DE4330126A1 - Vorrichtung zur Beeinflussung des Brennkraftmaschinenmoments in einem Kraftfahrzeug während des Gangwechsels - Google Patents
Vorrichtung zur Beeinflussung des Brennkraftmaschinenmoments in einem Kraftfahrzeug während des GangwechselsInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Be
einflussung des Brennkraftmaschinenmoments in einem
Kraftfahrzeug während des Gangwechsels eines Stufenge
triebes nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Eine derartige Vorrichtung ist beispielsweise aus der
DE 28 48 624 C2 bekannt. Bei dieser bekannten Vorrichtung
wird in Abhängigkeit von der bei Einleitung des Gangwech
sels erfaßten und der zum Ende des Gangwechsels vorausbe
rechneten Brennkraftmaschinendrehzahl das Drehmoment der
Brennkraftmaschine während des Gangwechsels reduziert,
um den beim Umschalten des Stufengetriebes auftretenden
Schaltruck zu vermindern. Die Reduzierung des Brennkraft
maschinenmoments wird sowohl bei Hochschaltungen als auch
bei Rückschaltungen vorgenommen. Beispielsweise wird bei
Rückschaltungen durch die Reduzierung des Brennkraftma
schinenmoments verhindert, daß die Brennkraftmaschine mit
vollem Moment gegen den Freilauf läuft und damit einen
stark spürbaren Ruck erzeugt. Andererseits verursachen
Rückschaltungen insbesondere bei hoher Brennkraftmaschi
nendrehzahl durch die sich noch weiter erhöhende Brenn
kraftmaschinendrehzahl ein hohes Bremsmoment an den An
triebsrädern. Vor allem bei sehr kleinen Drosselklappen
winkeln muß die träge Masse der Brennkraftmaschine über
die Kupplungen von den Antriebsrädern hochbeschleunigt
werden. Für diesen Fall führt gerade eine Reduzierung des
Brennkraftmaschinenmoments zu einem unkomfortablen
Schaltruck und erhöht den Verschleiß der Kupplungen.
Es ist Aufgabe der Erfindung, insbesondere bei Rückschal
tungen einen Schaltruck zu verhindern.
Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des
Patentanspruchs 1 gelöst.
Erfindungsgemäß wird bei Rückschaltungen, insbesondere
bei hohen Brennkraftmaschinendrehzahlen, während des
Gangwechsels das Brennkraftmaschinenmoment erhöht.
Da bei Rückschaltungen die Synchrondrehzahl der Brenn
kraftmaschine im neu eingelegten Gang größer als im vor
her eingelegten Gang ist, wird durch die Erhöhung des
Brennkraftmaschinenmoments die neue Synchrondrehzahl
schneller erreicht. Dadurch wird die Schaltzeit der Rück
schaltung verringert, der Schaltruck vermindert und der
Verschleiß der Kupplungen reduziert.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ist der Ge
genstand des Patentanspruchs 2.
Das Brennkraftmaschinenmoment während des Gangwechsels
bei Rückschaltungen wird insbesondere dann erhöht, wenn
der Drosselklappenwinkel und/oder der Fahrpedalwinkel
einen ersten Schwellwert unterschreitet und gleichzeitig
die Fahrzeugbeschleunigung einen zweiten Schwellwert
überschreitet.
Mit dieser erfindungsgemäßen Weiterbildung wird die Erhö
hung des Brennkraftmaschinenmoments insbesondere bei sog.
Schubrückschaltungen vorgenommen. Vorzugsweise ist der
erste und zweite Schwellwert zumindest nahezu Null, d. h.
die Schubrückschaltung wird durch zumindest konstant
bleibende Fahrzeuggeschwindigkeit bei geschlossener Dros
selklappe erkannt.
Gerade bei Schubrückschaltungen werden die rotierenden
Massen der Brennkraftmaschine über die Kupplungen von den
Antriebsrädern hochbeschleunigt, so daß durch die erfin
dungsgemäße Weiterbildung dabei der Verschleiß der Kupp
lungen vermindert wird.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist
der Gegenstand des Patentanspruchs 3.
Bei Rückschaltungen wird während des Gangwechsels das
Brennkraftmaschinenmoment in einer alternativen Ausfüh
rungsform dann erhöht, wenn die Differenz zwischen der
vor dem Gangwechsel und der nach dem Gangwechsel vorlie
genden Brennkraftmaschinendrehzahl einen vorgegebenen
Schwellwert überschreitet. Dabei kann die nach dem Gang
wechsel vorliegende Brennkraftmaschinendrehzahl bei
spielsweise aus der neuen Gangübersetzung und der vor dem
Gangwechsel vorliegenden Brennkraftmaschinendrehzahl vor
ausberechnet werden.
Mit dieser erfindungsgemäßen Weiterbildung wird gerade
bei einer großen Differenz zwischen den Synchrondrehzah
len des alten und des neuen Ganges die Synchrondrehzahl
des neuen Ganges schneller erreicht, wodurch sowohl der
Schaltruck als auch die Schaltzeit vermindert wird.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist
der Gegenstand des Patentanspruchs 4.
Die Erhöhung des Brennkraftmaschinenmoments wird vorteil
hafterweise durch weiteres Öffnen des Drosselklappenwin
kels vorgenommen.
Mit dieser erfindungsgemäßen Weiterbildung ist eine stär
kere Erhöhung des Brennkraftmaschinenmoments als bei
spielsweise durch Verstellung des Zündwinkels möglich. Da
eine stärkere Erhöhung des Brennkraftmaschinenmoments er
reicht wird, ist auch die Erhöhung der Brennkraftmaschi
nendrehzahl auf die Synchrondrehzahl des neuen Ganges
schneller erreichbar.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist
der Gegenstand des Patentanspruchs 5.
Zur Erhöhung des Brennkraftmaschinenmoments durch wei
teres Öffnen des Drosselklappenwinkels wird jedoch ein
maximal zulässiger Drosselklappenwinkel definiert, der
während des Gangwechsels nicht überschritten werden darf.
Dadurch wird ein ungewolltes Beschleunigen verhindert,
falls ein Fehler in der Ansteuereinheit der Drosselklappe
vorliegen sollte. Somit wird auch die Sicherheit der er
findungsgemäßen Vorrichtung erhöht.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist
der Gegenstand des Patentanspruchs 6.
Die Dauer des weiteren Öffnens des Drosselklappenwinkels
zur Erhöhung des Brennkraftmaschinenmoments ist erfin
dungsgemäß wesentlich kürzer als die Schaltzeit des Gang
wechsels.
Mit dieser erfindungsgemäßen Weiterbildung ist nur ein
sehr kurzer Eingriffin das Brennkraftmaschinenmoment nö
tig, da durch den Einsatz der Drosselklappe das
Brennkraftmaschinenmoment sehr stark erhöht werden kann.
Dabei ist es jedoch sicherer, bei starker Öffnung des.
Drosselklappenwinkels zur Verhinderung einer ungewollten
Beschleunigung die Dauer dieses Eingriffs zu minimieren.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfin
dung dargestellt. Sie zeigt eine Erhöhung des Brennkraft
maschinenmoments bezogen auf einen Brennkraftmaschinen
drehzahlverlauf bei einer Rückschaltung.
Im oberen Diagramm der Zeichnung ist auf der Abszisse die
Zeit t und auf der Ordinate die Brennkraftmaschinendreh
zahl n dargestellt. Das Diagramm stellt einen typischen
Verlauf der Brennkraftmaschinendrehzahl n bei einer Rück
schaltung RS zwischen der Synchrondrehzahl nalt des vor
her eingelegten Ganges und der Synchrondrehzahl nneu des
neu eingelegten Ganges dar. Die Dauer des Gangwechsels
wird durch die Schaltzeit definiert, die zum Zeitpunkt
tein beginnt und zum Zeitpunkt taus endet. Zum Zeitpunkt
aus hat sich die Brennkraftmaschinendrehzahl gegenüber
dem Zeitpunkt tein ein um die Differenz Delta n zwischen der
vor dem Gangwechsel nalt und der nach dem Gangwechsel
nneu vorliegenden Brennkraftmaschinendrehzahl erhöht.
Die Erhöhung + Delta M des Brennkraftmaschinenmoments M
während des Gangwechsels ist im unteren Diagramm über der
Zeit t dargestellt. Maximal während der gesamten Schalt
zeit des Gangwechsels taus-tein wird die Erhöhung des
Brennkraftmaschinenmoments M vorgenommen (vgl. durchgezo
gener Verlauf).
Vorzugsweise wird jedoch die Erhöhung + Delta M des
Brennkraftmaschinenmoments M nicht bei jeder Rückschal
tung vorgenommen, sondern nur bei bestimmten Bedingungen.
Diese Bedingungen werden in einem Steuergerät SG unter
sucht.
Das Steuergerät SG enthält zumindest drei Eingangs
signale; die Fahrzeuggeschwindigkeit v, den Drosselklap
penwinkel DK und die Brennkraftmaschinendrehzahl n. Im
Steuergerät SG wird abgefragt, ob der Drosselklappenwin
kel DK kleiner als ein erster Schwellwert S1 und die Be
schleunigung des Kraftfahrzeuges dv/dt größer als ein
zweiter Schwellwert ist oder ob die Brennkraftmaschinen
drehzahldifferenz Delta n größer als ein dritter Schwell
wert S3 ist. Sind diese Bedingungen erfüllt, wird bei ei
ner Rückschaltung das Brennkraftmaschinenmoment M erhöht.
Im unteren Diagramm der Zeichnung ist mit dem unterbro
chen gezeichneten Verlauf des Brennkraftmaschinenmoments
M ein weiteres erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel dar
gestellt. Die Erhöhung + Delta M des Brennkraftmaschinen
moments M ist bei dem unterbrochen gezeichneten Verlauf
gegenüber dem durchgezogenen Verlauf größer, wobei jedoch
die Dauer der Erhöhung des Brennkraftmaschinenmoments M
wesentlich kleiner als die Schaltzeit taus-tein ist.
Dieses Ausführungsbeispiel bezieht sich insbesondere auf
eine Erhöhung des Brennkraftmaschinenmoments M durch eine
weitere Öffnung des Drosselklappenwinkels DK.
Erfindungsgemäß sind auch weitere Bedingungen möglich,
bei denen eine Erhöhung des Brennkraftmaschinenmoments
bei Rückschaltungen während des Gangwechsels vorgenommen
wird. Durch die Erhöhung des Brennkraftmaschinenmoments
bei Rückschaltungen während des Gangwechsels wird durch
Verkürzung der Schaltzeit der Verschleiß der Kupplungen
reduziert und der Schaltkomfort verbessert.
Claims (6)
1. Vorrichtung zur Beeinflussung des Brennkraftma
schinenmoments in einem Kraftfahrzeug während des
Gangwechsels eines Stufengetriebes mit einem elek
tronischen Steuergerät, das die Brennkraftmaschi
nendrehzahl, den Drosselklappenwinkel und/oder den
Fahrpedalwinkel, sowie die Getriebeausgangs
drehzahl und/oder die Fahrzeuggeschwindigkeit
erfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß das Brenn
kraftmaschinenmoment (M) bei Rückschaltungen (RS)
während des Gangwechsels (taus-tein) erhöht
(+Delta M) wird.
2. Vorrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Brennkraftmaschinenmoment (M)
erhöht wird, wenn der Drosselklappenwinkel (DK)
und/oder der Fahrpedalwinkel einen ersten Schwell
wert (S1) unterschreitet und gleichzeitig die
Fahrzeugbeschleunigung (dv/dt) einen zweiten
Schwellwert (S2) überschreitet.
3. Vorrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Brennkraftmaschinenmoment (M)
erhöht wird, wenn die Differenz (Delta n) zwischen
der vor dem Gangwechsel (nalt) und der nach dem
Gangwechsel (nneu) vorliegenden Brennkraft
maschinendrehzahl (n) einen dritten Schwellwert
(S3) überschreitet.
4. Vorrichtung nach einem der Patentansprüche 1 bis
3, dadurch gekennzeichnet, daß das Brennkraft
maschinenmoment (M) durch Verstellung des
Drosselklappenwinkels (DK) erhöht wird.
5. Vorrichtung nach Patentanspruch 4, dadurch gekenn
zeichnet, daß bei Erhöhung (+Delta M) des Brenn
kraftmaschinenmoments (M) durch Verstellung des
Drosselklappenwinkels (DK) ein maximal zulässiger
Drosselklappenwinkel definiert ist.
6. Vorrichtung nach Patentanspruch 4 oder 5, dadurch
gekennzeichnet, daß bei Erhöhung (+Delta M) des
Brennkraftmaschinenmoments (M) durch Verstellung
des Drosselklappenwinkels (DK) die Dauer der Erhö
hung des Brennkraftmaschinenmoments (M) wesentlich
kürzer als die Schaltzeit (taus-tein) des Gang
wechsels ist.
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