WO2005124194A1

WO2005124194A1 - Verfahren zur reduzierung einer schleppleistung eines automatikgetriebes eines kraftfahrzeugs

Info

Publication number: WO2005124194A1
Application number: PCT/EP2005/005744
Authority: WO
Inventors: Karlheinz Braun; Jürgen Kiesel; Jochen Strenkert; Alexej Vilner
Original assignee: Daimlerchrysler Ag
Priority date: 2004-06-16
Filing date: 2005-05-28
Publication date: 2005-12-29
Also published as: DE102004029005A1

Abstract

Bei einem Automatikgetriebe (17) eines Kraftfahrzeugs kann es in einer Neutralstellung des Automatikgetriebes (17) und damit bei unterbrochener Antriebsverbindung zwischen einer Getriebeeingangswelle (16) und einer Getriebeausgangswelle (32) zu einer Differenzdrehzahl und damit zu Reibung zwischen einem mit der Getriebeeingangswelle (16) verbundenen eingangsseitigen Bauteil (Grundkörper 26) und einem mit der Getriebeausgangswelle (32) verbundenen ausgangsseitigen Bauteil (Getriebeausgangswelle 32) kommen. Es ist Aufgabe diese Reibung und damit entstehende Schleppleistung gering zu halten. Mittels einer Änderung einer Drehzahl des eingangsseitigen Bauteils (Grundkörper 26) wird die Differenzdrehzahl so angepasst, dass sich eine geringe Schleppleistung zwischen dem eingangsseitigen Bauteil (Grundkörper 26) und dem ausgangsseitigen Bauteil (Getriebeausgangswelle 32) ergibt.

Description

Verfahren zur Reduzierung einer Schleppleistung eines Automatikgetriebes eines Kraftfahrzeugs

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Reduzierung einer Schleppleistung eines Automatikgetriebes eines Kraftfahrzeugs gemäß Patentanspruch 1.

Aus der DE 30 40 944 AI ist ein Automatikgetriebe eines Kraftfahrzeugs in Form eines stufenlosen Umschlingungsgetriebes bekannt, bei welchem eine Antriebsmaschine in Form eines Fahrzeugmotors über einen hydrodynamischen Drehmomentwandler und eine Getriebeeingangswelle mit einem primären Doppelkegelrad verbunden ist. Das primäre Doppelkegelrad ist über ein Umschlingungsmittel in Form eines Keilriemens, ein sekundäres Doppelkegelrad und eine Hohlwelle mit einem Wendesatz in Form eines Planetengetriebes verbunden. Durch eine Verstellung des primären und sekundären Doppelkegelrads kann eine Übersetzung des Automatikgetriebes verändert werden. Eine Ausgangswelle des Wendesatzes und damit die Getriebeausgangswelle ist durch die Hohlwelle hindurchgeführt und verbindet so den Wendesatz über ein Differenzialgetriebe mit angetriebenen Fahrzeugrädern. Mit Hilfe des Wendesatzes kann die Antriebsverbindung zwischen Getriebeeingangswelle und Getriebeausgangswelle hergestellt und unterbrochen werden und außerdem die Drehrichtung der Ausgangswelle und damit die Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs umgekehrt werden. Dazu verfügt der Wendsatz über eine ansteuerbare Vorwärtsgangkupplung und eine Rückwärtsgangbremse. Bei geschlossener Vorwärtsgangkupplung laufen die Hohlwelle, welche als ein eingangsseitiges Bauteil bezeichnet werden kann, und die Getriebeausgangswelle, welche als ein ausgangsseitiges Bauteil bezeichnet werden kann, mit der selben Drehzahl und Drehrichtung um, so dass zwischen Hohlwelle und Getriebeausgangswelle keine Differenzdrehzahl vorhanden ist. Bei geöffneter Vorwärtsgangkupplung, in einer so genannten Neutralstellung des Automatikgetriebes, besteht keine Verbindung zwischen der Hohlwelle und der Getriebeausgangswelle, so dass sich eine Differenzdrehzahl zwischen den Bauteilen einstellen kann. Da die Getriebeausgangswelle mit den angetriebenen Fahrzeugrädern verbunden ist, dreht sich die Getriebeausgangswelle mit einer zur Geschwindigkeit proportionalen Drehzahl. Durch die genannte Differenzdrehzahl tritt Reibung zwischen der Hohlwelle und der Getriebeausgangswelle auf, womit ein Schleppmoment entsteht, welches die Getriebeausgangswelle abbremst und damit das Kraftfahrzeug verzögert.

Das genannte Schleppmoment ist insbesondere dann hoch, wenn durch Kanäle in der Getriebeausgangswelle und der Hohlwelle Hydraulikfluid zur Anpressung des Umschlingungsmittels und Verstellung der Übersetzung des Automatikgetriebes in eine Druckkammer des sekundären Doppelkegelrads unter Druck zugeführt wird. Dabei sind Dichtstellen zwischen der Getriebeausgangswelle und der Hohlwelle notwendig, an denen unter Druckbeaufschlagung durch das Hydraulikfluid eine hohe Reibung auftritt und damit ein hohes Schleppmoment entsteht. Der Druck, der notwendig ist, um ein Durchrutschen des Umschlingungsmittels in einem Leerlaufbetrieb der Antriebsmaschine zu verhindern, kann beispielsweise mehr als 10 bar betragen.

Das genannte Schleppmoment bremst das Kraftfahrzeug beispielsweise ab, wenn ein Fahrzeugführer die Neutralstellung des Automatikgetriebes einstellt, um unter dem Gesichtspunkt einer Kraftstoffeinsparung das Kraftfahrzeug ohne Antriebsleistung der Antriebsmaschine rollen zu lassen, die Antriebsmaschine aber nicht abstellt, um beispielsweise noch die volle Bremskraft zur Verfügung zu haben .

Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren vorzuschlagen, welches selbsttätig ohne Zutun eines Fahrzeugführers ein Rollen des Kraftfahrzeugs bei unterbrochener Antriebs erbindung zwischen

Getriebeeingangswelle und Getriebeausgangswelle mit möglichst geringem Bremsmoment ermöglicht. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch ein Verfahren nach Anspruch 1 gelöst .

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Reduzierung einer Schleppleistung eines Automatikgetriebes eines Kraftfahrzeugs bei unterbrochener Antriebsverbindung zwischen einer Getriebeeingangswelle und einer Getriebeausgangswelle des Automatikgetriebes wird die Differenzdrehzahl zwischen einem mit der Getriebeeingangswelle verbundenen eingangsseitigen Bauteil und einem mit der Getriebeausgangswelle verbundenem ausgangsseitigen Bauteil mittels einer Änderung einer Drehzahl des eingangsseitigen Bauteils so angepasst, dass sich eine geringe Schleppleistung zwischen dem eingangsseitigen Bauteil und dem ausgangsseitigem Bauteil ergibt. Die Anpassung besteht insbesondere darin, dass die Differenzdrehzahl durch eine Erhöhung der Drehzahl des eingangsseitigen Bauteils verringert wird. Damit tritt beim Rollen mit unterbrochener AntriebsVerbindung, also in der so genannten Neutralstellung des Automatikgetriebes, ein sehr geringes Schleppmoment des Automatikgetriebes auf, so dass ausgehend vom Automatikgetriebe nur ein geringes Bremsmoment auf das Kraftfahrzeug wirkt.

Das Verfahren ist nicht auf die Anwendung bei einem stufenlosen Umschlingungsgetriebe beschränkt, sondern kann in Verbindung mit jedem Automatikgetriebe angewandt werden. Die Ausführung des eingangsseitigen und des ausgangsseitigen Bauteils ist ebenfalls nicht auf eine Hohlwelle mit durchgeführter Getriebeausgangswelle beschränkt. Die Bauteile können in jeder dem Fachmann als sinnvoll erscheinenden Ausführungsform ausgeführt sein.

In Ausgestaltung der Erfindung ist die Getriebeeingangswelle mit einer Antriebsmaschine verbunden und die Änderung der Drehzahl des eingangsseitigen Bauteils erfolgt mittels einer Änderung einer Drehzahl der Antriebsmaschine. Die Drehzahl der Antriebsmaschine wird insbesondere erhöht. Die Antriebsmaschine wird von einer Steuerungseinrichtung angesteuert, mittels welcher die Drehzahl der Antriebsmaschine verändert werden kann. Die Änderung der Drehzahl kann unabhängig von einer Fahrpedalstellung eines vom Fahrzeugführer betätigbaren Fahrpedals erfolgen, mittels welchem der Fahrzeugführer eine Wunschleistung oder ein Wunschmoment der Antriebsmaschine einstellen kann. Da das eingangsseitige Bauteil mit der Antriebsmaschine verbunden ist, wirkt sich die Änderung der Drehzahl der Antriebsmaschine auch auf die Drehzahl des eingangsseitigen Bauteils aus. Die Drehzahl der Antriebsmaschine kann sehr einfach und schnell verändert und damit die Differenzdrehzahl angepasst werden. In Ausgestaltung der Erfindung erfolgt die Änderung der Drehzahl der Antriebsmaschine so, dass die Drehzahl der Antriebsmaschine kleiner oder gleich einer Drehzahl bei bestehender AntriebsVerbindung zwischen Getriebeeingangswelle und Getriebeausgangswelle und gleichen Betriebsbedingungen des Kraftfahrzeugs ist. Die Übersetzung des Automatikgetriebes und damit die Drehzahl der Antriebsmaschine sind bei bestehender AntriebsVerbindung hauptsächlich von der Fahrpedalstellung und der Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs abhängig. Daneben können weitere Faktoren wie beispielsweise eine Steigung oder ein Gefälle der Fahrbahn oder eine bewertete Fahrweise des Fahrzeugführers berücksichtigt werden. Alle Größen, die einen Einfluss auf die Übersetzung des Automatikgetriebes haben, werden als die Betriebsbedingungen des Kraftfahrzeugs bezeichnet. Durch die erfindungsgemäße Änderung der Drehzahl der Antriebsmaschine wird gewährleistet, dass bei einer Unterbrechung der Antriebsverbindung durch den Fahrzeugführer, also durch die Einstellung des Neutralzustande beispielsweise mittels eines Wählhebels, die Drehzahl der Antriebsmaschine nicht ansteigt . Ein Ansteigen der Drehzahl würde der Fahrzeugführer als eine Rückschaltung des Automatikgetriebes empfinden, was einer erwarteten Reaktion auf die Unterbrechung der Antriebsverbindung widersprechen würde. Damit wird eine für den Fahrzeugführer gewohnte Reaktion des Automatikgetriebes auf eine Unterbrechung der Antriebsverbindung erreicht.

In Ausgestaltung der Erfindung ist zwischen dem Automatikgetriebe und der Antriebsmaschine ein hydrodynamischer Drehmomentwandler mit Überbrückungskupplung angeordnet. Mittels der Überbrückungskupplung kann die Getriebeeingangswelle unter Umgehung des hydrodynamischen Drehmomentwandlers direkt mit der Antriebsmaschine verbunden werden. Die Änderung der Drehzahl des eingangsseitigen Bauteils erfolgt mittels einer Änderung eines Schlupfs der Überbrückungskupplung. Die Überbrückungskupplung wird insbesondere geschlossen oder in einen schlupfgeregelten Zustand gebracht, in welchem eine geringe Differenzdrehzahl von beispielsweise 10 - 20 U/min an der Überbrückungskupplung eingeregelt wird. Der Schlupf berechnet sich als Quotient aus der Differenzdrehzahl und einer Eingangsdrehzahl der Überbrückungskupplung. Die Differenzdrehzahl der Überbrückungskupplung ergibt sich aus der Differenz der Drehzahl der Antriebsmaschine und der Drehzahl der Getriebeeingangswelle. Die Eingangsdrehzahl entspricht der Drehzahl der Antriebsmaschine. Bei konstanter Drehzahl der Antriebsmaschine wirkt sich die Änderung des Schlupfs der Überbrückungskupplung direkt auf die Drehzahl des eingangseitigen Bauteils aus. Mit der Änderung des Schlupfs der Überbrückungskupplung kann damit die Drehzahl des eingangseitigen Bauteils sehr einfach verändert werden.

Bei der Übertragung eines Drehmoments über einen hydrodynamischen Drehmomentwandler tritt immer eine Drehzahldiff renz zwischen Eingang und Ausgang des hydrodynamischen Drehmomentwandlers auf. Bei Übertragung eines positiven Drehmoments ist die Drehzahl am Ausgang, also hier an der Getriebeeingangswelle, niedriger als am Eingang. Durch eine Verringerung des Schlupfs der

Überbrückungskupplung, insbesondere durch das Schließen der Überbrückungskupplung, kann so sehr einfach eine Erhöhung der Drehzahl des eingangsseitigen Bauteils erreicht werden.

In Ausgestaltung der Erfindung ist zwischen der Getriebeeingangswelle und dem eingangsseitigen Bauteil ein Übersetzungsmittel angeordnet, beispielsweise zwei Doppelkegelräder mit Umschlingungsmittel oder ein Planetengetriebe. Die Änderung der Drehzahl des eingangsseitigen Bauteils erfolgt mittels einer Änderung einer Übersetzung des Übersetzungsmittels und damit mittels einer Änderung der Übersetzung des Automatikgetriebes. Die Getriebeeingangswelle wird von der Antriebsmaschine über den Drehmomentwandler angetrieben. Die Drehzahl des eingangsseitigen Bauteils ergibt sich aus dem Quotienten von der Drehzahl der Getriebeeingangswelle und der Übersetzung. Wird die Übersetzung verringert, also eine so genannte Hochschaltung ausgeführt, so erhöht sich die Drehzahl des eingangseitigen Bauteils. Die Übersetzung kann innerhalb eines großen Bereichs verändert werden. Damit ist bei gleicher Drehzahl der Getriebeeingangswelle eine große Änderung der Drehzahl des eingangsseitigen Bauteils möglich.

In Ausgestaltung der Erfindung wird von einer

Steuerungseinrichtung des Automatikgetriebes, insbesondere in Abhängigkeit der Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs, eine Soll-Differenzdrehzahl zwischen dem eingangsseitigen Bauteil und dem ausgangsseitigen Bauteil bestimmt. Diese Soll- Differenzdrehzahl wird mittels einer Änderung der Übersetzung des Automatikgetriebes eingestellt. Die Soll- Differenzdrehzahl wird so bestimmt, dass sich eine bezüglich der Reibung zwischen dem eingangsseitigen Bauteil und dem ausgangsseitigen Bauteil eine günstige Differenzdrehzahl ergibt. Dies ist insbesondere dann wichtig, wenn auf Grund der begrenzten Änderungsmöglichkeiten des Übersetzungsmittels keine Differenzdrehzahl von 0 eingestellt werden kann. Die günstigen Soll-Differenzdrehzahlen können beispielsweise in Fahrversuchen im Kraftfahrzeug oder auf einem Prüfstand ermittelt werden. Damit kann eine besonders niedrige Schleppleistung des Automatikgetriebes erreicht werden. In Ausgestaltung der Erfindung wird die Drehzahl des eingangsseitigen Bauteils nur verändert, wenn eine oder mehrere Bedingungen erfüllt sind. Solche Bedingungen sind beispielsweise, dass die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs größer als ein erster Geschwindigkeitsgrenzwert ist, dass eine Fahrpedalstellung eines vom Fahrzeugführer betätigbaren Fahrpedals kleiner als ein erster Fahrpedalgrenzwert ist oder dass eine Bremspedalstellung eines vom Fahrzeugführer betätigbaren Bremspedals kleiner als ein erster Bremspedalgrenzwert ist. Die Berücksichtigung der Bremspedalstellung kann auch so ausgeführt sein, dass nur erkannt wird, ob das Bremspedal betätigt ist oder nicht. In diesem Fall würde die Drehzahl nur geändert, wenn das Bremspedal nicht betätigt ist .

Mit der Berücksichtigung der Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs wird gewährleistet, dass die Drehzahl nur verändert wird, wenn sich die Reduzierung des Schleppmoments überhaupt noch auswirken kann. Eine signifikante Betätigung des Fahrpedals oder des Bremspedals durch den Fahrzeugführer wird so gedeutet, dass der Fahrzeugführer aktiv auf das Fahrzeug einwirken will. Um dies nicht durch ein automatisches Verfahren zu beeinträchtigen, wird in diesen Fällen eine Veränderung der Drehzahl nicht durchgeführt.

In Ausgestaltung der Erfindung wird Änderung der Drehzahl des eingangsseitigen Bauteils beendet, wenn eine oder mehrere Bedingungen erfüllt sind. Solche Bedingungen sind beispielsweise, dass die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs kleiner als ein zweiter Geschwindigkeitsgrenzwert ist, dass die Fahrpedalstellung größer als ein zweiter Fahrpedalgrenzwert ist oder dass die Bremspedalstellung größer als ein zweiter Bremspedalgrenzwert ist. In Ausgestaltung der Erfindung ist nach Beendigung der Änderung der Drehzahl eine erneute Änderung erst nach Ablauf einer Wartezeit zugelassen. Die Wartezeit kann beispielsweise zwischen 5 und 20 Sekunden betragen. Damit wird eine dauernde Aktivierung und Deaktivierung der Veränderung der Drehzahl vermieden. Insbesondere wird die Wartezeit zurückgesetzt, wenn der Fahrzeugführer die Antriebsverbindung zwischen der Eingangswelle und der Ausgangswelle des Automatikgetriebes beispielsweise mittels eines Wählhebels herstellt und/oder löst und/oder das Fahrpedal oder das Bremspedal signifikant betätigt. Das Zurücksetzen der Wartezeit bewirkt, dass die Wartezeit zuerst vollständig ablaufen muss, bevor die Änderung der Drehzahl wieder zugelassen wird. Die schon vor dem Zurücksetzen abgelaufene Zeit hat damit keinen Einfluss auf den Zeitpunkt, an dem die Änderung der Drehzahl wieder zugelassen wird.

Weitere Vorteile der Erfindung gehen aus der Beschreibung und der Zeichnung hervor. Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung vereinfacht dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs mit einem Automatikgetriebe in Form eines stufenlosen Umschlingungsgetriebes,

Fig. 2 einen Zustandsgraph, welcher das Verfahren zur Aktivierung und Deaktivierung der Veränderung der Drehzahl des eingangsseitigen Bauteils beschreibt,

Fig. 3 ein Ablaufdiagramm der Veränderung der Drehzahl der Antriebsmaschine und

Fig. 4 ein Ablaufdiagramm der Veränderung der Übersetzung des stufenlosen Umschlingungsgetriebes . Ein Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs verfügt über eine Antriebsmaschine 11 in Form eines Verbrennungsmotors. Die Antriebsmaschine 11 ist über eine Motorausgangswelle 12 mit einem Pumpenrad 13 eines hydrodynamischen Drehmomentwandlers 14 verbunden. Ein Turbinenrad 15 des Drehmomentwandlers 14 ist mit einer Getriebeeingangswelle 16 eines Automatikgetriebes 17 in Form eines stufenlosen Umschlingungsgetriebes verbunden. Der Drehmomentwandler 14 verfügt über eine Überbrückungskupplung 18, mittels welcher das Pumpenrad 13 mit dem Turbinenrad 15 und damit die Motorausgangswelle 12 mit der Getriebeeingangswelle 16 verbunden werden kann. An der Überbrückungskupplung 18 kann ein vorgegebener Schlupf eingestellt werden. Die Getriebeeingangswelle 16 ist mit einem Fest-Kegelrad 19 eines primären Doppelkegelrads 20 verbunden. Das primäre Doppelkegelrad 20 weist ein Los-Kegelrad 21 auf, welches gegenüber dem Fest-Kegelrad 19 axial zur Getriebeeingangswelle 16 verschieblich angeordnet ist.

Das primäre Doppelkegelrad 20 und ein sekundäres Doppelkegelrad 22 werden von einem Umschlingungsmittel 23 in Form eines Schubgliederbands umspannt. Das sekundäre Doppelkegelrad 22 weist ebenfalls ein Fest-Kegelrad 24 und ein dazu verschieblich angeordnetes Los-Kegelrad 25 auf. Durch eine entsprechende Verschiebung der Los-Kegelräder 21 und 25 kann die Position des Umschlingungsmittels 23 innerhalb der Doppelkegelräder 20 und 22 verändert und damit die Übersetzung zwischen dem primären Doppelkegelrad 20 und dem sekundären Doppelkegelrad 22 verändert werden. Das primäre Doppelkegelrad 20, das Umschlingungsmittel 23 und das sekundäre Doppelkegelrad 22 stellen damit ein Übersetzungsmittel dar. Das Fest-Kegelrad 24 verfügt über einen Grundkörper 26, der als eine Hohlwelle ausgeführt ist. Über diesen Grundkörper 26 ist das Fest-Kegelrad 24 mit einem Wendesatz 27 in Form eines Planetengetriebes verbunden. Der Grundkörper 26 ist mit einem Sonnenrad 28 des Wendesatzes 27 drehfest verbunden. Der Wendesatz 27 verfügt außerdem über einen Planetenradträger 29, Planetenräder 30 und ein Hohlrad 31. Das Hohlrad 31 ist mittels eines Verbindungselements 33 mit einer Getriebeausgangswelle 32 verbunden. Mittels einer Vorwärtsgangkupplung 34 kann das Sonnenrad 28 mit dem Verbindungselement 33 und damit der Grundkörper 26 des Fest- Kegelrads 24 mit der Getriebeausgangswelle 32 verbunden werden. Bei geschlossener Vorwärtsgangkupplung 34 und entsprechender Ausgangsleistung der Antriebsmaschine 11 fährt das Kraftfahrzeug vorwärts.

Die Getriebeausgangswelle 32 ist durch den Grundkörper 26 durchgeführt, also koaxial innerhalb des Grundkörpers 26 angeordnet. Über eine Zahnradstufe 35 ist die Getriebeausgangswelle 32 mit einem Differenzialgetriebe 36 verbunden, welches auf bekannte Weise über Seitenwellen 37 das Drehmoment und die Drehzahl der Antriebsmaschine 11 auf nicht dargestellte angetriebene Fahrzeugräder überträgt.

Die Antriebsmaschine 11, das Automatikgetriebe 20 und die Überbrückungskupplung 18 werden von einer Steuerungseinrichtung 38 angesteuert. Die

Steuerungseinrichtung 38 kann beispielsweise die Drehzahl der Antriebsmaschine 11 erhöhen.

Die Steuerungseinrichtung 38 steht in Signalverbindung mit einem Wählhebel 39, mittels welchem der Fahrzeugführer Fahrstufen des Automatikgetriebes 20 auswählen kann. Mit dem Wählhebel 39 sind zumindest die Fahrstufe "D" für Vorwärtsfahrt, "R" für Rückwärtsfahrt und "N" für Neutral einstellbar. In der Fahrstufe "D" ist die

Vorwärtsgangkupplung 34 geschlossen und in der Fahrstufe "N" ist die Verbindung zwischen dem Grundkörper 26 und der Getriebeausgangswelle 32 und damit die Antriebsverbindung zwischen Getriebeeingangswelle 16 und Getriebeausgangswelle 32 unterbrochen.

Die Steuerungseinrichtung 38 steht außerdem mit einem Fahrpedal 40 und einem Bremspedal 41 in SignalVerbindung, welche beide vom Fahrzeugführer betätigbar sind. Über Drehzahlsensoren 42, 43, 44, 45 und 46 kann die Steuerungseinrichtung 38 Drehzahlen der Motorausgangswelle 12, des Fest-Kegelrads 19, des Fest-Kegelrads 24, der Getriebeausgangswelle 32 und der Seitenwelle 37 erfassen. Aus den Drehzahlen können weitere Größen berechnet werden. Beispielsweise kann aus den Drehzahlen der Fest-Kegelräder 19 und 24 die Übersetzung des Automatikgetriebes 17 oder aus der Drehzahl der Seitenwelle 37 die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs berechnet werden.

Das Automatikgetriebe 17 und die Überbrückungskupplung 18 werden hydraulisch angesteuert. Dazu wird eine Pumpe 47 von der Motorausgangswelle 12 angetrieben. Die Pumpe 47 versorgt eine hydraulische Steuerung 48 mit Hydraulikfluid in Form von Getriebeöl. Die hydraulische Steuerung 48 ist mit der Überbrückungskupplung über eine Hydraulikleitung 49 und mit dem Wendesatz über eine Hydraulikleitung 50 verbunden. Durch Zuführung und Abführung von Hydraulikfluid können die Überbrückungskupplung 18 und die Vorwärtsgangkupplung 34 geschlossen und geöffnet werden. Die Doppelkegelräder 20 und 22 verfügen über Druckkammern 51 und 53, welche über Hydraulikleitungen 52 und 54 mit der hydraulischen Steuerung 48 verbunden sind. Die Hydraulikleitung 54 zur Druckkammer 53 des sekundären Doppelkegelrads 22 wird innerhalb der Ausgangswelle 32 durch einen Kanal 55 gebildet, welcher eine Öffnung 56 in Richtung des Grundkörpers 26 aufweist. Zwischen der Ausgangswelle 32 und dem Grundkorper 26 sind nicht dargestellte Dichtelemente zur Abdichtung des Kanals 55 und der Öffnung 56 angeordnet. Durch Zu- und Abführung von Hydraulikfluid in die Druckkammern 51 und 53 können die LosKegelräder 21 und 25 verschoben und damit die Übersetzung des Automatikgetriebes 17 verändert werden. Außerdem wird durch Einstellung eines Drucks in den Druckkammern 51 und 53 eine Kraft auf das Umschlingungsmittel 23 aufgebaut, welche das Umschlingungsmittel 23 gegen ein Durchrutschen sichert.

Die Zu- und Abführung von Hydraulikfluid über die Hydraulikleitungen 49, 50, 52 und 54 wird von nicht dargestellten Elektromagnetventilen in der hydraulischen Steuerung 48 gesteuert. Die Elektromagnetventile stehen dazu mit der Steuerungseinrichtung 38 in SignalVerbindung.

Damit kann die Steuerungseinrichtung 38 die Drehzahl der Antriebsmaschine 11, den Schlupf der Überbrückungskupplung 18 und die Übersetzung des Automatikgetriebes 17 ändern.

Bei geschlossener Vorwärtsgangkupplung 34 drehen sich der Grundkörper 26 des Fest-Kegelrads 24 und die Getriebeausgangswelle 32 in die selbe Richtung und mit der selben Drehzahl. Die Differenzdrehzahl zwischen dem Grundkörper 26 und der Getriebeausgangswelle ist damit 0. Wenn der Fahrzeugführer mittels des Wählhebels 39 die Fahrstufe "N" einlegt, wird die Vorwärtsgangkupplung 34 geöffnet und es kann sich eine Differenzdrehzahl zwischen der Getriebeausgangswelle 32 und dem Grundkörper 26 einstellen. Im Folgenden wird ein Verfahren beschrieben, mittels welchem die Differenzdrehzahl durch Veränderung der Drehzahl des Grundkörpers 26 angepasst wird.

In Fig. 2 ist ein Zustandsgraph dargestellt, welcher das Verfahren zur Aktivierung und Deaktivierung der Veränderung der Drehzahl des eingangsseitigen Bauteils in Form des Grundkörpers 26 beschreibt.

Das Verfahren startet im Status NProg_OFF in welchem die Veränderung der Drehzahl deaktiviert ist. Es wird zyklisch, beispielsweise alle 20 ms, geprüft, ob das Kraftfahrzeug vorwärts fährt und ob am Wählhebel 39 die Fahrstufe "N" eingestellt ist und die Geschwindigkeit v des Kraftfahrzeugs größer als ein erster Geschwindigkeitsgrenzwert vl ist und die Fahrpedalstellung fp kleiner als ein erster Fahrpedalgrenzwert fpl ist und die Bremspedalstellung br kleiner als ein erster Bremspedalgrenzwert brl ist und die Überbrückungskupplung 18 des hydrodynamischen Drehmomentwandlers 14 nicht vollständig geöffnet ist. Der Geschwindigkeitsgrenzwert vl kann beispielsweise im Bereich zwischen 30 und 50 km/h liegen.

Sind alle genannten Bedingungen erfüllt, so wechselt der Status auf den Status NProg_ON, in welchem die Veränderung der Drehzahl aktiviert ist. Die Veränderung wird mit Hilfe der Fig. 3 und 4 erläutert. Im Status NProg__ON wird ebenfalls zyklisch geprüft, ob die Geschwindigkeit v des Kraftfahrzeugs kleiner als ein zweiter Geschwindigkeitsgrenzwert v2 ist oder die FahrpedalStellung fp größer als ein zweiter Fahrpedalgrenzwert fp2 ist oder die Bremspedalstellung br größer als ein zweiter Bremspedalgrenzwert br2 ist. Der Geschwindigkeitsgrenzwert v2 kann beispielsweise im Bereich zwischen 2 und 10 km/h liegen. Ist eine der Bedingungen erfüllt, so wechselt der Status auf den Status NProg_Hold in welchem die Veränderung der Drehzahl deaktiviert ist. Ein Übergang zum Status NProg_OFF, von dem aus wieder der Status NProg_ON erreicht werden kann, ist erst nach Ablauf einer Wartezeit (tNProg > tl) oder bei Unterschreiten eines dritten Geschwindigkeitsgrenzwerts v3 durch die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs möglich. Die Wartezeit tl kann beispielsweise zwischen 5 und 20 Sekunden betragen. Die Größe tNProg repräsentiert die Zeitspanne, seit der der Status NProg_Hold aktiv ist. Falls mittels des Wählhebels 39 eine andere Fahrstufe als "N" ausgewählt wird oder die Fahrpedalstellung fp größer als ein dritter Fahrpedalgrenzwert fp3 ist oder die Bremspedalstellung br größer als ein dritter Bremspedalgrenzwert br3 ist, so wird die Wartezeit zurückgesetzt, also tNProg auf 0 gesetzt. Das Auswählen einer anderen Fahrstufe als "N" wird erkannt, indem eine aktuelle Position des Wählhebels 39 (st_WH) mit einer gespeicherten Position des Wählhebels 39 (st_WH_alt) verglichen wird. Die gespeicherte Position gibt die Position des Wählhebels 39 beispielsweise 20 - 50 ms vor dem aktuellen Zeitpunkt wieder. War vor der angegebenen Zeitspanne "N" eingelegt (st_WH_alt==N) und ist die aktuelle Position ungleich "N" (st_WH ≠ N) , so wird dass Auswählen einer anderen Fahrstufe als "N" erkannt.

Zusätzlich kann die Wartezeit auch zurückgesetzt werden, wenn ein Wechsel zwischen einer von "N" abweichenden Position und "N" erkannt wird. Die Erkennung dieses Wechsels läuft entsprechend der beschriebenen Erkennung ab. Diese Variante ist in der Fig. 2 nicht dargestellt.

Die Fahrpedalgrenzwerte fpl, fp2 , fp3 sowie die Bremspedalgrenzwerte brl, br2 , br3 können jeweils gleich groß und auch untereinander unterschiedlich sein. Der zweite und dritte Geschwindigkeitsgrenzwert v2 und v3 können gleich groß oder unterschiedlich sein, aber sie sind beide kleiner als der erste Geschwindigkeitsgrenzwert vl .

In Fig. 3 ist ein Verfahren zur Veränderung der Drehzahl der Antriebsmaschine 11 dargestellt, welches ausgeführt wird, wenn die Veränderung der Drehzahl des eingangseitigen Bauteils aktiviert ist. Das Verfahren wird also im Zustand NProg_ON aus Fig. 2 ausgeführt. Ein Block 71 repräsentiert die Geschwindigkeit v des Kraftfahrzeugs als Eingangsgröße des Verfahrens. Im Block 72 wird eine Kennlinie ausgewertet, in welcher eine Solldrehzahl der Antriebsmaschine 11 in Abhängigkeit der Geschwindigkeit v des Kraftfahrzeugs abgelegt ist. Die sich aus der Kennlinie ergebende Solldrehzahl wird im Block 73 auf einen Maximalwert begrenzt, so dass im Block 74 eine begrenzte Solldrehzahl der Antriebsmaschine 11 vorliegt, welche von der Steuerungseinrichtung 38 eingestellt wird.

In Fig. 4 ist ein Verfahren zur Veränderung der Übersetzung des Automatikgetriebes 17 dargestellt, welches ausgeführt wird, wenn die Veränderung der Drehzahl des eingangseitigen Bauteils aktiviert ist. Das Verfahren wird also im Zustand NProg_ON aus Fig. 2 ausgeführt. Block 81 repräsentiert die Drehzahl n_prim des Fest-Kegelrads 19, Block 82 die Geschwindigkeit v des Kraftfahrzeugs und Block 83 die Drehzahl n_out der Getriebeausgangswelle 32. Im Block 84 wird eine Kennlinie ausgewertet, in welcher eine Soll- Differenzdrehzahl n_diff_soll zwischen Grundkörper 26 und der Getriebeausgangswelle 32 in Abhängigkeit der Geschwindigkeit v des Kraftfahrzeugs abgelegt ist. Die sich aus der Kennlinie ergebende Soll -Differenzdrehzahl n_diff_soll wird im Block 85 zur Drehzahl n_out der Getriebeausgangswelle 32 hinzuaddiert. Das Ergebnis der Addition ist eine Solldrehzahl n soll des Grundkörpers 26. Im Block 86 wird die Drehzahl n_prim des Fest-Kegelrads 19 durch die Solldrehzahl n_soll des Grundkörpers dividiert. Das Ergebnis ist eine Übersetzung i_soll_roh des Automatikgetriebes 17, welche notwendig ist, um die gewünschte Solldrehzahl n_soll des Grundkörpers 26 einzustellen. Im Block 87 wird geprüft, ob die Übersetzung i_soll_roh innerhalb der Grenzen der möglichen Übersetzungen des Automatikgetriebes 17 liegt. Ist dies nicht der Fall, so wird die Übersetzung entsprechend begrenzt. Im Block 88 liegt als Ausgangsgröße die Übersetzung i_soll vor, die von der Steuerungseinrichtung 38 eingestellt wird.

Wenn die Veränderung der Drehzahl des eingangseitigen Bauteils aktiviert ist, wird außerdem geprüft, ob die Geschwindigkeit v innerhalb festlegbarer Grenzen liegt. Ist dies der Fall, so wird die Überbrückungskupplung 18 des Drehmomentwandlers 14 vollständig geschlossen oder in einen schlupfgeregelten Zustand gebracht, in welchem eine geringe Differenzdrehzahl von beispielsweise 10 - 20 U/min an der Überbrückungskupplung eingeregelt wird. Außerhalb der Grenzen wird entweder ein festlegbarer, größerer Schlupf eingestellt oder die Überbrückungskupplung 18 geöffnet.

Der Antriebsstrang kann auch über mehrere

Steuerungseinrichtungen verfügen, welche Teilaufgaben der beschriebenen Steuerungseinrichtung wahrnehmen. Beispielsweise können für die Antriebsmaschine und das Automatikgetriebe getrennte Steuerungseinrichtungen vorgesehen sein. Damit kann auch die Abarbeitung der in den Fig. 2 , 3 und 4 beschriebenen Verfahren auf die beiden Steuerungseinrichtung verteilt sein.

Claims

Patentansprüche

Verfahren zur Reduzierung einer Schleppleistung eines Automatikgetriebes (17) eines Kraftfahrzeugs bei unterbrochener AntriebsVerbindung zwischen einer Getriebeeingangswelle (16) und einer

Getriebeausgangswelle (32) des Automatikgetriebes (17) , bei welchem eine Differenzdrehzahl zwischen einem mit der Getriebeeingangswelle (16) verbundenen eingangsseitigen Bauteil (Grundkörper 26) und einem mit der Getriebeausgangswelle (32) verbundenem ausgangsseitigen Bauteil (Getriebeausgangswelle 32) mittels einer Änderung einer Drehzahl des eingangsseitigen Bauteils (Grundkörper 26) so angepasst wird, dass sich eine geringe Schleppleistung zwischen dem eingangsseitigen Bauteil (Grundkörper 26) und dem ausgangsseitigem Bauteil (Getriebeausgangswelle 32) ergibt.

Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Getriebeeingangswelle (16) mit einer

Antriebsmaschine (11) verbunden ist und die Änderung der

Drehzahl des eingangsseitigen Bauteils (Grundkörper 26) mittels einer Änderung einer Drehzahl der

Antriebsmaschine (11) erfolgt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2 , dadurch gekennzeichnet, dass die Änderung der Drehzahl der Antriebsmaschine (11) von einer Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs abhängig ist .

4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3 , dadurch gekennzeichnet, dass die Änderung der Drehzahl der Antriebsmaschine (11) so erfolgt, dass die Drehzahl der Antriebsmaschine (11) kleiner oder gleich einer Drehzahl bei bestehender Antriebsverbindung zwischen Getriebeeingangswelle (16) und Getriebeausgangswelle (32) und gleichen Betriebsbedingungen des Kraftfahrzeugs ist.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Automatikgetriebe (17) und der Antriebsmaschine (11) ein hydrodynamischer Drehmomentwandler (14) mit Überbrückungskupplung (18) angeordnet ist und die Änderung der Drehzahl des eingangsseitigen Bauteils (Grundkorper 26) mittels einer Änderung eines Schlupfs der Überbrückungskupplung (18) erfolgt .

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Getriebeeingangswelle (16) und dem eingangsseitigen Bauteil (Grundkörper 26) ein Übersetzungsmittel (20, 22, 23) angeordnet ist und die Änderung der Drehzahl des eingangsseitigen Bauteils (Grundkörper 26) mittels einer Änderung einer Übersetzung des Übersetzungsmittels (20, 22, 23) erfolgt. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine Soll -Differenzdrehzahl zwischen dem eingangsseitigen Bauteil (Grundkörper 26) und dem ausgangsseitigen Bauteil (Getriebeausgangswelle 32) bestimmt wird und diese Soll-Differenzdrehzahl mittels einer Änderung der Übersetzung des Automatikgetriebes (17) eingestellt wird.

Verfahren nach Anspruch 7 , dadurch gekennzeichnet, dass die Soll -Differenzdrehzahl von der Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs abhängig ist.

Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehzahl des eingangsseitigen Bauteils (Grundkörper 26) nur verändert wird, wenn - das Kraftfahrzeug vorwärts fährt und/oder - eine Geschwindigkeit (v) des Kraftfahrzeugs größer als ein erster Geschwindigkeitsgrenzwert (vl) ist und/oder - eine Fahrpedalstellung (fp) kleiner als ein erster Fahrpedalgrenzwert (fpl) ist und/oder - eine Bremspedalstellung (br) kleiner als ein erster Bremspedalgrenzwert (brl) ist und/oder - die Überbrückungskupplung (18) des hydrodynamischen Drehmomentwandlers (14) nicht vollständig geöffnet ist .

10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Änderung der Drehzahl des eingangsseitigen Bauteils (Grundkörper 26) beendet wird, wenn - eine Geschwindigkeit (v) des Kraftfahrzeugs kleiner als ein zweiter Geschwindigkeitsgrenzwert (v2) ist und/oder - eine FahrpedalStellung (fp) größer als ein zweiter Fahrpedalgrenzwert (fp2) ist und/oder - eine Bremspedalstellung (br) größer als ein zweiter Bremspedalgrenzwert (br2) ist.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass nach Beendigung der Änderung der Drehzahl eine erneute Änderung erst nach Ablauf einer Wartezeit (tl) zugelassen ist .

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Wartezeit (tl) zurückgesetzt wird, wenn - ein Fahrzeugführer eine Antriebsverbindung zwischen der Eingangswelle (16) und der Ausgangswelle (32) des Automatikgetriebes (17) herstellt und/oder löst und/oder - eine Fahrpedalstellung (fp) größer als ein dritter Fahrpedalgrenzwert (fp3) ist und/oder - eine Bremspedalstellung (br) größer als ein dritter Bremspedalgrenzwert (br3) ist.

13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das eingangsseitige Bauteil (Grundkörper 26) und das ausgangseitige Bauteil (Getriebeausgangswelle 32) als eine Hohlwelle (Grundkörper 26) und eine durch die Hohlwelle (Grundkörper 26) durchgeführte Welle (Getriebeausgangswelle 32) ausgeführt sind.

14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die durch die Hohlwelle (Grundkörper 26) durchgeführte Welle (Getriebeausgangswelle 32) einen Kanal (55) für ein mit Druck beaufschlagbares Hydraulikfluid des Automatikgetriebes (17) aufweist und der Kanal (55) über eine Öffnung (56) in Richtung der Hohlwelle (Grundkörper 26) verfügt.

15. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Automatikgetriebe (17) als ein stufenloses Getriebe ausgeführt ist .