WO2019170480A1 - Verfahren und vorrichtung zur verbesserung der schaltqualität eines kraftfahrzeuges mit einem automatikgetriebe - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zur verbesserung der schaltqualität eines kraftfahrzeuges mit einem automatikgetriebe Download PDF

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    • F16H61/061—Smoothing ratio shift by controlling rate of change of fluid pressure using electric control means
    • F16H2061/064—Smoothing ratio shift by controlling rate of change of fluid pressure using electric control means for calibration of pressure levels for friction members, e.g. by monitoring the speed change of transmission shafts

Definitions

  • the invention relates to a method and a device for improving the shift quality of a motor vehicle with an automatic transmission.
  • a defined distribution of the adaptions is to be achieved by blocking immediately consecutive adaptation processes, regardless of the status and independent of the requirement of the vehicle over the entire runtime.
  • the object of the invention is to further optimize filling pressure adaptation processes for transmission shifting elements, in particular automatic transmission brakes and / or clutches.
  • the invention relates to a method and a device for improving the shift quality of a motor vehicle with an automatic transmission, with a drive motor, with an oil pump and with an electronic control unit, which is designed such that at standstill of
  • Speed change of the drive motor is controlled, which is preferably started with open gear shift elements defined lower gears.
  • Adaptionsvortician are preferably carried out only on currently switched off gear shift elements.
  • the adaptation processes are carried out only when the vehicle is at a standstill, with precisely one existing drive motor being operated at a predetermined constant rotational speed and / or with a predetermined constant torque, and the adaptation processes being carried out up to a predetermined change in the rotational speed (or analogously to the torque), by pressure on an open gear shift element, in particular a transmission clutch, is built up via an oil pump until the speed change is detected. It is important that in particular no gear is engaged and / or that while the
  • Motor vehicle is braked for example via the service brake.
  • driving torque would be applied to the wheels in driving position "D", which represents a noticeable and unexplainable event for the driver.
  • Adaptionsvortician while driving and thus more in high gears are unproblematic, since this
  • the invention therefore particularly relates to the adaptation of the open gear shift elements at the lower gears. According to the invention, it is preferable to start with an adaptation of a transmission shifting element that is open at a first gear.
  • the invention is furthermore preferably used in electric motor vehicles or in hybrid motor vehicles with at least one electric motor
  • the internal combustion engine drive is or remains preferably switched off, and an optionally existing clutch between the internal combustion engine and the electric motor is opened.
  • the electric motor is preferably operated solely for emission reasons.
  • the invention also includes a method for improving the
  • Automatic transmission 1 an electric motor (electric motor drive) 2 and an internal combustion engine (internal combustion engine drive) 3 shown. There is also a drive clutch 4 between the electric motor 2 and the internal combustion engine 3.
  • An electronic control unit 6 controls in a predetermined manner a hydraulic oil pump 5 for carrying out known Gressing operations by acting on the transmission switching elements A, B, C, D, with filling pressure.
  • the correct filling pressure for reaching a closing start (so-called. "Touchpoint").
  • the starting clutch 4 is opened.
  • Internal combustion engine 3 is switched off, for example, by an automatic engine stop process.
  • the adaptation condition is chosen such that a start-up condition, such as a start-up condition, e.g. with an engaged gear position "D" or "R", is excluded.
  • a constant speed n of the electric drive motor 2 is monitored with respect to a speed change dn / dt.
  • the transmission switching element is controlled at the start time tO by a pulse-shaped drive signal in the direction of closing state, until the time t1, the speed change dn / dt is detected.
  • the time period from the start time t0 to the speed change time t1 is detected and derived therefrom a filling pressure correction.
  • the sequence of the transmission switching elements A, B, C, D, E to be adapted thus begins with the / a switched-off switching element D of the lowest gear, if this one of the 1. Gear is. For example, in winter
  • Ratios can also be the 2nd or 3rd gear, the lowest gear engaged before a starting process.
  • the transmission switching element D is therefore in this embodiment also set as the first to be adapted transmission switching element (1st adaptation), because it is open not only for the first gear, but for several lowest gears and therefore adaptable.
  • the gear shift element E is set here as the second gear shift element to be adapted (2nd adaptation), provided the first gear is the lowest gear.
  • adaptive transmission switching element set (3rd adaptation), as this is open and adaptable at the next higher gear.
  • the transmission switching element A is set here next to be adapted transmission switching element (4th adaptation), since this is open and adaptable in third gear.
  • Switching element B are adapted according to the prior art while driving, since this is the problem of perceivability is not given. Alternatively or additionally, when not carried out adaptation of all gear shift elements during standstill at satisfied
  • Adaptation condition the defined adaptation order at a next stop when the adaptation condition is met again.
  • At least the open transmission shift elements are preferably adapted at predetermined lower speeds (for example, first to third gear, in this case gear shift elements D, E, C, A) according to the predetermined sequence at standstill.
  • a first adaptation process is preferably defined by an open switching element in the lowest gear, wherein in several open gear shift elements in the lowest gear, the switching element is selected for the first adaptation process, which is also open for most other gears.
  • an adaptation process is preferably already started before the driver has given a signal to start the drive motor.
  • an adaptation process to be started. It is only a partial commissioning required, operated by the oil pump and the electric drive motor can be started.
  • a partial commissioning in the sense of a "living” can for example by Operation of a start button without pressing the brake pedal or the clutch pedal are made.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Verbesserung der Schaltqualität eines Kraftfahrzeuges mit einem Automatikgetriebe,mit einem Antriebsmotor,mit einer Ölpumpe und mit einer elektronischen Steuereinheit, die derart ausgestaltet ist, dass im Stillstand des Kraftfahrzeuges bei Vorliegen einer definierten Adaptionsbedingung, insbesonder ein einem Halte-oder Parkmodus und nicht in einem Anfahrmodus, eine Olpumpe zum Schliessen eines geöffneten Getriebe-Schaltelements bis zum Zeitpunkt des dadurch bedingten Erreichens einer vorgegebenen Drehzahländerung des Antriebsmotors ansteuerbar ist, wobei vorzugsweise mit offenen Getriebe-Schaltelementen definierter unterer Gänge begonnen wird.

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Verbesserung der Schaltqualität eines Kraftfahrzeuges mit einem Automatikgetriebe
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Verbesserung der Schaltqualität eines Kraftfahrzeuges mit einem Automatikgetriebe.
Aus der DE 10 2008 000 015 A1 ist beispielweise ein Verfahren zur Verbesserung der Schaltqualität eines Kraftfahrzeuges mit einem
Automatikgetriebe bekannt, das bereits Fülldruck-Adaptionsvorgänge insbesondere für gerade abgeschaltete hydraulische Getriebe- Schaltelemente (z. B. Kupplungen) vorsieht. Für die hierin genannten Adaptionen sind häufig mehrere Adaptionsvorgänge mit iterativ
angenäherten Druckpulsen erforderlich. Auch werden diese Pulsadaptionen während der Fahrt durchgeführt. Dabei wird bereits erkannt, dass derartige Adaptionsvorgänge sehr zeitaufwändig sind.
Bei der nicht vorveröffentlichten Anmeldung DE 10 2016 217 865 wird zur Verbesserung der Schaltqualität eines Kraftfahrzeuges mit einem
Automatikgetriebe zwischen ausgewählten oder allen einzelnen
Adaptionsvorgängen bei Getriebe-Schaltelementen ein zeitlicher
Mindestabstand vorgegeben, wobei parallele Adaptionsvorgänge verhindert werden. Hierbei soll durch eine Sperrung von unmittelbar aufeinanderfolgenden Adaptionsvorgängen unabhängig vom Status und unabhängig vom Bedarf des Fahrzeugs über der Gesamtlaufzeit eine definierte Verteilung der Adaptionen erreicht werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Fülldruck-Adaptionsvorgänge für Getriebe-Schaltelemente, insbesondere Automatikgetriebe-Bremsen und/oder -Kupplungen, weiter zu optimieren.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst, während in den abhängigen Ansprüchen bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung angegeben sind.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Verbesserung der Schaltqualität eines Kraftfahrzeuges mit einem Automatikgetriebe, mit einem Antriebsmotor, mit einer Ölpumpe und mit einer elektronischen Steuereinheit, die derart ausgestaltet ist, dass im Stillstand des
Kraftfahrzeuges bei Vorliegen einer definierten Adaptionsbedingung, insbesondere in einem automatischen Neutral- oder Parkmodus eines Assistenzsystems oder in einem manuellen Neutral- oder Parkmodus, der insbesondere vom Fahrer durch die Getriebewählhebel-Parkposition„P“ oder durch die Getriebewählhebel-Neutralposition„N“ vorgegeben wird/ist, eine Ölpumpe zum Schließen eines geöffneten Getriebe-Schaltelements bis zum Zeitpunkt des dadurch bedingten Erreichens einer vorgegebenen
Drehzahländerung des Antriebsmotors ansteuerbar ist, wobei vorzugsweise mit offenen Getriebe-Schaltelementen definierter unterer Gänge begonnen wird.
Um zur Erhöhung des Schaltkomforts zunächst Fertigungstoleranzen und später Verschlei ßtoleranzen auszugleichen, werden Automatikgetriebe hinsichtlich eines optimalen Fülldrucks in den Getriebe-Schaltelementen adaptiert.
Ein Adaptionsvorgang und dessen Wiederholung sind abhängig von der Beschaltung des jeweiligen Getriebe-Schaltelements. Die
Adaptionsvorgänge werden bevorzugt nur an momentan abgeschalteten Getriebe-Schaltelementen durchgeführt.
Erfindungsgemäß werden die Adaptionsvorgänge nur im Stillstand des Fahrzeuges durchgeführt, wobei genau ein vorhandener Antriebmotor mit einer vorgegebenen konstanten Drehzahl und/oder mit einem vorgegebenen konstanten Drehmoment betrieben wird und die Adaptionsvorgänge bis zu einer vorgegebenen Änderung der Drehzahl (oder analog des Drehmoments) durchgeführt werden, indem über eine Ölpumpe Druck auf ein offenes Getriebe-Schaltelement, insbesondere eine Getriebekupplung, aufgebaut wird, bis die Drehzahländerung erfasst wird. Wichtig ist, dass dabei insbesondere keine Fahrstufe eingelegt ist und/oder dass dabei das
Kraftfahrzeug beispielsweise über die Betriebsbremse festgebremst ist.
Insbesondere trifft dies zu, wenn über den Getriebe-Wählhebel die Position „P“ oder„N“ eingelegt ist. Diese Adaptionsbedingung ist im Unterschied zu einer Anfahrbedingung (z.B. Fahrstufe„D“ eingelegt) notwendig, damit für einen Adaptionsvorgang ausreichend Zeit zur Verfügung steht.
Bei einem Adaptionsvorgang würde in Fahrstufe„D“ Antriebsmoment auf die Räder aufgebracht werden, was für den Fahrer ein spürbares und nicht erklärbares Ereignis darstellt. Adaptionsvorgänge während der Fahrt und damit eher bei hohen Gängen sind unproblematisch, da hierbei
Antriebsmomentänderungen an den Rädern weniger auffällig sind. Somit sind Adaptionsvorgänge für offene Getriebe-Schaltelemente bei höheren Gängen auch während der Fahrt leichter und öfter durchführbar. Die Erfindung betrifft daher insbesondere die Adaption der offenen Getriebe- Schaltelemente bei den niedrigeren Gängen. Erfindungsgemäß wird vorzugsweise mit einer Adaption eines bei einem ersten Gang offenen Getriebe-Schaltelements begonnen.
Die Erfindung wird weiterhin vorzugsweise bei Elektro-Kraftfahrzeugen oder bei Hybrid-Kraftfahrzeugen mit mindesten einem Elektromotor als
Antriebsmotor eingesetzt. Bei vorhandenem verbrennungsmotorischen Antrieb und bei vorhandenem elektromotorischen Antrieb wird oder bleibt vorzugsweise der verbrennungsmotorische Antrieb ausgeschaltet und eine gegebenenfalls vorhandene Kupplung zwischen Verbrennungsmotor und Elektromotor wird geöffnet. Zur erfindungsgemäßen Adaption wird insbesondere aus Emissionsgründen vorzugsweise allein der Elektromotor betrieben.
Die Erfindung umfasst auch ein Verfahren zur Verbesserung der
Schaltqualität eines Kraftfahrzeuges mit einem Automatikgetriebe.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung veranschaulicht und wird im Folgenden näher beschrieben. Die einzige Figur zeigt in schematischer Darstellung eine Übersicht über die wesentlichen
Komponenten der Erfindung.
In der Zeichnung ist schematisch ein Hybrid-Fahrzeug mit einem
Automatikgetriebe 1 , einem Elektromotor (elektromotorischer Antrieb) 2 und einem Verbrennungsmotor (verbrennungsmotorischer Antrieb) 3 dargestellt. Zwischen dem Elektromotor 2 und dem Verbrennungsmotor 3 befindet sich eine Antriebs-Kupplung 4. Weiterhin befinden sich im Automatikgetriebe 1 beispielsweise fünf Getriebe-Schaltelemente A, B, C, D, E (insbesondere Getriebe-Bremsen und -Kupplungen), die erfindungsgemäß zu adaptieren sind. Eine elektronische Steuereinheit 6 steuert in vorgegebener Weise eine hydraulische Ölpumpe 5 zur Durchführung von an sich bekannten Fülldruck- Adaptionsvorgängen durch Beaufschlagung der Getriebe-Schaltelemente A, B, C, D, E mit Fülldruck an. Insbesondere im Falle von Kupplungen als Getriebe-Schaltelemente soll durch die Adaptionsvorgänge der korrekte Fülldruck für das Erreichen eines Schließbeginns (sog.„Touchpoint“) ermittelt werden.
Im dargestellten Beispiel ist die Anfahr-Kupplung 4 geöffnet. Der
Verbrennungsmotor 3 sei beispielsweise durch einen automatischen Motor- Stopp-Vorgang abgeschaltet.
Wenn durch den Getriebewählhebel 7 entweder die Parkposition P oder die Neutralposition N eingestellt ist oder wenn eine sogenannten AUTO-Hold oder AUTO-P Funktion das Kraftfahrzeug festbremst, sind dies bevorzugte Adaptionsbedingungen. Die Adaptionsbedingung ist derart gewählt, dass eine Anfahrbedingung, wie z.B. bei einer eingelegten Fahrstufe„D“ oder„R“, ausgeschlossen wird.
Bei Vorliegen einer Adaptionsbedingung im Unterschied zu einer
Anfahrbedingung wird nun in einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung zunächst das Getriebe-Schaltelement D, das in den ersten drei Gängen abgeschaltet ist, adaptiert.
Hierbei wird eine konstante Drehzahl n des elektrischen Antriebsmotors 2 im Hinblick auf eine Drehzahländerung dn/dt überwacht. Vorzugsweise wird das Getriebe-Schaltelement zum Start-Zeitpunkt tO durch ein pulsförmiges Ansteuerungssignal in Richtung Schließzustand angesteuert, bis zum Zeitpunkt t1 die Drehzahländerung dn/dt erfasst wird. Die Zeitdauer vom Start-Zeitpunkt tO bis zum Drehzahländerungs-Zeitpunkt t1 wird erfasst und daraus eine Fülldruck-Korrektur abgeleitet. Die Reihenfolge der zu adaptierenden Getriebe-Schaltelemente A, B, C, D, E beginnt also bei dem/einem abgeschalteten Schaltelement D des niedrigsten Ganges, wenn dieser der 1 . Gang ist. Beispielsweise bei winterlichen
Verhältnissen kann auch der 2. oder der 3. Gang der niedrigste eingelegte Gang vor einem Anfahrvorgang sein.
Das Getriebe-Schaltelement D wird in diesem Ausführungsbeispiel auch deshalb als erstes zu adaptierendes Getriebe-Schaltelement festgelegt ( 1. Adaption), weil es nicht nur für den ersten Gang, sondern für mehrere niedrigste Gänge offen und daher adaptierbar ist.
Das Getriebe-Schaltelement E wird hier als zweites zu adaptierendes Getriebe-Schaltelement festgelegt (2. Adaption), sofern der erste Gang der niedrigste Gang ist.
Danach wird das Getriebe-Schaltelement C hier als nächstes zu
adaptierendes Getriebe-Schaltelement festgelegt (3. Adaption), da dieses bei dem nächsthöheren Gang offen und adaptierbar ist.
Schließlich wird das Getriebe-Schaltelement A hier als nächstes zu adaptierendes Getriebe-Schaltelement festgelegt (4. Adaption), da dieses im dritten Gang offen und adaptierbar ist.
Es werden so viele Adaptionen gemäß festgesetzter Reihenfolge
durchgeführt wie möglich, bis die Adaptionsbedingung beendet ist.
Sollte keine Zeit für eine Adaption des letzten Getriebe-Schaltelements B, das erst im sechsten Gang geöffnet ist, vorhanden sein, kann dieses
Schaltelement B nach dem Stand der Technik auch während der Fahrt adaptiert werden, da hierbei das Problem der Spürbarkeit nicht gegeben ist. Alternativ oder zusätzlich kann bei nicht durchgeführter Adaption aller Getriebe-Schaltelemente während des Stillstands bei erfüllter
Adaptionsbedingung die definierte Adaptions-Reihenfolge bei einem nächsten Stillstand bei wieder erfüllter Adaptionsbedingung fortgesetzt werden.
Vorzugsweise werden jedenfalls zumindest die offenen Getriebe- Schaltelemente bei vorgegebenen unteren Gängen (z.B. erster bis dritter Gang, also hier Getriebe-Schaltelemente D, E, C, A) gemäß vorgegebener Reihenfolge im Stillstand adaptiert.
Mit anderen Worten ist also vorzugsweise ein erster Adaptionsvorgang durch ein offenes Schaltelement im niedrigsten Gang definiert, wobei bei mehreren offenen Getriebe-Schaltelementen im niedrigsten Gang das Schaltelement für den ersten Adaptionsvorgang gewählt wird, das für die meisten weiteren Gänge ebenfalls geöffnet ist.
Vorzugsweise wird für die Realisierung der Erfindung allein der
elektromotorische Antrieb 2 betrieben.
Weiterhin wird vorzugsweise ein Adaptionsvorgang schon begonnen, bevor vom Fahrer ein Signal zum Start des Antriebsmotors vorgegeben wurde. Beispielsweise kann bereits ausgehend von einem zunächst abgestellten Fahrzeug schon beim Entriegeln oder Öffnen der Fahrzeugtür oder bei einer Teil-Inbetriebnahme des Fahrzeuges zur Bedienung von Fahrzeugfunktionen im Sinne eines„Wohnens“ im Fahrzeug noch vor der Voll-Inbetriebnahme im Sinne eines„Fahrens“ im Fahrzeug ein Adaptionsvorgang gestartet werden. Es ist lediglich eine Teil-Inbetriebnahme erforderlich, durch die die Ölpumpe betrieben und der elektrische Antriebsmotor gestartet werden können. Eine Teil-Inbetriebnahme im Sinne eines„Wohnens“ kann beispielsweise durch Betätigung eines Start-Tasters ohne Betätigung des Bremspedals oder des Kupplungspedals vorgenommen werden.

Claims

Patentansprüche
1. Vorrichtung zur Verbesserung der Schaltqualität eines Kraftfahrzeuges (F) mit einem Automatikgetriebe (1 ), mit einem Antriebsmotor (2), mit einer Ölpumpe (5) und mit einer elektronischen Steuereinheit (6), die derart ausgestaltet ist, dass im Stillstand des Kraftfahrzeuges (F) bei Vorliegen einer definierten Adaptionsbedingung (P, N) ein Antriebsmotor (2) mit konstanter Drehzahl (n) betreibbar ist und eine Ölpumpe (5) zum Schließen eines geöffneten Getriebe-Schaltelements (D) ab einem Start- Zeitpunkt (tO) bis zum Zeitpunkt (t1 ) des Erreichens einer vorgegebenen Drehzahländerung (dn/dt) des Antriebsmotors (2) ansteuerbar ist, wonach aus der erfassten Zeitdauer zwischen dem Start-Zeitpunkt (tO) und dem Drehzahländerungs-Zeitpunkt (t1 ) eine Fülldruck-Korrektur ableitbar ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass als
Adaptionsbedingung eine nicht eingelegte Fahrstufe und/oder ein Festbremsen des Kraftfahrzeugs (F) definiert ist.
3. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass als Adaptionsbedingung das Aktivsein eines Parkmodus (P) oder eines Neutralmodus (N) definiert ist.
4. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass durch entsprechende Ausgestaltung der elektronischen Steuereinheit (6) die Reihenfolge der zu adaptierenden Getriebe-Schaltelemente (A, B, C, D, E) bei einem abgeschalteten Schaltelement (D; E) des niedrigsten Ganges oder mindestens eines vorgegebenen vergleichsweise niedrigen Ganges beginnt.
5. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass durch entsprechende Ausgestaltung der elektronischen Steuereinheit (6) ein erster Adaptionsvorgang durch ein offenes Schaltelement (D, E) im niedrigsten Gang definiert ist, wobei bei mehreren offenen Getriebe-Schaltelementen (D, E) im niedrigsten Gang das Schaltelement (D) für den ersten Adaptionsvorgang gewählt wird, das für die meisten weiteren Gänge ebenfalls geöffnet ist.
6. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass als Antriebsmotor (2) zum Betreiben mit konstanter Drehzahl (n) nur ein Elektromotor (2) verwendet wird, wobei ein gegebenenfalls vorhandener Verbrennungsmotor (3) abgestellt ist und eine gegebenenfalls vorhandene Kupplung (4) zwischen dem
Verbrennungsmotor (3) und dem Elektromotor (2) geöffnet ist.
7. Verfahren zur Verbesserung der Schaltqualität eines Kraftfahrzeuges (F) mit einem Automatikgetriebe (1 ), mit einem Antriebsmotor (2), mit einer Ölpumpe (5) und mit einer elektronischen Steuereinheit (6), wobei im Stillstand des Kraftfahrzeuges (F) bei Vorliegen einer definierten
Adaptionsbedingung (P, N) ein Antriebsmotor (2) mit konstanter Drehzahl (n) betrieben wird und eine Ölpumpe (5) zum Schließen eines geöffneten Getriebe-Schaltelements (D) ab einem Start-Zeitpunkt (tO) bis zum Zeitpunkt (t1 ) des Erreichens einer vorgegebenen Drehzahländerung (dn/dt) des Antriebsmotors (2) angesteuert wird, wobei die Zeitdauer zwischen dem Start-Zeitpunkt (tO) und dem Drehzahländerungs- Zeitpunkt (t1 ) erfasst wird und daraus ein Korrekturwert abgeleitet wird.
8. Verfahren nach dem vorangegangenen Anspruch, dadurch
gekennzeichnet, dass die Reihenfolge der zu adaptierenden Getriebe- Schaltelemente durch die abgeschalteten Getriebe-Schaltelemente bei vorgegebenen unteren Gängen festgelegt wird.
9. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass ein erster Adaptionsvorgang durch ein offenes Schaltelement im niedrigsten Gang definiert wird, wobei bei mehreren offenen Getriebe-Schaltelementen im niedrigsten Gang das
Schaltelement für den ersten Adaptionsvorgang gewählt wird, das für die meisten weiteren Gänge ebenfalls geöffnet ist.
10. Elektronische Steuereinheit (6) für eine Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche mit einem Software-Funktionsmodul zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
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