DE4318292C2

DE4318292C2 - Verfahren zur Verbesserung des Schaltkomforts beim Rückschalten eines Kraftfahrzeuglastschaltgetriebes durch gebremsten Motorhochlauf

Info

Publication number: DE4318292C2
Application number: DE4318292A
Authority: DE
Inventors: Georg Kruse; Dieter Schmidt
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 1992-06-12
Filing date: 1993-06-02
Publication date: 2003-02-27
Anticipated expiration: 2013-06-03
Also published as: DE4318292A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verbesserung des Schalt komforts beim Rückschalten eines Kraftfahrzeuglastschaltgetriebes durch gebremsten Motorhochlauf gemäß dem Oberbegriff des Anspruch 1.

Es ist bekannt, daß in einem Kraftfahrzeug ein Antriebsmotor das ihm nachgeschaltete Getriebe über eine Getriebeeingangswelle mit einer Motordrehzahl N und mit einem Motordrehmoment antreibt. Mit Hilfe des im Getriebe befindlichen Drehmomentwandlers wird dieses Motormoment in Abhängigkeit von dem vom Fahrer gewählten Gang in ein Getriebeabtriebswellendrehmoment M_G umgewandelt. Zum Schalten des Getriebes werden im Getriebe befindliche Schaltglieder (Kupplungen und Bremsen) mittels eines hydraulischen Steuer systems betätigt.

Zur Verbesserung des Fahrkomforts beim Rückschalten eines solchen Getriebes wurde bereits vorgeschlagen, den Rückschaltvorgang zug kraftunterbrechungsfrei durchzuführen. So ist zum Beispiel aus der US 4,653,351 ein Verfahren und eine Einrichtung zur zug kraftunterbrechungsfreien Rückschaltung eines Kraftfahrzeugge triebes bekannt geworden. Bei diesem Verfahren wird nach der Ein leitung des Schaltvorgangs die Momentenübertragungskapazität der Kupplung des bisherigen Ganges durch eine Absenkung des Steuer drucks reduziert. Dies hat zur Folge, daß der Antriebsmotor sich in einem durch die Kupplung des bisherigen Ganges gebremsten Hochlauf der Synchrondrehzahl für diesen Schaltvorgang nähert. Während des Hochlaufs des Motors wird die Momentenübertragungska pazität der Kupplung des bisherigen Ganges konstant gehalten, was einen konstanten Drehmomentenverlauf an der Getriebeabtriebswelle zur Folge hat.

Bei Erreichen der Synchrondrehzahl des Motors zur Zurüchschaltung in den nächsttieferliegenden Gang wird die Kupplung des neuen Ganges aktiviert, und gleichzeitig die Momentenübertragungskapa zität der Kupplung des bisherigen Ganges wieder angehoben. Die Kupplung des bisherigen Ganges erreicht dabei aber nicht ihre ma ximale Momentenübertragungskapazität, sie dient lediglich als Zu schalthilfe, deren Momentenübertragungskapazität erst dann auf Null reduziert wird, wenn die Kupplung des neuen Ganges voll greift. Das Ergebnis einer derartigen Verfahrensweise ist, daß der Verlauf des Getriebeabtriebswellendrehmoments keine Zugkraft unterbrechungen mehr aufweist, und so eine gewisse Fahrkomfort verbesserung stattfindet.

Außerdem ist durch die US 4,102,222 ein weiteres Verfahren zur Verbesserung des Fahrkomforts beim Rückschalten eines derartigen Getriebes bekannt geworden. Auch hier wird der Rückschaltvorgang durch eine starke Absenkung der Momentenübertragungskapazität der Kupplung des bisherigen Ganges eingeleitet, der sich eine Phase mit konstanter Momentenübertragungskapazität anschließt. Aller dings wird in diesem Verfahren bereits während des durch die Kupplung des bisherigen Ganges gebremsten Motorhochlaufs die Bremse des neuen Ganges zum Teil aktiviert. Wenn der Bremsdruck seinen Sollwert erreicht hat, wird das konstante Bremsmoment der Kupplung des bisherigen Ganges ab diesem Zeitpunkt auf Null redu ziert.

Zur weiteren Komfortverbesserung beim Rückschalten eines Lastschaltgetriebes wird in der EP 0 435 373 A2 vorgeschlagen, nach dem Absenken des Steuerdrucks zur Reduzierung der Momentenübertragungskapazität den Steuerdruck stufenartig wieder zu erhöhen und dann konstant zu halten. Durch den erhöhten Steuerdruck wird der Hochlauf des Antriebsmotors verstärkt abgebremst.

Im Ergebnis ist dadurch ein im wesentlichen zugkraftunterbrechungsfreier Rückschaltvorgang feststellbar, der aber bei diesen bekannten Verfahren dennoch zu keinen vollbefriedigenden Ergebnissen geführt hat.

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt die Aufgabe der Er findung darin, ein Verfahren vorzustellen, mit dem der Schaltkom fort beim Rückschaltvorgang eines gattungsgemäßen Getriebes wei ter verbesserbar ist.

Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus den Merkmalen des An spruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen entnehmbar.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß die bisher be kannten Verfahren deshalb nicht zu guten Ergebnissen bezüglich des Schaltkomforts führen konnten, weil jeweils die Momenten übertragungskapazität des Schaltgliedes des bisherigen Ganges während des Motorhochlaufs konstant gehalten wurde. Dies führt zu einem vergleichsweise schnellen Motorhochlauf, bei dem die Syn chrondrehzahl des Antriebsmotors zum Einschalten des Schaltglie des des neuen Gangs bei vorgegebenen Schalttoleranzen nur schwer abzufangen ist. Erfindungsgemäß werden daher die bekannten Ver fahren derart weitergebildet, daß während des gebremsten Motor hochlaufs der Steuerdruck für das Schaltglied des bisherigen Gan ges von einem unteren Druckwert solange bis zu einem oberen Druckwert angehoben wird, bis die Synchrondrehzahl für den Schaltvorgang erreicht ist. Im Ergebnis führt dies zu einem zu nehmend langsameren Motorhochlauf, so daß Momentenstöße beim Zu schalten des neuen Ganges vermieden werden.

Die Anhebung des Steuerdrucks von dem unteren Druckwert zu dem oberen Druckwert kann sowohl kontinuierlich nach einer vorgegebe nen Steuerungsfunktion erfolgen, als auch in Abhängigkeit vom ak tuellen Motordrehzahlwert geregelt werden.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung erfolgt die Absen kung des Steuerdrucks von dem oberen Druckwert nach Erreichen der Synchrondrehzahl langsam und stätig, bis der Steuerdruck dieses Schaltgliedes auf Null abgesenkt ist.

Das Verfahren gemäß der Erfindung läßt sich anhand der Zeichnung erläutern. Es zeigen:

Fig. 1: den Verlauf der Motordrehzahl über der Zeit,

Fig. 2: den Verlauf des Steuerdrucks des bisherigen Schaltgliedes über der Zeit,

Fig. 3: den Steuerdruck des Schaltgliedes des neuen Gan ges als Funktion von der Zeit, sowie

Fig. 4: das Getriebeabtriebswellendrehmoment als Funkti on von der Zeit.

Gemäß den Fig. 1 bis 4 ist das Getriebe im Zeitpunkt t₀ in den Gang geschaltet, aus dem heruntergeschaltet werden soll. Der Motor dreht die Kurbelwelle mit der Motordrehzahl N₁, am Schalt glied des derzeit eingelegten Ganges liegt der Steuerdruck P_B4 an, der Steuerdruck am Schaltglied des zuzuschaltenden Ganges be trägt Null und das Getriebeabtriebswellendrehmoment weist einen Anfangswert von M_G0 auf.

Im Zeitpunkt t₁ wird gemäß Fig. 2 der Steuerdruck P_B für das Schaltglied des bisherigen Ganges auf einen Wert P_B1 abgesenkt, in deren Folge der Motor im Zeitintervall t₁ bis t₂ gemäß Fig. 1 schwach gebremst hochläuft.

Durch die Verringerung der Momentenübertragungskapazität des bis herigen Schaltgliedes sinkt das Getriebeabtriebswellendrehmoment auf einen neuen Wert M_G1.

Im Zeitpunkt t₂ wird der Steuerdruck P_B für das Schaltglied des bisherigen Ganges auf einen Wert P_B2 erhöht, was einerseits einen leichten Anstieg des Getriebeabtriebswellendrehmomentes M_G be wirkt, andererseits aber den Motor in seinem schnellen Hochlauf abbremst.

In dem Zeitintervall t₂ bis t₄ wird der Steuerdruck P_B für das Schaltglied des bisherigen Ganges kontinuierlich bis auf einen Wert P_B3 angehoben. Durch diese Maßnahme wird der Motorhochlauf zunehmend abgebremst, womit ein sehr langsames Annähern der Mo tordrehzahl an die Synchrondrehzahl N_S ermöglicht wird (Fig. 1 und Fig. 2).

Gemäß Fig. 3 wird im Zeitpunkt t₃ der Druck P_K für das Schalt glied des neuen Ganges von Null auf P_K1 leicht angehoben, und im Zeitpunkt t₄ des Erreichens der Synchrondrehzahl N_S auf einen Druck P_K2 angehoben, der für die Übertragung des gesamten Drehmo ments M_G2 im neuen Gang erforderlich ist.

Gemäß Fig. 2 wird der Druck P_B für das Schaltglied des bisheri gen Ganges von dem Wert P_B3 auf Null innerhalb des Zeitintervalls t₄ bis t₅ kontinuierlich und stetig abgesenkt, so daß in diesem Zeitintervall t₄ bis t₅ ein sanfter Momentenanstieg von bisheri gen zum neuen Gang erfolgt.

Wie Fig. 4 deutlich entnehmbar ist, bewirkt die Anhebung des Steuerdrucks P_B für das Schaltglied des bisherigen Ganges während des gebremsten Hochlaufs des Motors einen insgesamt harmonischen Verlauf. Von besonderer Bedeutung dabei ist, daß schon während des Schaltvorgangs das Getriebeabtriebswellendrehmoment stetig und ohne Momentensprünge angehoben werden kann. Dieser Momenten verlauf wird, wie Versuche ergeben haben, von den Insassen eines mit einem derartigen Getriebe ausgestatteten Fahrzeuges als be sonders angenehm empfunden.

Die erfindungsgemäße Anhebung des Steuerdrucks P_B für das Schalt glied des bisherigen Ganges im Zeitintervall t₂ bis t₄ kann über eine zuvor festgelegte Steuerungsfunktion erfolgen, wenngleich die Regelung dieses Steuerdrucks in Abhängigkeit von der Motor drehzahl als besonders vorteilhaft anzusehen ist.

Claims

1. Verfahren zur Verbesserung des Schaltkomforts beim Rückschalten eines Kraftfahrzeuglastschaltgetriebes durch gebremsten Motorhochlauf, bei dem ein Antriebsmotor das Getriebe über eine Getriebeeingangswelle mit einer Motordrehzahl N und einem Motordrehmoment antreibt, bei dem im Getriebe befindliche Drehmomentwandler das Motormoment in Abhängigkeit von dem vom Fahrer gewählten Gang in ein Getriebeabtriebswellendrehmoment M_G umwandeln, bei dem im Getriebe befindliche Schaltglieder, wie Kupplungen und Bremsen, zum Schalten der Getriebegänge mittels eines hydraulischen Steuerungssystem betätigt werden, und das die folgenden Verfahrensschritte umfaßt:

a) Ausgehend vom Zeitpunkt des Rückschaltbeginns t₁ erfolgt ein Absenken des Steuerdrucks (P_B) für das Schaltglied des bisherigen Ganges vom bisherigen Druck (P_B4) auf einen reduzierten Druck (P_B1); was einen schwach gebremsten Hochlauf des Antriebsmotors in Zeitintervall t₁ bis t₂ zur Folge hat;
b) Im Zeitpunkt t₂ wird der Steuerdruck für das Schaltglied des bisherigen Ganges auf einen höheren Druck (P_B2) angehoben, so daß der Motor nunmehr gebremst von diesem Schaltglied zur Synchrondrehzahl (N_S) für diesen Schaltvorgang hochläuft;
c) Beginn des Aufbaus des Steuerdrucks (P_K1) für das Schaltglied des neuen Ganges im Zeitpunkt t₃;
d) Ständiges Messen der Motordrehzahl (N) und bei Erreichen der Synchrondrehzahl (N_S) im Zeitpunkt t₄ anheben des Steuerdrucks für das Schaltglied des neuen Ganges auf einen Druck (P_K2), der zur Übertragung des gesamten Drehmomentes des neuen Ganges notwendig ist, anschließendes Absenken des Steuerdruckes (P_B) des Schaltgliedes des bisherigen Ganges bis auf Null, so daß das neue Schaltglied das Motordrehmoment vollständig übernimmt,

dadurch gekennzeichnet, daß während des gebremsten Motorhochlaufs im Zeitintervall t₂ bis t₄ der Steuerdruck (P_B) für das Schaltglied des bisherigen Ganges von einem unteren Druckwert (P_B2) solange bis zu einem oberen Druckwert (P_B3) angehoben wird, bis die Synchrondrehzahl (N_S) für den Schaltvorgang erreicht ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die An hebung des Steuerdruckes des Schaltgliedes des bisherigen Gan ges von dem unteren Druckwert (P_B2) zum oberen Druckwert (P_B3) kontinuierlich erfolgt.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die An hebung des Steuerdrucks des Schaltgliedes des bisherigen Gan ges von einem unteren Druckwert (P_B2) zum oberen Druckwert (P_B3) in Abhängigkeit von dem aktuellen Motordrehzahlwert (N) geregelt wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn zeichnet, daß die Absenkung des Steuerdrucks des Schaltgliedes des bisherigen Ganges von einem oberen Druckwert (P_B3) auf Null langsam und stetig erfolgt.