elektronische Steuereinheit vorgesehen wird.

Das Wesentliche der vorliegenden Erfindung ist darin zu sehen, da^die Synchronisierungsbelastung vor jedem SynchronisierungsVorgang (Schaltvorgang) verringert wird, wenn festgestellt wird, daß die Belastung die Kapazität der Synchronisiereinrichtung übersteigt, indem die für einen Schaltvorgang ausgerückte Kupplung sofort wieder eingerückt und anschließend erneut entkuppelt wird, während das Getriebe sich in der neutralen Stellung befindet, um die Synchronisierung durchzuführen. Mit anderen Worten wird nach der Erfindung ein "wiederholtes Kuppeln" durchgeführt, um die Belastung der Synchronisierungseinrichtung vor jedem SynchronisierungsVorgang zu verringern.

Entsprechend einem allgemeinen Merkmal der Erfindung wird ein Verfahren zum Schalten eines automatischen Synchronschaltgetriebes bei einem Fahrzeug vorgeschagen, das folgende Verfahrensschritte aufweist:

(1) Freigabe der Kupplung, um die Antriebsmaschine mit dem Getriebe entsprechend einem Gangschaltauftrag zu verbinden;

(2) Verschiebung des Getriebes aus einer Gangstellung in eine neutrale Stellung;

(3) Verschiebung des Getriebes aus der neutralen Stellung in die nachfolgende Gangstellung;

(4) Betätigung der Kupplung,

wobei die Verbesserung einen doppelten Kupplungsvorgang einschließt, um den Belastungsgrad der Synchronisiereinrichtung während des Schaltvorganges zu ermitteln, um die Kupplung zu betätigen und danach freizugeben, wobei üas automatische Getriebe sich in der neutralen Stellung befindet, falls die Belastung der Synchrorisierungseinrichtung ein bestimmtes Niveau überschreitet, so daß die Synchronisierungsbelastung IQ gesenkt werden kann, um jede Untersynchronisierung im automatischen Getriebe zu verhindern.

Nach einem anderen Merkmal der Erfindung ist ein Verfahren zum Schalten eines automatischen Getriebes vorgesehen, bei dem der doppelte Kupplungsvorgang folgende Verfahrensschritte einschließt:

(5) Multiplizierung eines ersten Wertes, der der Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeuges entspricht, mit einer Konstanten, die dem Untersetzungsverhältnis der nachfolgenden Fahrstufe entspricht, um eine Differenz zwischen dem Multiplikationsprodukt und einem zweiten Wert, der der Drehzahl der Antriebsmaschine entspricht, zu errechnen;

(6) Vergleich der Differenz mit einem vorbestimmten Wert

der Belastung der Synchronisiereinrichtung;

(7) Betätigung der Kupplung nach dem zweiten Schritt (2), wenn die Differenz
Belastung ist; und

wenn die Differenz nicht kleiner als die vorbestimmte

(8) Freigabe der Kupplung nach dem siebenten (7) und vor dem dritten (3) Schritt.

Andere Teile, Merkmale und Vorteile der vorliegenden

Erfindung gehen aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen hervor. Es zeigen:

Fig. 1 ein Blockdiagramm, das ein automatisches Synchrongetriebe zeigt, das nach einem Verfahren nach der Erfindung geschaltet wird;

Fig. 2 eine schematische Ansicht des Aufbaus der Betätigungseinrichtung, die für das automatische Getriebe nach Fig. 1 verwendet wird;

Fig. 3 ein Diagramm der Schaltverschiebungen im Getriebe nach Fig. 1;

Fig. 4 ein Diagramm der Bewegungen der Kupplung, die beim automatischen Getriebe nach Fig. 1 auftreten;

Fig. 5 ein Strömungsschaltbild des Ablaufs des Verfahrens beim Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens .

In Fig. 1, die das Verfahren nach der vorliegenden Erfindung zeigt, bezeichnet 1 eine Antriebsmaschine, die mit einem Drosselventil, das die Strömung des angesaugten Gases (Luft oder ein Luft-Brennstoffgemisch) regelt und einer Schwungscheibe 1a ausgerüstet ist. Mit 2 ist eine Kupplung bezeichnet, die Reibungselemente bekannter Art und einen Ausrückhebel 2a aufweist. Mit 3 ist eine Kupplungsbetätigungseinrichtung bezeichnet, die eine Kupplungsstange 3a aufweist, die den Ausrückhebel 2a betätigen kann, um das Maß des Kupplungseingriffs zu steuern. Mit 4 und 5 ist ein hydraulisches System bzw. eine Betätigungseinrichtung für das Getriebe bezeichnet, die nachstehend beschrieben werden. Das automatische Synchrongetriebe 6 wird durch die Betätigungseinrichtung 5 des Getriebes angetrie-

■ «I »111

ben, um die Gangschaltungen herbeizuführen. Das automatische Getriebe 6 ist mit einer Eingangswelle 6a, die mit der Kupplung 2 verbunden ist, einer Abgangswelle (oder Antriebswelle) 6b und einem Getriebefühler 6c um die eingestellte Fahrgeschwindigkeit(oder die Getriebeeinstellung) zu ermitteln, versehen.

Ein Wählhebe-. 7 wird vom Fahrer betätigt, so daß ein "N" Bereich (d.h. eine neutrale Stellung) ein ¹¹D" Bereich (d.h.

ein Bereich, in dem die Fahrgeschwindigkeit automatisch geändert wird), einem "1." Bereich (d.h. eine erste Geschwindigkeit), ein "2." Bereich (d.h. eine zweite Geschwindigkeit), ein "3." Bereich (d.h. ein Bereich, in dem die Geschwindigkeit automatisch zwischen der ersten, zweiten und dritten Geschwindigkeit geändert wird) und einem "R" Bereich (d.h. für Rückwärtsfahrt) entsprechend der Stellung des Wahlhebels 7 eingestellt werden kann. Ein Signal SP, das einen ausgewählten Bereich anzeigt, wird von einem Wahlfühler 7a angezeigt. Ein Drehzahlfühler 8a erkennt die Upm der Eingangswelle 6a. Ein Geschwindigkeitsfühler 8b mißt die Fahrzeuggeschwindigkeit in Form der UPM der Antriebswelle 6b. Ein Drehzahlmesser 10 mißt die Upm der Antriebsmaschine 1 am Schwungrad 1a. Eine elektronische Steuereinheit 9 bestehiäus einem Mikrokomputer, . Diese elektronische Steuereinheit 9 besteht aus: einer Verarbeitungseinheit 9a zur Aufbereitung arithmetischer Daten; einer nur lesenden Speichereinheit (die kurz als "ROM" bezeichnet wird) 9b, in die ein Steuerprogramm zum Schalten des automatischen Getriebes 6 eingegeben ist und der Kupplung 3; einem Auslaßtor 9c; einem Eingangstor 9d; einem willkürlichen Eingangsspeicher (der fortan als "RAM" bezeichnet wird) 9e; um die errechneten Ergebnisse zu speichern; und einer Stromschiene für die angesprochenen Daten (fortan als "BUS" bezeichnet), die die vorstehend genannten Komponenten miteinander verbindet. Das Auslaßtor 9c ist mit der Betätigungseinrichtung

* 3 für die Kupplung, dem hydraulischen System 4 und der Betätigungseinrichtung 5 für das Getriebe verbunden, um Antriebssignale CDV, PDV bzw. ADV für den Antrieb abzugeben. Andererseits ist das Einlaßtor 9d mit den verschie- ^ denen Fühlern 6c, 7a, 8a, 8b und 10 einem Beschleunigungspedal 11 und einem Bremspedal 12 verbunden, wovon die beiden letzteren nachfolgend beschrieben werden, um die erfühlten Signale aufzunehmen. Das Beschleunigungspedal 11 ist mit einem Fühler 11a ausgerüstet (z.B. einem Potentiometer), um ein Signal AP zu erzeugen, das den Ausschlag oder die Tiefe des heruntergedrückten Beschleunigungspedals 11 angibt. Das Bremspedal 12 ist mit einem Fühler 12a versehen, der ein Signal BP aussendet, das

angibt, wie weit das Bremspedal 12 heruntergedrückt ist. 15

Ii

Fig. 2 zeigt den Aufbau der genannten Kupplung, der Betätigungseinrichtung 3 und des hydraulischen Systems 4. In Fig. 2 bezeichnet T,P und V₁ einen Tank, eine ölpumpe und ein Ein-Aus-Ventil, die gemeinsam das hydraulische System 4 bilden.

Die Betätigungseinrichtung 3 der Kupplung 2 besteht aus einem Zylinder 33, einem Kolben 31 und einer Kolbenstange 31a (oder 3a), deren eines Ende mit dem Kolben 31 und deren anderes Ende mit dem Auskuppelhebel 2a der Kupplung 2 verbunden ist. Von der Betätigungseinrichtung 3 ist eine Kammer 33a über ein Ein-Aus-Ventil V₂ mit der Pumpe P (über das vorerwähnte Ein-Aus-Ventil V-) und durch ein Ein-Aus-Ventil V₃ und ein Impuls-gesteuertes Ein-Aus-

Q Ventil V₄ mit dem erwähnten Tank T verbunden. Andererseits ist die andere Kammer 33b der Betätigu^ngseinrichtung 3 stets über eine Rohrleitung ,in Verbindung mit dem Tank T. Nebenbei erkennt ein Stellungsfühler 34 die Lage der Kolbenstange 31a, um den Einrückungsgrad der Kupplung 2 anzugeben. Wenn daher das Ein-Aus-Ventil V₂ aufgrund eines

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Fahrtsignals CDV1 geöffnet ist, wird. Öldruck der Kammer 33a zugeführt, so daß der Kolben 31 nach rechts verschoben wird (s. Fig. 2), um die Kupplung 2 auszukuppeln. Wenn die Ein-Aus-Ventile V₃ und V₄ in Verfolg der Signale CDV2 und CDV3 geöffnet werden, wird der Öldruck aus der Kammer 33a abgelassen, so daß der Kolben 31 nach links bewegt wird, um die Kupplung 2 einzurücken (oder einzukuppeln) . Hitr wird die Kupplung 2 allmählich eingerückt, da das Ein-Aus-Ventil V₄ auf das Antriebssignal CDV3 hin impulsbetätigt wird.

Die erwähnte Betätigungseinrichtung 5 besteht aus einer Wähleinrichtung 5o und einer^Schalteinrichtung 55. Diese Einrichtungen 5o und 55 sind so ausgelegt, daß sie "drei Stellungen einnehmen können und bestehen aus abgestuften Zylindern 53 und 58, ersten Kolben 51 und 56 und zweiten Kolben 52 und 57, die zylindrisch ausgebildet sind, damit sie die entsprechenden ersten Kolben 5.1 und 56 umfassen können. Diese ersten Kolben 51 und 56 greifen mit ihren Kolbenstangen 51a bzw. 56a in die nicht gezeigten inneren Hebel des Getriebes 6 ein. Die beiden Betätigungseinrichtungen 5o und 55 befinden sich in der neutralen Stellung, wenn Öldruck auf die jeweiligen zwei Kammern 53a bzw. 53b und 58a bzw. 58b ihrer abgestuften Zylinder 53 bzw. 58 einwirkt. Wenn der Öldruck in die jeweiligen Kammern 53a bzw. 58a eingeführt wird, bewegen sich die ersten Kolben 51 und 53 nach rechts (Fig. 2) und zwar zusammen mit den zweiten Kolben 52 und 57. Wenn der Öldruck den jeweiligen Kammern 53 b und 58b zugeführt wird, bewegen sich dagegen nur die Kolben 51 und 56 nach links.

Die Kammern 53a und 53b der Wahleinrichtung 5o stehen über die Wechselventile V₅ und Vg mit der Pumpe P (über das Ein-Aus-Ventil V^) oder dem Tank T in Verbindung. Andererseits sind die Kammern 58a und 58b der Schalteinrichtung

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55 über die Wechselventile V- und V_g mit der Pumpe P (über das Ein-Aus-Ventil V₁) oder mit dem Tank T verbunden. Wie gezeigt, befindet sich daher das Getriebe 6 in der neutralen Stellung. Wenn das Wechselventil V- auf ein Signal ADV4 hin zum Anschluß an die Pumpe P geschaltet wird, während das Wechselventil V« infolge eines Signales ADV3 zum Tank T geschaltet wird, stellt das Getriebe die vierte Geschwindigkeitsstufe ein. Wenn ein Schaltsignal für den Wechsel von der vierten zur fünften Geschwindigkeitsstufe erzeugt wird, werden die Wechselventile V_R und Vt zunächst mit der Pumpe P verbunden und zwar infolge der Signale ADV3 und ADV4, wodurch die Betätigungseinrichtung 55 in die gezeigte neutrale Stellung zurückkehrt. Anschließend wird die Verbindung des Wechselventils V_ß infolge eines Signals ADV1 zur Pumpe P umgeschaltet, während die Verbindung des Wechselventils V,- zum Tank T umgeschaltet wird, so daß die Wahleinrichtung 5o in die 5. Geschwindigkeitsstufe - Rückwärtswahlstufe verschoben wird. Dann wird die Verbindung des Wechselventils Vg in-

2Ö folge eines Signals ADV3 zur Pumpe P umgeschaltet, während das Wechselventil V₇ mit dem Tank T verbunden wird, so daß die Schalteinrichtung 55 in die der 5-ten Pahrtstufe entsprechende Stellung verschoben wird, wodurch das Getriebe 6 auf die 5-te Fahrgeschwindigkeit eingestellt wird.

Die Schaltstufen für die jeweiligen Geschwindigkeitsstufen können so durch Umschalten der Wechselventile V-- und V_c

o ο

bzw. Vg und V~ infolge der Signale ADV1 und ADV2 bzw. ADV3 und ADV4 eingestellt werden, um wechselweise die Wahleinrichtung 5o oder die Schalteinrichtung 55 zu betätigen .

Die Vorgänge des in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiels werden nachstehend beschrieben:

(1) Zunächst: Wenn der Wahlhebel 7 in die "D" Stellung verschoben wird, so daß das gewählte Stellungssignal SP

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der "D"-Stufe vom Stellungsfühler 7a dem Eingangstor 9d zugeleitet wird, liest dies das Steuergerät 9a über BUS 9f, um es im RAM 9e zu speichern und sendet das Betätigungssignal ADV zur Betätigungseinrichtung 5 des Getriebes vom Ausgangstor aus, so daß die Betätigungseinrichtung angetrieben wird, um das Getriebe für die erste Stufe zu schalten.

(2) Sodann: Das Steuergerät 9a empfängt ein Signal GP vom Stellungsfühler 6c bezüglich der Stellung des Getriebes. Dieser Stellungsfühler 6c stellt die Stellung der inneren Hebel fest, die in die Wahleinrichtung und die Schalteinrichtung 55 (Fig. 2) eingreifen,um als Stellungssignal GP die Stellungssignale S-> S und

*5 S^ der Schaltstellungen und die Wahlstellungssignale E₂, E und E- zu erzeugen (Fig. 2). Im Fall der ersten Geschwindigkeitsstufe werden z.B. die festgestellten Signale E₁ und S₂ als Stellungssignal GP des Getriebes abgegeben. Nach Empfang dieses Stellungssignals GP stellt das Steuergerät 9a fest, daß das Getriebe 6 tatsächlich in die erste Geschwindigkeitsstufe eingerückt ist und speichert dies als TCS im RAM 9e.

(3) Sodann: Das Steuergerät 9a schickt das Signal CDV zur Betätigung der Kupplung über die öffnung 9c zur Betätigungseinrichtung 3 der Kupplung aus, so daß die Betätigungseinrichtung 3 allmählich die Kolbenstange 3a nach links bewegt, um allmählich den Auslösehebel 2a nach links zu verschieben. Wie durch die Kurve a in Fig. 4 gezeigt, verändert sich infolgedessen der Eingriffsanteil der Kupplung, so daß sie aus der ausgerückten Stellung über eine teilweise eingerückte Stellung in die voll eingerückte Stellung bewegt wird. Infolgedessen fährt das Fahrzeug an.

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(4) Anschließend: Das Steuergerät 9a empfängt periodisch ein ermitteltes Signal (in Form von Impulsen) WP von dem Geschwxndigkeitsfühler 8b über das Eingangstor 9d, um eine Fahrgeschwindigkeit V zu errechnen und sie im RAM 9e zu speichern, und empfängt eine Angabe AP, wie weit das Beschleunigungspedal 11 heruntergedrückt ist, vom Fühler 11a über das Eingangstor 9d , um es im RAM zu speichern und um nach einem Schaltplan SM die Geschwindigkeitsstüfe entsprechend der Fahrzeuggeschwindigkeit V und dem Signal AP, die als Teil des Programms im ROM 9b gespeichert sind, zu bestimmen. Das ROM 9b ist insbesondere in der Form einer Tabelle zusammen mit dem Schaltplan SM, der der Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs entspricht und dem Verschwenkungsgrad AP des Beschleunigungspedals (Fig. 3) gespeichert. In dieser Fig. 3 sind die jeweiligen Schaltstellungen der Fahrgeschwindigkeit durch die Kurven I, II, III, IV und V gekennzeichnet, von denen die ausgezogenen Kurven die Grenzen fürs Hinaufschalten und die gestrichelten Kurven die Grenzen fürs Herunterschalten angeben. Darüberhinaus wird eine nachfolgende Geschwindigkeitsstellung TC1 durch den Verschwenkungsgrad AP und die Fahrgeschwindigkeit V bestimmt.

(5) Sodann: Das Steuergerät 9a vergleicht die Geschwindigkeitseinstellung TCS, die im RAM 9e gespeichert ist, und die mit ilier bestimmten Geschwindigkeitsstellung ausgewählt wurde, um ein Nichtfahr-Signal zu erzeugen, wenn sie einander gleich sind und um den Prozeßablauf zu starten, um die vorbestimmte Geschwindigkeitsstufe einzuschalten, falls sie verschieden sind. Dieser Prozeßablauf wird nachstehend im Hinblick auf Fig. 5 erläutert.

(6) Das Steuergerät 9a schickt das Signal CDV für den Antrieb der Kupplung, wenn es einen Befehl zum Wechsel

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der Geschwindigkeit erkennt, zur Betätigungseinrichtung 3 für die Kupplung 2 über das Ausgangstor 9c. Infolgedessen wird Öldruck der Kammer 33a des Zylinders 33 der Betätigungseinrichtung 3 der Kupplung zugeführt, damit die Kolbenstange 3a (oder 31a)nach rechts zurückkehrt, wodurch der Hebel 2a nach rechts zurückgefahren wird, so daß die Kupplung 2 allmählich gelöst wird, wie es die Kurve b in :¹ig. 4 zeigt. Dann erhält das Steuergerät 9a ein Stellungssignal CP (oder CLT) über das Eingangstor 9d vom Stellungsfühler 34 (Fig. 2), der die Lage der Kolbenstange 31 a der Betätigungseinrichtung 3 der Kupplung erkennt und vergleicht das Stellungssignal CLT mit einem eingestellten Stellungssignal CLT_Q' (das im ROM 9b gespeichert ist) und zeigt an, daß die Kupplung gelöst wird. Bezüglich CLT CLT stellt das Steuergerät 9a fest, daß die Kupplung gelöst wird und unterbricht den Antrieb der Betätigungseinrichtung 3 der Kupplung.

(7) Sodann schickt das Steuergerät über das Ausgangstor 9c Antriebssignale ADV3 und ADV4 zur Schalteinrichtung 55 in der Betätigungseinrichtung 5 des Getriebes, um die Schalteinrichtung in eine neutrale Stellung zu bringen. Dadurch gelangt das Getriebe 6 in eine neutrale Stellung. Das Steuergerät 9a entnimmt vom Stellungssignal GP des erwähnten Getriebe-Stellungsfühlers 6c, daß das aufgefangene Signal S eingeschaltet ist, d.h. daß das Getriebe 6 sich tatsächlich in der neutralen Stellung befindet.

(8) Sodann liest das Steuergerät 9a vom ROM 9b ein Untersetzungsverhältnis SR ab, das der vorerwähnten festgelegten Geschwindigkeitsstufe entspricht und führt die folgende Auswertung mit der Fahrzeuggeschwindigkeit V des RAM 9e durch, um den folgenden Wert N. zu ermitteln:

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N₁ = V χ SR

Die Umdrehungen der Abgangswelle 6b können statt der Fahrzeuggeschwindigkeit V aus den aufgenommenen Impulsen des Fühlers 8b herangezogen werden und in die obige Formel eingesetzt werden. Das ermittelte Produkt wird im RAM 9e gespeichert. Gleichzeitig empfängt das Steuergerät 9a Impulse IP vom Drehzahlmesser 8a über das Eingangstor 9d , um die Drehzahl N_Q der Eingangswelle 6a zu ermitteln und sie im RAM 9a zu speichern.

(9) Sodann bestimmt das Steuergerät eine Synchronbelastung

Mdurch Berechnung von
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Das Steuergerät entnimmt speziell dem RAM 9e das Produkt N₁ und die Drehzahl N_Q, um die Synchronbelastung M als absoluten Differenzwert zu bestimmen.

Dann entnimmt das Steuergerät 9a einen vorbestimmten Syn chronisierungswert ΔN vom RAM 9b und vergleicht ihn mit der Synchronbelastung M. Die vorbestimmte Synchronisierungsbelastung AN wird entsprechend der Kapazität der Synchronisierungseinrichtung festgelegt. Wie später erläutert wird, ist darüberhinaus eine Synchronbelastung AN für jede Geschwindigkeitseinstellung vorgesehen und ist in Abhängigkeit davon verschieden, ob rauf oder runtergeschaltet wird. Das Steuergerät 9a wählt die optimale Belastung A N nach den genannten Bedingungen aus.

(1o) Das Gerät 9a steuert das Einrücken der Kupplung 2, wenn es aus dem erwähnten Vergleich feststellt, daß M =AN ist , d.h. die Synchronisierungsbelastung

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zu hoch ist. Das Steuergerät 9a schickt das Antriebssignal CDV über das Ausgangstor 9c an die Betätigungseinrichtung der Kupplung wie beim Schritt (3) , um die Kupplung zu betätigen. Dadurch werden die Antriebsmaschine und das Getriebe 6 miteinander verbunden, wobei jedoch das Getriebe 6 in der neutralen Stellung gehalten wird. Die Antriebswelle (oder die Abgangswelle) 6b wird daher nicht von de r Antriebsmaschine 1 angetrieben, sondern die Synchronisierungsbelastung wird mittels dieser Verbindung verringert. Die überhöhte Synchronisierungsbelastung kann auftreten, wenn die Gangschaltung springt, wenn das Beschleunigungspedal plötzlich heruntergedrückt wird, während das Fahrzeug in Fahrt ist.

(11) Das Steuergerät 9a unternimmt dagegen eine überprüfung der Angaben, wenn es feststellt, daß eine Ungleichheit M<^1 N als Ergebnis des ersten Vergleichs eingetreten ist.

(12) Das Steuergerät 9a entnimmt dann vom RAM 9e die nachfolgende Geschwindigkeitsstufe TC₁, um den Wahlschalter 5o der Getriebe-Betätigungseinrichtung 5 anzutreiben, um die gewählte Einstellung für diese Geschwindigkeitsstufe zu verwirklichen. Insbesondere schickt das Steuergerät 9a die AntriebsSignale ADV1 und ADV2 über das Ausgangstor 9c aus, um die Wahlein richtung 5o anzutreiben, um dadurch den gewählten Antrieb für das Getriebe 6 zu verwirklichen. Wenn die nachfolgende Geschwindigkeitseinstellung z.B.

die 4. Geschwindigkeitsstufe ist, wird der Kolben 51 hydraulisch beaufschlagt, um eine mittlere Stellung im Zylinder 53 einzunehmen. Wenn das Signal E_Q über das Eingangstor 9d eingegeben wird, um als Stellungssignal GP vom erwähnten Stellungsfühler des Getriebes zu erscheinen, bestätigt das Steuergerät

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9a darüberhinaus die gewählte Stelling und schaltet den Antrieb ab. Dazu diesem Zeitpunkt die Schalteinrichtung 55 in der neutralen Stellung steht, verbleibt

das Getriebe 6 in der neutralen Stellung. 5

(13) Sodann nimmt das Steuergerät 9a das Stellungssignal CLT des Stellungsfühlers 34 der Betätigungseinrichtung 3 für die Kupplung über das Eingangstor 9d auf und vergleicht es mit dem festgelegten Signal CLT- (das im ROM 9b gespeichert ist), das anzeigt, daß die Kupplung gelöst ist, um zu ermitteln, ob die Kupplung 2 ein- oder ausgekuppelt ist. Wenn sich ergibt, daß CLT = CLT- ist, insbesondere wenn sich herausstellt, daß die Kupplung 2 infolge des vorhergehenden Schritts (1o) eingekuppelt ist, so veranlaßt das Steuergerät 9a die Lösung der Kupplung wie beim vorhergehenden Schritt (6)«

Bei CLT< CLT. unternimmt dagegen das Steuergerät 9a eine neue überprüfung, da dann die Kupplung ausgerückt ist.

(14) Das Steuergerät 9a entnimmt dem RAM 9e die nachfolgende Geschwindigkeitseinstellung TC1, um die Schalteinrichtung 55 der Getriebe-Betätigungseinrichtung 5 zu betätigen, um die Schalteinstellung für diese Geschwindigkeitsstufe zu verwirklichen. Das Steuergerät 9a schickt insbesondere Antriebssignale ADV3 und ADV4 über das Ausgangst'or 9c aus, um die Schalteinrichtung 55 zu betätigen und dadurch die Umschaltung des Getriebes 6 zu erreichen. Wenn die nachfolgende Geschwindigkeitsstellung z.B. der vierten Geschwindigkeitsstufe entspricht, so wird der Kolben so gesteuert, daß er an das rechte Ende des Zylinders 58 gelangt. Und das Steuergerät 9a bestätigt die

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• 4 *

Schaltungseinstellung dadurch, daß das Signal S₁ als Getriebeeinstellungssignal GP erscheint, das vom Stellungsfühler 6c des Getriebes über das Eingangstor 9d eingegeben wird, wobei der Schaltungsantrieb unterbrochen wird.

Da der Wählantrieb bereits durch den vorhergehenden Schritt (12) betätigt wurde, wird das Getriebe 6 synchron zur 4. Geschwindigkeitsstufe umgeschaltet.

(15) Darüberhinaus treibt das Steuergerät 9a die Betätigungseinrichtung 3 der Kupplung durch eine Steuerung an, die dem Schritt (1o) ähnelt, um die Kupplung 2 einzurücken.

Andererseits ersetzt das Steuergerät 9a die gegenwärtige Geschwindigkeits-Schalteinstellung TCS des RAM 9e durch die nachfolgende Stellung TC1, wodurch die Gangänderungen beendigt werden.

Kurz gesagt werden durch die vorliegende Erfindung die Schritte (8), (9), (10), (11) und (12) dem bekannten Schaltverfahren hinzugefügt. Wenn die Belastung während der Synchronisation excessiv wird, so wird die Synchronisierung in der neutralen Stellung durchgeführt, indem einmal die Kupplung betätigt wird, um die Belastung während der Synchronisierung zu verringern und zum anderen die Kupplung anschließend wieder gelöst wird.

In der folgenden Tabelle sind die vorerwähnten Werte AN für die Synchronxsierungsbelastungen für jede Schaltstellung aufgeführt, da die Synchronisierungseinrichtung in den jeweiligen Schaltstellungen unterschiedliche Belastungsfähigkeiten aufweist:

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Nachfolgende Geschwin- Aufwärtsdigkeitsstellurig schalten

1. Geschw.Stufe

2. "

3. " 4.

5. "

"--"3^:4476AO

Abwärtsschalten +

	1,446
2,365	1,226
2,773	2,439
1,92ο	1,689
1,548	^m mm

Das Zeichen + bedeutet, daß diese Werte an der Kupplungsscheibe gemessen und auf Drehzahlwerte der Antriebsmaschine umgerechnet wurden.

Die vorgegebenen Belastungswerte ^N für die Synchronisierungseinrichtung differieren beim Aufwärtsschalten gegenüber denen beim Abwärtsschalten. Die WerteAN werden daher für das Aufwärtsschalten und für das Abwärtsschalten im voraus für jede Fahrtstufe festgelegt und im ROM 9b gespeichert.

Die Umdrehungen (Upm) der Eingangswelle beim obigen Schritt (8) werden in Form von Impulsen IP durch den Umdrehungszähler 8a der Eingangswelle 6a des Getriebes 6 ermittelt, sie können aber auch von der Kupplungsscheibe der Kupplung 2 in Impulsen RP abgenommen werden.

Wie vorstehend beschrieben, wird die Belastung der Synchronisiereinrichtung während der Schaltvorgänge gemessen, so daß die Synchronisierung, wenn die Belastung einen festgelegten Wert überschreitet, dadurch gesteuert wird, daß die eingerückte Kupplung nochmals betätigt und vor Ausführung der Synchronisierung wieder eingerückt wird, während das Getriebe sich in der neutralen Stellung

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befindet, Dank dieser sogenannten "doppelten Kupplungs-Betätigung" erfreut sich die Erfindung des Effekts, daß die Synchronisierung vorgenommen wird, nachdem die Belastung verringert ist. Das Verfahren nach der vorliegenden Erfindung verhindert damit eine Untersynchronisierung in einem automatischen Synchrongetriebe.

Nach der vorliegenden Erfindung wird darüberhinaus die Belastung der Synchronisierungseinrichtung in Werten der

XO Differenz zwischen den Umdrehungen (Upm) der Eingangs welle des Getriebes und dem Produkt aus Fahrzeuggeschwin digkeit bzw. den Upm der Abgangswelle und dem Untersetzungsverhältnis bestimmt. Als Ergebnis erfreut sich die Erfindung eines weiteren Effekts, daß die Ermittlung der Belastung der Synchronisiereinrichtung leicht und schnell durchgeführt werden kann.

Wenn auch die Erfindung hier in Verbindung mit einem Ausführungsbeispiel beschrieben wurde, so kann sie doch in unterschiedlicher Weise im Rahmen ihres Gehaltes abgewandelt werden.

Claims

1. Verfahren zur Schaltung eines automatischen Synchrongetriebes für ein Fahrzeug mit

(1) einem ersten Schritt zum Einrücken einer Kupplung (2),um eine Antriebsmaschine (1) in Reaktion auf einen Schaltbefehl mit einem Getriebe zu verbinden;

(2) einem zweiten Schritt, in dem das Getriebe (6) aus einer Gangstellung für eine bestimmte Geschwindigkeit in eine neutrale Schaltstellung verschoben wird;

(3) einem dritten Schritt, bei dem das Getriebe (6) aus der neutralen Schaltstellung in eine nachfolgende Fahrtstellung verschoben wird;

(4) einem vierten Schritt, bei dem die Kupplung betätigt wird, dadurch gekennzeichnet, daß eine doppelte Betätigung der Kupplung (2) erfolgt, bei dem der Grad der auf die Synchronisiereinrichtung einwirkenden Belastung während der Umschaltung der Gänge ermittelt wird und anschließend die ausgerückte Kupplung frei gegeben wird, wobei sich das automatische Getriebe in der neutralen Stellung befindet, wenn die Belastung der Synchronisiereinrichtung einen vorgegebenen Wert übersteigt, so daß die Belastung verringert

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wird/ um jede Unter-Synchronisierung in dem automatischen Getriebe zu vermeiden,

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die doppelte Betätigung der Kupplung folgende Schritte umfaßt:

(5) einen fünften Schritt, in dem ein erster Wert, der der Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeuges entspricht, mit einer Konstanten, die dem Untersetzüngsverhältnis der anschließenden Geschwindigkeitsstufe entspricht, multipliziert wird, um eine Differenz zwischen dem Multiplikationsprodukt und einem zweiten Wert, der der Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeuges entspricht, zu ermitteln;

(6) einen sechsten Schritt, durch den die Differenz und ein vorbestimmter Belastungswert für die Synchronisiereinrichtung miteinander verglichen werden;

(7) ein siebenter Schritt, bei dem die Kupplung (2) nach dem Schritt (2) betätigt wird, wenn die Differenz nicht kleiner als der vorgegebene Belastungswert für die Synchronisiereinrichtung ist; und

(8) einen achten Schritt, bei dem die Kupplung nach dem siebenten (7) und vor dem dritten (3) Schritt freigegeben wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der erstgenannte Wert direkt in der Dimension der Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs ermittelt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der erstgenannte Wert als Drehzahlangabe (Upm) der Abgangswelle (6b) des Getriebes (6) ermittelt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Wert als Drehzahlangabe (Upm) der Eingangswelle (6a) des automatischen Getriebes (6) ermittelt wird.

6. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Wert als Drehzahlangabe (üpm) der Abgangswelle der Antriebsmaschine (1) ermittelt wird.

7. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die im voraus festgelegte Belastung der Synchronisiereinrichtung, die im sechsten Schritt (6) verglichen wird, für jede Fahrgeschwindigkeitseinstellung bestimmt wird, so daß sie entsprechend der der vorhergehenden folgenden Einstellung ausgewählt wird.

8. Verfahren nach dem Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die vorbestimmte Belastung der Synchronisiereinrichtung, die beim sechsten (6.) Schritt verglichen wird, für jede Aufwärtsschaltung und für jede Abwärtsschaltung festgelegt wird, so daß sie entsprechend der Weiterschaltung von einer Geschwindigkeit aufwärts oder abwärts zur folgenden Geschwindigkeitsstufe ausgewählt wird.