DE3205767A1 - Einrichtung zum einstellen des druckes des arbeitsmediums in automatischen stufengetrieben - Google Patents
Einrichtung zum einstellen des druckes des arbeitsmediums in automatischen stufengetriebenInfo
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Description
10.2.1982 Wt/Hm
ROBERT BOSCH GMBH, 7000 STUTTGART 1
Einrichtung zum Einstellen des Druckes des Arbeitsmediums in automatischen Stufengetrieben
Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einer Einrichtung nach der
Gattung des Hauptanspruches.
Es ist bekannt, in automatischen Stufengetrieben in
Kraftfahrzeugen den Druck des Arbeitsmediums, das zur Betätigung der Reibelemente des Getriebes dient,
in Abhängigkeit von verschiedenen Betriebsparametern des Kraftfahrzeuges einzustellen. Während üblicherweise
dieser Druck in Abhängigkeit von der Mo tor las. t und gelegentlich auch von der Fahrgeschwindigkeit
eingestellt wird, ist darüber hinaus eine Anordnung bekanntgeworden, bei der in die Regelung des Druckes
unter anderem auch die Motordrehzahl, also eine Antriebsdrehzahl des Getriebes, eingeht. Diese Einrichtung
ist in der DE-OS 28 k3 183 beschrieben-
OiUü/ö/
Darüber hinaus 13t auch bekannt, den Druck in Abhängigkeit
von anderen nur mit erheblichem Aufwand zu erfassenden Parametern, beispielsweise des Abtriebsdrehmomentes
einzustellen.
Diese bekannten Einrichtungen haben jedoch den Nachteil» daß die Erfassung der der Regelung zugrundeliegenden
Parameter apparativ nur sehr schwierig möglich ist oder daß die für die Regelung herangezogenen Parameter den
Gangwechsel nicht so exakt charakterisieren, wie dies zur Einstellung des Druckes erforderlich ist.
Vorteile der Erfindung
Die erfindungsgemäße Einrichtung mit den kennzeichnenden
Merkmalen des Hauptanspruches hat demgegenüber den Vorteil, daß die verwendete Regelgröße "Übersetzungsverhältnis"
exakt den gesamten Schaltablauf charakterisiert. Weiterhin ist diese Größe durch Verwendung zweier einfacher
Drehzahlgeber mit konstruktiv einfachen Mitteln zu erfassen, so daß auch kostengünstige Lösungen darstellbar
sind. Für die Erfassung der Abtriebsdrehzahl genügt dabei ein sehr einfacher Sensor, da sich die Abtriebsdrehzahl
während des Gangwechsels nur'in geringem Umfange ändert. Weiterhin hat die 'verwendete Regelung
den Vorteil, daß sie unabhängig vom Betriebszustand des Motors., beispielsweise dem Drehmoment und dgl. ist.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen der im
Hauptanspruch angegebenen Einrichtung möglich.
So wird der gesamte Umschaltvorgang in bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung zweistufig eingestellt,
wobei bis zum Freilaufpunkt, d.h. dem Punkt, in.dem
die dem alten Gang zugeordneten Reibelemente lösen, der Druck gesteuert wird und sich alsdann die Regelung
auf ein vorgegebenes Übersetzungsverhältnis oder einen Verlauf des Übersetzungsverhältnisses anschließt,
Durch geeignete Einstellung der Getriebesprünge ist es dabei ferner möglich, die Sollwertvorgabe besonders
einfach zu gestalten. Außer den allgemeinen Vorteilen einer Regelung weist die vorgeschlagene Methode den Vorzug
einer sehr einfachen Sollwertvorgabe auf.
Weitere Vorteile ergeben sich aus der Beschreibung und der beigefügten Zeichnung
Zeichnung
Die Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
Es zeigen: Figur 1 ein Blockschaltbild einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Einrichtung-,
Figuren 2 und 3 zwei Zeitdiagramme zur Erläuterung der in Figur 1 dargestellten Einrichtung.
Beschreibung des Ausführungsbeispiels
In dem in Figur 1 dargestellten Blockschaltbild bezeichnet
10 den Motor eines Kraftfahrzeuges, dem gegebenenfalls
ein Wandler 11, der bei der vorliegenden Erfindung jedoch nicht zwangsläufig vorgesehen sein
muß, nachgeschaltet ist. Der Wandler 11 arbeitet auf
/ yj ι
ι „
ι ι
-Λ ■■.
ein Getriebe 12, das seinerseits an einen Abtrieb 13
angeschlossen ist. Am Ein- und Ausgang des Getriebes
befielen sich Geber und zwar ein Turbinendrehzahl-Geber 1k und ein Abtriebsdrehzahl-Geber 15· Zur Steuerung des
Getriebes 12 dienen einmal Gangschaltventile 16, über
die der jeweils einzulegende Gang betätigt wird und zum anderen ein Druckregler 17» der den bei der Betätigung
der Reibelemente des Getriebes 12 wirksamen Druck ρ einstellt.
Die Gangschaltventile 16 werden in der" üblichen Weise
von einer Getriebesteuereinheit 18 angesteuert, der verschiedene Betriebsparameter in an sich bekannter
Weise zugeführt werden, beispielsweise die Motorlast, die Fahrgeschwindigkeit und dgl.
Die Ansteuerung des Druckreglers 17 erfolgt erfindungsgemäß über einen Umschalter 19 einmal in Abhängigkeit
von einer Steuereinheit 20 oder von einer Regeleinheit
21. Der Umschalter 19 wird dabei von einer Zeitsteuerung 22 betätigt. Das Turbinendrehzahl-Signal n_ und
das Abtriebsdrehzahl-Signal η , von den Gebern 1Ih, 15
werden einem Übersetzungsrechner 23 zugeführt, dessen Ausgang einmal auf die Zeitsteuerung 22 und zum anderen
auf die Regeleinheit 21 einwirkt. Die Regeleinheit 21 steht schließlich noch in Wirkungsverbindung mit einem
Kennlinienspeicher 2U, der ein Ansteuersignal von der
Getriebesteuereinheit 18 empfängt.
Die Wirkungsweise der in Figur 1 dargestellten Anordnung
soll nachstehend anhand der Figuren 2 und 3 erläutert werden.
Bei der erfindungsgemäßen Regelung läuft der Umschalt-Vorgang
bevorzugt in zwei Phasen ab, nämlich einmal einer Steuerphase S und zum anderen einer Regelphase
B. Die Steuerphase S dauert dabei vom Auftreten eines
Gangschaltsignales, d.h. der Einleitung eines Gang- .
wechseis bis zum Erreichen des Freilaufpunktes, worunter man den Punkt versteht, an dem die dem neuen !lang
zugeordneten Reibelemente das volle Moment übernehmen und die dem alten Gang zugeordneten Reibelemente bzw.
der zugehörige Freilauf lösen.
Anordnungen zur Erkennung des Freilaufpunktes beim
Umschalten eines Stufengetriebes sind an sich bekannt,
beispielsweise aus der DE-OS 29 13 82^.
Während der Steuerphase S wird der Druck ρ an das Motormoment angepaßt, wobei eine relativ grob tolerierte Anpassung
ausreicht. Das Kupplungsmoment muß dabei zu Beginn der Schaltung größer sein als das im neuen Gang
zu übertragende Moment, damit eine Änderung des Übersetzungsverhältnisses
im Getriebe eintritt. Andererseits sollte das Kupplungsmoment nicht wesentlich größer
sein, als das im alten Gang zu übertragende Moment, N um einen guten Schaltkomfort zu erzielen. Bei einem
Gangsprung A i von beispielsweise 1,5 steht damit ein Toleranzband von ca Uo % für den Druck zur Verfugung.
Die Drucksteuerung in der Steuerphase S kann in an sich
bekannter Weise erfolgen, beispielsweise durch ein ge-, taktetes Magnetventil, das vorzugsweise über einen
Temperatursensor auch in Abhängigkeit von der Getriebeöltemperatur eingestellt werden kann.
-Jain weiterer bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist
ein Zeitglied vorgesehen, das überwacht, ob innerhalb einer bestimmten Zeit seit Auftreten des Gangschaltsignales
der Freilaufpunkt im Getriebe erreicht ist. Ist dies nicht der Fall, sorgt die Zeitsteuerung 22
über eine Verbindung zur Steuereinheit 20 dafür, daß der Eruck ρ rampenförmig oder nach einer anderen vorgegebenen
Funktion solange erhöht wird, bis der Freilaufpunkt erreicht ist. Es versteht sich, daß das Zeitintervall
so gewählt ist, daß bei normalen Umschaltvorgängen der Freilaufpunkt vor Ablauf des Zeitintervalls
erreicht ist. Es versteht sich weiter, daß auch das Zeitintervall in Abhängigkeit von der Getriebeöltemperatur
einstellbar ist.
Wie aus den Figuren 2 und 3 ersichtlich ist, stellt sich eine Änderung des Übersetzungsverhältnisses i erst
in der Regelphase R ein. Erfindungsgemäß wird nun das
tatsächlich vorliegende Übersetzungsverhältnis i. über
XSu
die Geber 1h, 15 erfaßt und im Übersetzungsrechner 23
ermittelt. Im Kennlinienspeicher 2h sind Zeitverläufe
des Übersetzungsverhältnisses i ., , vorgegeben, die
entweder für jeden Gangwechsel unterschiedlich vorgegeben sind oder bei geeigneter Abstufung des Getriebes
auch für alle Gangwechsel gleich sein können. Ein derartiger, für alle Gangwechsel gleicher Sollwert
kann insbesondere dann vorgegeben werden, wenn die Gangsprünge jeweils gleich groß sind.
Bei dem in Figur 2 dargestellten Seitverlauf ist in
der Regelphase R ein Sollwert i .. . vorgegeben, der
beispielsweise den ausgezogen gezeichneten linearen Verlauf haben kann. Über die Regeleinheit 21', der. in
der rechten Stellung befindlichen Umschalter 19 sowie, den Druckregler 17 wird nun der Druck ρ im Getriebe 12
derart eingestellt, daß das tatsächliche Übersetzungsverhältnis i. , dem Sollverlauf i Ί1 entspricht. Der
ist soll ^
sich einstellende Verlauf des Abtriebsmomentes M" ist
ab
in Figur 2 unten dargestellt. Um den Momenteneinbruch
am Ende des Schaltvorganges zu vermindern, kann der Verlauf von i .... auch so modifiziert werden, wie dies
strichpunktiert in Figur 2 dargestellt ist. Dann ergibt sich ein treppenförmiger Verlauf des Abtriebsmomentes η , , der insgesamt zu einem weicheren Schalt-
Sr U
Vorgang führt.
Selbstverständli-ch ist es auch möglich, vom linearen
Verlauf der Figur 2 abzuweichen und für den Sollwert i ^1 beliebige, nichtlineare Funktionen vorzugeben,
wie dies in Figur 3 dargestellt ist. Über diese nichtlinearen Verläufe des Sollwerts i 1Ί lassen sich
soll
Zeitverläufe des Abtriebsmomentes m , gewinnen, die
3» D
entweder hinsichtlich des Ruckverlaufes oder der Schaltzeit optimiert sein können. Es ist selbstverständlich
auch möglich, dem Kennlinienspeicher 2k einen Umschalter 25 zuzuordnen, über den verschiedene
Sollwerte vorgebbar sind, so daß der Fahrer durch Einstellen des Umschalters 25 eine eher sportliche oder
komfortablere Fahrweise vorwählen kann. In Figur 3
ist dabei der durchgezogen eingezeichnete Verlauf einer komfortablen Fahrweise zugeordnet, während
der strichpunktiert eingezeichnete Verlauf einer eher sportlichen Fahrweise mit kurzen Umschaltzeiten, jedoch,
geringerem Komfort zugeordnet ist.
Leerseite
Claims (5)
10.2.1962 Wt/Hm
ROBERT BOSCH GMBH, 7000 STUTTGART 1
Ansprüche
1/) Einrichtung zum Einstellen des Druckes (p) des
Arbeitsmediums in automatischen Stufengetrieben (12.)
in Kraftfahrzeugen mit einem Druckregler (1T)5 dem
ein einer Antriebsdrehzahl entsprechendes Signal zuführbar
ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingangsdrehzahl (n„,-) und die Abtriebsdrehzahl <
η , ) des
J. Qt 0
Getriebes (12) ermittelt werden und daß der Druck (p)
derart eingestellt wird, daß das Übersetzungsverhältnis (i=n„/n ,) des Getriebes (12) während eines Gang-
X Q* D
wechseis einer vorgegebenen Zeitfunktion (i , 1 ) folgt.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Einleitung eines Gangwechsels der Druck (p)
zunächst in einer Steuerphase (S) gesteuert eingestellt wird, bis im Freilaufpunkt der Kraftschluß
zu den dem alten Gang zugeordneten Reibelementen des Getriebes (12) gelöst ist und alsdann in einer
Regelphase (R) auf das vorgegebene Übersetzungsverhältnis
(i Ί1) geregelt wird.
S OXX
3. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Getriebesprünge
( i) zwischen den einzelnen Gängen gleich groß sind und alle Schaltvorgänge auf dieselbe Zeitfunktion
(i ) geregelt werden.
k. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß zum Einstellen des zeitlichen Ablaufes von Steuerphase (S) und Regelphase (R)
eine Zeitsteuerung (22) vorgesehen ist, die in der Steuerphase (S) eine Druckerhöhung dann bewirkt, wenn
innerhalb einer vorgegebenen Zeit seit dem Gangschaltsignal der Freilaufpunkt im Getriebe noch nicht
erreicht ist.
5. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in einem Kennlinienspeicher
(2l+) eine Vielzahl von Zeitfunktionen
(i ,- ) gespeichert ist, die vorzugsweise vermittels
S O a. -L
eines Umschalters (25) anwählbar sind.
eines Umschalters (25) anwählbar sind.
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