DE4330126A1 - Vorrichtung zur Beeinflussung des Brennkraftmaschinenmoments in einem Kraftfahrzeug während des Gangwechsels - Google Patents

Vorrichtung zur Beeinflussung des Brennkraftmaschinenmoments in einem Kraftfahrzeug während des Gangwechsels

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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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