DE19735759B4 - Apparatus and method for controlling an automatic drive device - Google Patents

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Abstract

Verfahren zum Steuern einer automatischen Antriebsvorrichtung für Kraftfahrzeuge, mit einer Antriebsquelle, einem Geschwindigkeitswechselgetriebe mit mehreren kuppelbaren Zahnradsätzen, einer fluidbetätigbaren Hauptkupplung, fluidbetätigbaren Schaltmitteln zum Kuppeln der einzelnen Zahnradsätze und einer elektronischen Steuerung für die Hauptkupplung und die Schaltmittel, dadurch gekennzeichnet, dass beim Betätigen der Schaltmittel (28) die Hauptkupplung (14) im Rutschzustand gehalten wird, und dass die Schaltmittel (28) formschlüssig wirkende Kupplungselemente (38) aufweisen, deren Schaltbereitschaft über Sensoren (86, 88, 90) ermittelt und in der elektronischen Steuerung (72) zur Aktivierung der Schaltmittel (28) verarbeitet wird.A method for controlling an automatic drive device for motor vehicles, with a drive source, a speed change transmission with a plurality of connectable gear sets, a fluid-operated main clutch, fluid-operated switching means for coupling the individual gear sets and an electronic control for the main clutch and the switching means, characterized in that when the switching means (28) the main clutch (14) is kept in the slipping state, and that the switching means (28) have form-fitting coupling elements (38) whose readiness for switching is determined via sensors (86, 88, 90) and activated in the electronic control (72) the switching means (28) is processed.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern einer automatischen Antriebsvorrichtung für Kraftfahrzeuge, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1, sowie eine Vorrichtung nach dem Patentanspruch 6.The invention relates to a method for controlling an automatic drive device for motor vehicles, according to the preamble of claim 1, and a device according to claim 6.

Kraftfahrzeuge mit automatischen Antriebsvorrichtungen (automatischem Getriebe) sind vielfach bekannt, am häufigsten verwendet sind dabei Planetengetriebe mit hydraulisch betätigten Kupplungen und Bremsen und elektronischem Management zu nahezu ruckfreien Umschaltungen. Vermehrt werden aber auch Vorschläge zur automatischen Steuerung von herkömmlichen Schaltgetrieben bekannt, deren Vorteil insbesondere in einem besseren Getriebewirkungsgrad begründet ist. Soll ein derartiges Getriebe ähnlich dem vorbeschriebenen Planetengetriebe ohne Zugkraftunterbrechung umgeschaltet werden, so ist ein nicht unbeträchtlicher Getriebe- und Kupplungs-Mehraufwand erforderlich (zum Beispiel Doppelkupplung, eine zusätzliche Getriebe-Vorgelegewelle). Andere Vorschläge akzeptieren eine Zugkraftunterbrechung durch kurzzeitiges, automatisches Lösen der Hauptkupplung während des Umschaltens.Motor vehicles with automatic drive devices (automatic transmission) are widely known, planetary gear with hydraulically actuated clutches and brakes and electronic management are used most often to virtually jerk free switching. However, proposals for the automatic control of conventional manual transmissions are also increasingly known, the advantage of which is in particular based on a better transmission efficiency. If such a transmission are switched similar to the above-described planetary gear without interruption of traction, so a not inconsiderable transmission and additional coupling effort is required (for example, dual clutch, an additional gear countershaft). Other proposals accept an interruption of traction by brief, automatic release of the main clutch during the switchover.

Aus der JP 04-08 78 40 A ist ein gattungsgemäßes Verfahren zum Steuern einer automatischen Antriebsvorrichtung für Kraftfahrzeuge bekannt. Aus der WO 95/20 729 A1 und aus der DE 42 04 401 A1 sind ebenfalls Verfahren zum Steuern einer automatischen Antriebsvorrichtung für Kraftfahrzeuge bekannt.From the JP 04-08 78 40 A A generic method for controlling an automatic driving device for motor vehicles is known. From the WO 95/20 729 A1 and from the DE 42 04 401 A1 Also, methods for controlling an automatic driving device for motor vehicles are known.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum automatischen Betrieb eines Kraftfahrzeuges der gattungsgemäßen Art vorzuschlagen, mit dem ohne wesentlichen Mehraufwand ein komfortabler Fahrbetrieb erzielbar ist.The object of the invention is to propose a method and a device for the automatic operation of a motor vehicle of the generic type, with which a comfortable driving operation can be achieved without significant additional effort.

Die verfahrensgemäße Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen des Verfahrens sind den Unteransprüchen 2 bis 5 entnehmbar. Die Ansprüche 6 bis 9 schließlich beschreiben eine herstellungstechnische günstige, baulich einfache Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.The task according to the invention is achieved with the features of claim 1. Advantageous developments of the method are the dependent claims 2 to 5 can be removed. The claims 6 to 9 finally describe a manufacturing technology favorable, structurally simple device for carrying out the method.

Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, die Hauptkupplung, die bevorzugt eine fluidbetätigte Lamellenkupplung sein kann, während des Umschaltens von der einen Gangstufe in die andere im Rutschzustand zu halten, so daß nahezu zugkraftunterbrechungsfrei geschaltet wird. Die Erfindung löst sich dabei von dem Gedanken, daß formschlüssige Kupplungselemente, zum Beispiel eine bekannte Ziehkeilanordnung oder die Verwendung von Klauenkupplungen ein absolutes Lösen der Hauptkupplung voraussetzen. Insbesondere in Verbindung mit den weiteren Verfahrensansprüchen ist es in überraschender Weise möglich, eine schnelle, geräuschlose und komfortable Umschaltung der Gänge zu bewerkstelligen, ohne daß übermässiger Verschleiß an den Kupplungsmitteln auftritt, wobei aufgrund der Schnelligkeit des Umschaltens eine gegebenenfalls minimale Zugkraftunterbrechung für die Bedienungsperson kaum spürbar ist. Der derartigen automatisierten Schaltgetrieben bisher anhängende Nachteil der Zugkraftunterbrechung, die sich beim automatisierten Vorgang unangenehm für die Bedienungsperson bemerkbar macht, ist dadurch vermieden.According to the invention, it is proposed to keep the main clutch, which may preferably be a fluid-actuated multi-plate clutch, during the shifting from one gear stage to the other in the slipping state, so that almost no traction interruption is switched. The invention is solved by the idea that form-fitting coupling elements, for example, a known draw key arrangement or the use of jaw clutches require an absolute release of the main clutch. In particular, in connection with the further method claims, it is possible in a surprising manner, a quick, noiseless and comfortable switching the gears to accomplish without excessive wear on the clutch means occurs, due to the speed of switching an optionally minimal interruption of traction barely noticeable to the operator is. The automatic transmission of this type hitherto pending disadvantage of traction interruption, which is unpleasant for the operator noticeable in the automated process, is thereby avoided.

Ein Ausführungsbespiel der Erfindung mit weiteren Vorteilen und detailiertem Verfahrensablauf ist im folgenden beschrieben. Die schematische Zeichnung zeigt inAn embodiment of the invention with further advantages and detailed procedure is described below. The schematic drawing shows in

1 eine Antriebsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug mit einer Brennkraftmaschine als Antriebsquelle, einer Hauptkupplung, einem Geschwindigkeitswechselgetriebe und einer elektrohydraulischen und elektronischen Steuerung; 1 a drive device for a motor vehicle with an internal combustion engine as a drive source, a main clutch, a speed change gear and an electro-hydraulic and electronic control;

2 Schaltmittel in Form eines Ziehkeiles zum Umschalten der Zahnradsätze des Geschwindigkeitswechselgetriebes nach 1; 2 Switching means in the form of a drawing wedge for switching the gear sets of the speed change gear after 1 ;

3 eine hydraulische Stelleinheit zum Betätigen der Schaltmittel gemäß 2; 3 a hydraulic actuator for actuating the switching means according to 2 ;

4 ein Steuerdiagramm der Schaltmittel und der Hauptkupplung über der Zeit, verschiedener Drehzahlen und anderer Umschaltparameter beim Umschalten in einen nächsthöheren Gang; 4 a control diagram of the switching means and the main clutch over time, different speeds and other switching parameters when switching to a next higher gear;

5 ein weiteres Steuerdiagramm beim Umschalten in einen nächstniedrigeren Gang; und 5 another control diagram when switching to a next lower gear; and

6 ein weiteres Steuerdiagramm beim Umschalten in einen nächstniedrigeren Gang bei Schiebebetrieb des Kraftfahrzeuges. 6 another control diagram when switching to a next lower gear during coasting of the motor vehicle.

Die in der 1 der Zeichnung dargestellte Vorrichtung weist eine Brennkraftmaschine 10 als Antriebsquelle auf, deren Kraftabgabewelle 12 über eine Hauptkupplung 14 (herkömmliche, hydraulisch lösbare Lamellenkupplung) mit der Eingangswelle 16 eines Geschwindigkeitswechselgetriebe 18 eines nicht dargestellten Kraftfahrzeugs trieblich verbunden ist.The in the 1 The drawing shown device has an internal combustion engine 10 as a drive source, whose power output shaft 12 via a main clutch 14 (conventional, hydraulically detachable multi-plate clutch) with the input shaft 16 a speed change gearbox 18 a motor vehicle, not shown, is drivingly connected.

Die in dem Getriebegehäuse 26 drehbar gelagerte Eingangswelle 16 treibt über einheitlich mit 20 bezeichnete Zahnräder korrespondierende Zahnräder 22 auf einer Abtriebswelle 24 an, wobei die jeweils miteinander kämmenden Zahnräder 20, 22 Zahnradstufen I, II, III und IV bzw. entsprechende Vorwärtsgänge mit definierten Übersetzungsverhältnissen bilden. Ein gegebenenfalls vorhandener Rückwärtsgang ist nicht dargestellt; die Anzahl der Vorwärtsgänge kann beliebig sein.The in the gearbox 26 rotatably mounted input shaft 16 drives along with unity 20 designated gears corresponding gears 22 on an output shaft 24 on, with each intermeshing gears 20 . 22 Gear stages I, II, III and IV or corresponding forward gears with defined Form gear ratios. An optional reverse gear is not shown; the number of forward gears can be arbitrary.

Zum Schalten der Vorwärtsgänge I bis IV sind an der Eingangswelle 16 und an der Ausgangswelle 24 jeweils eine Ziehkeileinrichtung 28 (vgl. 2) als Kupplungselement bzw. Schaltmittel vorgesehen, die über je ein hydraulisches Stellelement 30, 32 (vgl. 3) zum Umschalten der Übersetzungsstufen bzw. Vorwärtsgänge betätigt werden. Dabei können jeweils zwei lose Zahnräder 20 bzw. 22 auf der Eingangswelle bzw. Abtriebswelle 16, 24 des Getriebes mit jeweils zwei Festzahnrädern 20, 22 auf der Eingangswelle 16 bzw. Abtriebswelle 24 gekuppelt werden.For switching the forward gears I to IV are on the input shaft 16 and at the output shaft 24 in each case a pulling wedge device 28 (see. 2 ) provided as a coupling element or switching means, each having a hydraulic actuator 30 . 32 (see. 3 ) are operated to switch the gear ratios or forward gears. In each case, two loose gears 20 respectively. 22 on the input shaft or output shaft 16 . 24 of the gearbox with two fixed gears each 20 . 22 on the input shaft 16 or output shaft 24 be coupled.

Wie die 2 abschnittsweise anhand der Eingangswelle 16 zeigt (die Kupplung der Zahnräder 22 auf der Abtriebswelle 24 erfolgt analog), ist innerhalb einer Zentralbohrung 34 in der Eingangswelle 16 ein Stößel 36 verschiebbar geführt, der einen Ziehkeil 38 als formschlüssiges Kupplungselement trägt. Der Ziehkeil 38 durchragt dabei einen Radialschlitz 40 in der Eingangswelle 16 und wirkt mit Längsnuten 42 in den Zahnrädern 20 zusammen. Die Länge des Radialschlitzes 40 erlaubt ein axiales Verschieben des Ziehkeiles 38 über den Stößel 36 von der in durchgezeichneten Linien gezeichneten Position I in eine mittlere Leerlaufposition L, in der der Ziehkeil 38 in eine zwischen den beiden Zahnrädern 20 angeordnete, wellenfeste Abstandshülse 44 mit ebenfalls einer Längsnut 46 einragt, in die Position II, in der das in der 2 rechte Zahnrad 20 formschlüssig mit der Eingangswelle 16 gekuppelt ist.As the 2 in sections based on the input shaft 16 shows (the clutch of gears 22 on the output shaft 24 is analogous), is within a central bore 34 in the input shaft 16 a pestle 36 slidably guided, the one pulling wedge 38 carries as a positive coupling element. The drawing wedge 38 penetrates a radial slot 40 in the input shaft 16 and acts with longitudinal grooves 42 in the gears 20 together. The length of the radial slot 40 allows an axial displacement of the drawing wedge 38 over the pestle 36 from the drawn in solid lines position I in a middle idle position L, in which the pull-wedge 38 in one between the two gears 20 arranged, wave-proof spacer sleeve 44 also with a longitudinal groove 46 claims to be in position II, in which the 2 right gear 20 positive fit with the input shaft 16 is coupled.

Der Stößel 36 der Ziehkeileinrichtung 28 ist mit einem in einem zylindrischen Gehäuse 48 verschiebbar geführten Kolben 50 drehabgekuppelt verbunden, der eine erste und eine zweite Hydraulikkammer 52, 54 innerhalb der zylindrischen Gehäuses 48 unterteilt. Ferner ist in dem zylindrischen Gehäuse ein weiterer Kolben 56 angeordnet, der eine weitere Hydraulikkammer 58 abgrenzt. Der im Durchmesser größere Kolben 56 stützt sich in Verschieberichtung auf der Zeichnung nach links an einer im Gehäuse 48 gebildeten Ringschulter 60 ab und bildet somit je nach Druckbeaufschlagung der Hydraulikkammer 58 einen veränderlichen Anschlag für den Stößel 36.The pestle 36 the pulling wedge device 28 is with a in a cylindrical housing 48 slidably guided piston 50 drehabge coupled, comprising a first and a second hydraulic chamber 52 . 54 inside the cylindrical housing 48 divided. Further, in the cylindrical housing, another piston 56 arranged, which is another hydraulic chamber 58 demarcates. The larger diameter piston 56 relies in the direction of displacement on the drawing to the left on one in the housing 48 formed annular shoulder 60 and thus forms depending on the pressurization of the hydraulic chamber 58 a variable stop for the plunger 36 ,

Aufgrund der gezeichneten Anordnung des Stellelementes 32 bzw. 30 kann der Stößel 36 durch Druckbeaufschlagung der Kammern 58, 54 in die in der 2 gezeichnete Position verschoben werden. Durch Druckbeaufschlagung der Hydraulikkammern 52, 58 wird die mittlere Leerlaufposition L geschaltet. Eine Druckbeaufschlagung schließlich nur der Kammer 52 bewirkt ein weiteres Verschieben des Kolbens 50 und des Stößels 36 nach rechts in die Position II, wobei der Kolben 56 sich entsprechend auf der Zeichnung nach rechts mitverschiebt. Die dargestellte Konstruktion der hydraulischen Stellelemente 30, 32 ermöglicht ein schnelles, ausreichend hohe Stellkräfte aufweisendes Umschalten der Übersetzungsstufen bzw. Vorwärtsgänge bei Verwendung einer entsprechenden hochdynamischen Hydraulik.Due to the drawn arrangement of the actuating element 32 respectively. 30 can the plunger 36 by pressurizing the chambers 58 . 54 in the in the 2 drawn position to be moved. By pressurizing the hydraulic chambers 52 . 58 the middle neutral position L is switched. A pressurization finally only the chamber 52 causes a further displacement of the piston 50 and the pestle 36 to the right in position II, the piston 56 moves accordingly on the drawing to the right. The illustrated construction of the hydraulic actuators 30 . 32 allows a fast, sufficiently high actuating forces exhibiting switching the gear ratios or forward gears when using a corresponding highly dynamic hydraulic.

Dazu ist gemäß 1 eine hydraulische Steuereinheit 62 mit entsprechenden elektromagnetisch betätigbaren Steuerventilen (nicht dargestellt) vorgesehen, die die Druckansteuerung der Stellelemente 30, 32 über entsprechende hydraulische Leitungen (ohne Bezugszeichen) bewerkstelligt. Die Steuereinheit 62 wird über eine von der Brennkraftmaschine angetriebene hydraulische Pumps 64 aus einem Vorratsbehälter 66 über eine Vorlaufleitung 65 mit unter Druck stehendem Hydraulikmedium versorgt, während die jeweils nichtdruckbeaufschlagten Hydraulikkammern der Stellelemente 30, 32 über die Steuereinheit 62 mit einer Rückfaufleitung 68 verbunden sind. Die Steuereinheit 62 steuert über einen weiteren Ventilblock 70 mit einem nicht dargestellten Druckregelventil die Hauptkupplung 14 bzw. die dargestellte hydraulisch lösbare Lamellenkupplung, so daß diese über entsprechende Drucksteuerung beispielsweise geöffnet oder in einem definierten Rutschzustand gehalten werden kann.This is according to 1 a hydraulic control unit 62 provided with corresponding electromagnetically actuated control valves (not shown), which controls the pressure of the control elements 30 . 32 via appropriate hydraulic lines (no reference) accomplished. The control unit 62 is via a driven by the internal combustion engine hydraulic pump 64 from a storage container 66 via a flow line 65 supplied with pressurized hydraulic medium, while the respective non-pressurized hydraulic chambers of the adjusting elements 30 . 32 via the control unit 62 with a recirculation line 68 are connected. The control unit 62 controls via another valve block 70 with a pressure control valve, not shown, the main clutch 14 or the illustrated hydraulically releasable multi-plate clutch, so that it can be opened for example by appropriate pressure control or kept in a defined state of sliding.

Die Ansteuerung der hydraulischen Steuereinheit 62 erfolgt über ein elektronisches Steuergerät 72. In dem Steuergerät 72 werden Signale zum Beispiel über die Stellung des Gaspedales 74 des Kraftfahrzeuges, über den (Öffnungswinkel einer Drosselklappe 76 in dem Verbrennungsluftzuführsystem 78 der Brennkraftmaschine, mittels Drehzahlsensoren 80, 82 an der Eingangswelle 16 und an der Ausgangswelle 24 über die Drehzahlen und schließlich über einen Abtriebsmomentensensor 84 das Abtriebsmoment an der Abtriebswelle 24 verarbeitet. Nach Maßgabe dieser Parameter wird sowohl der Kupplungsdruck an der Hauptkupplung 14 zur Einstellung definierter Rutschzustände sowie die Umschaltungen der Vorwärtsgänge gesteuert. Ferner sind an den kuppelbaren Zahnrädern 20 bzw. 22 und an der Abstandshülse 44 Sensoren 86, 88, 90 (2) angeordnet, die in nicht dargestellter Weise ebenfalls mit dem Steuergerät 72 korrespondieren und die ein Schaltbereitschaftssignal dann abgeben, wenn die Drehwinkelposition des Ziehkeiles 38 mit der Drehwinkelposition der jeweiligen Längsnut 42 in dem zu schaltenden Zahnrad 20, 22 in Überdeckung steht, so daß ein schnelles Umschalten der Übersetzungsstufe möglich ist.The control of the hydraulic control unit 62 via an electronic control unit 72 , In the control unit 72 For example, signals are transmitted via the position of the accelerator pedal 74 of the motor vehicle, via the (opening angle of a throttle 76 in the combustion air supply system 78 the internal combustion engine, by means of speed sensors 80 . 82 at the input shaft 16 and at the output shaft 24 about the speeds and finally about an output torque sensor 84 the output torque on the output shaft 24 processed. In accordance with these parameters, both the clutch pressure at the main clutch 14 controlled to set defined slip conditions and the shifts of the forward gears. Furthermore, on the detachable gears 20 respectively. 22 and at the distance sleeve 44 sensors 86 . 88 . 90 ( 2 ), which also in a manner not shown with the control unit 72 correspond and then deliver a ready-shift signal when the rotational angular position of the pull key 38 with the rotational angle position of the respective longitudinal groove 42 in the gear to be switched 20 . 22 is in overlap, so that a quick switching of the translation stage is possible.

Anhand der Steuerdiagramme gemäß den 4 bis 6 wird das verfahrensgemäße Umschalten erläutert:
So gibt die 4 den Steuerungsablauf bei einem Umschalten von einem Vorwärtsgang (zum Beispiel I) in den nächst höheren Vorwärtsgang (zum Beispiel II) an (Grafik a). Dabei wird über den Schaltvorgang ein gleichbleibendes Antriebsmoment des Kraftfahrzeuges (bzw. Abtriebsmoment über die Abtriebswelle 24) über der Zeit gesteuert, um Schaltrucke und insbesondere eine Zugkraftunterbrechnung zu vermeiden.Based on the control diagrams according to the 4 to 6 the procedure according to switching is explained:
So is the 4 the control sequence when switching from a forward gear (for example, I) in the next higher forward gear (for example II) (graphic a). In this case, a constant drive torque of the motor vehicle (or output torque via the output shaft 24 ) controlled over time to avoid jerking and in particular a traction interruption.

Der Schaltvorgang beginnt, wenn über das elektronische Steuergerät 72 aufgrund der Signalparameter (wie bei herkömmlichen automatischen Getrieben) und gegebenenfalls durch Auswertung von Kennfeldern ein Hochschalten vorgegeben ist. Sobald das Schaltbereitschaftssignal über die Sensoren 86 und 88 anliegt, wird durch Ansteuern der Hydraulikeinheit 62 und entsprechende Druckeinsteuerung an dem Stellmotor 32 das Umschalten ausgelöst.The switching process begins when via the electronic control unit 72 due to the signal parameters (as in conventional automatic transmissions) and optionally by evaluation of maps an upshift is specified. As soon as the ready-to-go signal is sent via the sensors 86 and 88 is applied, by driving the hydraulic unit 62 and corresponding Druckeinsteuerung on the servomotor 32 the switching triggered.

Dabei werden folgende Vorgänge in dem gemäß Steuerdiagramm zeitlichen Zusammenhang gesteuert:The following processes are controlled in the temporal context according to the control diagram:

Grafik b:Graphic b:

Durch das Umschalten sinkt schlagartig die Drehzahl der Getriebeeingangswelle 16 gemäß der nunmehr anliegenden Zahnradübersetzung bei gleicher Geschwindigkeit des Kraftfahrzeuges;By switching abruptly decreases the speed of the transmission input shaft 16 according to the now applied gear ratio at the same speed of the motor vehicle;

Grafik c:Graphic c:

Das Absinken der Drehzahl gemäß Grafik b ist möglich, weil zugleich an der Hauptkupplung 14 ein hydraulischer Druck eingesteuert wird (Grafik d), der einen entsprechenden Kupplungsschlupf ermöglicht. Der hydraulische Druck wirkt dabei in nicht dargestellter Weise gegen einen permanenten Kupplungs-Anpreßdruck durch eine entsprechende Druckfeder (zum Beispiel Tellerfeder).The decrease in the speed according to graphic b is possible because at the same time on the main clutch 14 a hydraulic pressure is controlled (diagram d), which allows a corresponding clutch slip. The hydraulic pressure acts in a manner not shown against a permanent clutch contact pressure by a corresponding compression spring (for example, plate spring).

Grafik d:Graphic d:

Der Steuerdruck für die Kupplung 14 wird über ein definiertes Zeitintervall nach Maßgabe des vor dem Umschaltvorgang anliegenden Abtriebsmomentes, ermittelt über den Momentensensor 84 an der Abtriebswelle 24 und über Signalparameter wie Drosselklappenstellung und Motordrehzahl in Verbindung mit der vor dem Umschalten gefahrenen Übersetzungsstufe, derart gehalten bzw. geregelt, daß gemäß Grafik f ein gleichbleibendes Antriebsmoment vorliegt.The control pressure for the clutch 14 is determined over a defined time interval in accordance with the applied before the switching output torque, determined by the torque sensor 84 on the output shaft 24 and via signal parameters such as throttle position and engine speed in conjunction with the driven before switching gear stage, held or regulated so that according to graphic f is a constant drive torque.

Grafik e:Graphic e:

Mit dem Umschalten des Ganges sinkt die Drehzahl der Brennkraftmaschine über ein definiertes Zeitintervall kontinuierlich ab, ebenfalls abhängig von dem vorliegenden Kupplungsschlupf und von der gemäß Grafik g beim Umschalten unabhängig von der Vorgabe des Gaspedales kurzeitig eingesteuerten höheren Leistungsanforderung (Drosselklappe wird geöffnet).With the switching of the gear, the rotational speed of the internal combustion engine continuously decreases over a defined time interval, also depending on the present clutch slip and the according to graphic g when switching regardless of the specification of the accelerator pedal momentarily controlled higher power requirement (throttle is opened).

Grafiken f und g:Graphics f and g:

Die Drosselklappe 76 wird im Umschaltmoment für ein sehr kurzes Zeitintervall ebenfalls unabhängig von der Gaspedalvorgabe im Öffnungsquerschnitt vermindert, um im Millisekunden- bis Zehntelsekundenbereich das Antriebsmoment zu verringern und dadurch ein verschleißarmes Durchschalten des Ziehkeiles 38 von dem einen Zahnrad 20 zum anderen Zahnrad 20 zu ermöglichen. Das Zeitintervall ist dabei so kurz, daß die damit verbundene Antriebsmomentenverringerung von der Bedienungsperson praktisch nicht wahrgenommen wird. Diese Momentenverringerung ist der Grafik f entnehmbar, die ansonsten das gleichbleibende Antriebsmoment über den gesamten Umschaltvorgang anzeigt.The throttle 76 is also reduced in the Umschaltmoment for a very short time interval regardless of the accelerator pedal in the opening cross section to reduce the millisecond to tenths of seconds range, the drive torque and thereby a low wear through switching the wedge 38 from the one gear 20 to the other gear 20 to enable. The time interval is so short that the associated drive torque reduction is practically not perceived by the operator. This torque reduction can be inferred from the graph f which otherwise indicates the constant drive torque over the entire switching process.

Das Steuerdiagramm gemäß 5 zeigt die Steuerungsparameter bei einem Schalten in den nächstniedrigeren Gang, zum Beispiel dem Vorwärtsgang III in den Vorwärtsgang II. Nachstehend beschrieben sind nur diejenigen Steuerungsparameter, die zwangsläufig vom Hochschaltvorgang abweichen müssen.The control diagram according to 5 shows the control parameters when switching to the next lower gear, for example, the forward gear III to the forward gear II. Described below are only those control parameters that inevitably have to deviate from the upshift.

Wird von dem elektronischen Steuergerät 72 ein Rückschaltvorgang vorgegeben, so wird zunächst gemäß Grafik b die Hauptkupplung 14 mit definiertem hydraulischen Druck beaufschlagt und ein Kupplungsschlupf ermöglicht, der zu einem Ansteigen der Motordrehzahl (Grafik a) führt. Dann wird gemäß Grafik d bei Vorliegen des Schaltbereitschaftssignals (wie vorbeschrieben) die Umschaltung eingeleitet, wobei (vgl. 1) über das hydraulische Stellglied 30 das gekuppelte Zahnrad 22 auf der Abtriebswelle 24 der Gangstufe III entkuppelt (Leerlaufstellung I) und über das hydraulische Stellglied 32 das Zahnrad 20 auf der Eingangswelle 16 für die Gangstufe II mit der Eingangswelle 16 verbunden wird.Is from the electronic control unit 72 given a downshift, so initially according to graphic b, the main clutch 14 applied to a defined hydraulic pressure and a clutch slippage, which leads to an increase in the engine speed (graph a). Then, according to graph d, when the switching ready signal is present (as described above), the changeover is initiated, wherein (cf. 1 ) via the hydraulic actuator 30 the coupled gear 22 on the output shaft 24 the gear stage III disengages (neutral position I) and via the hydraulic actuator 32 the gear 20 on the input shaft 16 for the gear stage II with the input shaft 16 is connected.

Über den eingesteuerten Kupplungsschlupf steigt dadurch die Drehzahl der Getriebe-Eingangswelle 16 schlagartig an. Gemäß Grafik f wird gleichzeitig der Öffnungsquerschnitt der Drosselklappe 76 verringert, um ein gleichbleibendes Antriebsmoment (Grafik g) bereitzustellen.As a result, the rotational speed of the transmission input shaft increases due to the applied clutch slip 16 abruptly. At the same time, according to graph f, the opening cross section of the throttle valve becomes 76 reduced to provide a constant drive torque (graph g).

Das Steuerdiagramm gemäß 6 beschreibt den Sonderfall der Rückschaltung im Schiebebetrieb, d. h., daß das Kraftfahrzeug bei geschlossener Drosselklappe aufgrund seiner Bewegungsenergie (zum Beispiel beim Bergabfahren) über das Geschwindigkeits-Wechselgetriebe die Brennkraftmaschine antreibt. Diese Rückschaltung könnte beispielsweise wie vorbeschrieben von der Gangstufe III in die Gangstufe II erfolgen, so daß der mechanische Vorgang anhand der hydraulischen Stellglieder und Sensoren nicht zu beschreiben ist.The control diagram according to 6 describes the special case of the downshift in coasting mode, ie that the motor vehicle with the throttle closed due to its kinetic energy (for example when driving downhill) via the speed change gearbox drives the engine. This downshift could be done, for example, as described above from the gear ratio III in the gear ratio II, so that the mechanical process using the hydraulic actuators and sensors is not described.

Beachtlich bei dem Steuerungsablauf hier ist, daß der Kraftfluß nicht von der Brennkraftmaschine zu den Antriebsrädern, sondern umgekehrt verläuft. Dementsprechend zeigt die Grafik g auch eine geschlossene Drosselklappe 76, die lediglich im Moment des Umschaltens kurz geöffnet wird, um das Bremsmoment gemäß Grafik f zu vermindern. Anschließend wird aufgrund des abnehmend eingesteuerten Kupplungsschlupfes (Grafiken c und d) bzw. Kupplungsteuerdruckes die Motordrehzahl und damit verbunden das Bremsmoment (Grafik f) kontinuierlich und ruckfrei erhöht.Noteworthy in the control process here is that the power flow does not run from the engine to the drive wheels, but vice versa. Accordingly, the graph g also shows a closed throttle 76 , which is briefly opened only at the moment of switching to reduce the braking torque according to graph f. Subsequently, due to the decreasing clutch slip (graphs c and d) or clutch control pressure, the engine speed and, associated therewith, the braking torque (graph f) are continuously and smoothly increased.

Steuerungstechnisch am problemlosesten ist der umgekehrte Fall, nämlich der eines Umschaltens in den nächsthöheren Gang bei Bremsbetrieb, weil hier nahezu durch herkömmliches Lösen der Hauptkupplung in den nächsthöheren Gang umschaltbar und durch allmähliches Wiederschließen der Kupplung das neue, aber geringere Bremsmoment einsteuerbar ist. Eine Zugkraftunterbrechung bzw. Fahrzeugverzögerung im herkömmlichen Sinne tritt bei diesem Umschaltvorgang ohnehin nicht auf.The most problematic in terms of control technology is the reverse case, namely that of switching over to the next higher gear during braking operation, since the new, but smaller, braking torque can be switched in almost by conventional release of the main clutch to the next higher gear and by gradual reconnection of the clutch. A traction interruption or vehicle deceleration in the conventional sense does not occur in this switching process anyway.

Die Erfindung ist nicht auf das beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt. Insbesondere kann anstelle der Ziehkeileinrichtung als Schaltmittel 28 auch eine in der Getriebetechnik vielfach bekannte Klauenkupplung oder jede andere geeignete, formschlüssig wirkende Kupplung verwendet sein.The invention is not limited to the embodiment described. In particular, instead of the pulling wedge device as switching means 28 also be used in the transmission technology many times known jaw clutch or any other suitable form-fitting clutch.

Claims (9)

Verfahren zum Steuern einer automatischen Antriebsvorrichtung für Kraftfahrzeuge, mit einer Antriebsquelle, einem Geschwindigkeitswechselgetriebe mit mehreren kuppelbaren Zahnradsätzen, einer fluidbetätigbaren Hauptkupplung, fluidbetätigbaren Schaltmitteln zum Kuppeln der einzelnen Zahnradsätze und einer elektronischen Steuerung für die Hauptkupplung und die Schaltmittel, dadurch gekennzeichnet, dass beim Betätigen der Schaltmittel (28) die Hauptkupplung (14) im Rutschzustand gehalten wird, und dass die Schaltmittel (28) formschlüssig wirkende Kupplungselemente (38) aufweisen, deren Schaltbereitschaft über Sensoren (86, 88, 90) ermittelt und in der elektronischen Steuerung (72) zur Aktivierung der Schaltmittel (28) verarbeitet wird.A method of controlling an automotive automatic drive device comprising a power source, a speed change gearbox having a plurality of clutchable gear sets, a fluid actuated master clutch, fluid actuable switch means for coupling the individual gear sets, and an electronic controller for the main clutch and the shifting means, characterized in that upon actuation of the shifting means ( 28 ) the main clutch ( 14 ) is held in the slipping state, and that the switching means ( 28 ) positively acting coupling elements ( 38 ) whose switching readiness via sensors ( 86 . 88 . 90 ) and in the electronic control ( 72 ) for activating the switching means ( 28 ) is processed. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Leistung der Antriebsquelle (10) im Moment des Umschaltens der Übersetzungsstufe unabhängig von der vorgegebenen Leistung über das Gaspedal (74) auf eine gleiche Antriebsleistung gesteuert wird.Method according to claim 1, characterized in that the power of the drive source ( 10 ) at the moment of switching the gear ratio independent of the predetermined power via the accelerator pedal ( 74 ) is controlled to the same drive power. Verfahren nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass beim Umschalten der Übersetzungsstufe der Rutschzustand der Hauptkupplung (14) auf ein gleiches Antriebsmoment geregelt wird.Method according to claims 1 or 2, characterized in that when switching the gear ratio of the slip state of the main clutch ( 14 ) is regulated to an equal drive torque. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass im Moment des Umschaltens für ein nahezu unmerklich kurzes Zeitintervall im Millisekunden- bis Zehntelsekundenbereich ein eine Antriebsmomentenverringerung ergebender Kupplungsrutsch und/oder eine Zurücknahme des Leistungsstellgliedes (76) der Antriebsquelle gesteuert wird.Method according to claims 1 to 3, characterized in that at the moment of switching over for an almost imperceptibly short time interval in the millisecond to tenth of a second range, a clutch slip resulting in a drive torque reduction and / or a withdrawal of the power actuator ( 76 ) of the drive source is controlled. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Schiebebetrieb des Kraftfahrzeuges bei einem Umschalten der Übersetzungsstufe die Zunahme der Bremsleistung der Antriebsquelle (10) kontinuierlich ansteigend über den Kupplungsrutsch eingesteuert wird.Method according to one or more of the preceding claims, characterized in that in the shift operation of the motor vehicle when switching the gear ratio, the increase in the braking power of the drive source ( 10 ) is continuously increased via the clutch slip is controlled. Vorrichtung, mit – einer Antriebsquelle (10), – einem Geschwindigkeits-Wechselgetriebe (18) mit einer Eingangswelle (16) einer Ausgangswelle (24) mehreren koppelbaren Zahnradsätzen (I bis IV), fluidbetätigten Schaltmitteln (28) – einer fluidbetätigbaren Hauptkupplung (14); – einer Fluidversorgungseinrichtung (62, 64, 66, 68, 70); und – einer elektronischen Steuerung für die Aktivierung der Schaltmittel (28) und der Hauptkupplung (14) nach Maßgabe fahr- und leistungsspezifischer Parameter, welche Vorrichtung beim Betätigen der Schaltmittel (28) die Hauptkupplung (14) im Rutschzustand hält, wobei die Schaltmittel (28) formschlüssig wirkende Kupplungselemente (38) aufweisen, deren Schaltbereitschaft über Sensoren (86, 88, 90) ermittelt und in der elektronischen Steuerung (72) zur Aktivierung der Schaltmittel (28) verarbeitet wird.Device comprising - a drive source ( 10 ), - a speed change gearbox ( 18 ) with an input shaft ( 16 ) an output shaft ( 24 ) a plurality of coupling gear sets (I to IV), fluid-operated switching means ( 28 ) - a fluid-actuated main clutch ( 14 ); A fluid supply device ( 62 . 64 . 66 . 68 . 70 ); and - an electronic control for the activation of the switching means ( 28 ) and the main clutch ( 14 ) according to driving and performance-specific parameters, which device when operating the switching means ( 28 ) the main clutch ( 14 ) in the slipping state, wherein the switching means ( 28 ) positively acting coupling elements ( 38 ) whose switching readiness via sensors ( 86 . 88 . 90 ) and in the electronic control ( 72 ) for activating the switching means ( 28 ) is processed. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Hauptkupplung (14) eine fluidbetätigbare Lamellenkupplung ist.Device according to claim 6, characterized in that the main coupling ( 14 ) is a fluid-actuated multi-plate clutch. Vorrichtung nach den Ansprüchen 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltmittel (28) formschlüssig wirkende Ziehkeile (38) oder Klauenkupplungen sind.Device according to claims 6 and 7, characterized in that the switching means ( 28 ) form-locking pulling wedges ( 38 ) or claw clutches are. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltmittel (28) und/oder die Hauptkupplung (14) elektrohydraulisch über die elektronische Steuerung (72) gesteuert sind, wobei dem Steuergerät (72) zumindest die Gaspedalstellung (74), die Drehzahlen der Getriebe-Eingangswelle (16) und Ausgangswelle (24), ein von der Bedienungsperson abgebbares Umschaltsignal und Schaltbereitschaftssignale der Schaltmittel (28) über Sensoren (86, 88, 90) zugeleitet werden.Device according to one or more of claims 6 to 8, characterized in that the switching means ( 28 ) and / or the main clutch ( 14 ) electro-hydraulically via the electronic control ( 72 ) are controlled, wherein the control unit ( 72 ) at least the accelerator pedal position ( 74 ), the speeds of the transmission input shaft ( 16 ) and Output shaft ( 24 ), a switchable signal which can be issued by the operator and switching readiness signals of the switching means ( 28 ) via sensors ( 86 . 88 . 90 ).
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