DE3205767C2 - - Google Patents

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einem Verfahren 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 Betriebs­ parametern des Kraftfahrzeuges einzustellen. Während üblicherweise dieser Druck in Abhängigkeit von der Motorlast und gelegentlich auch von der Fahrgeschwindigkeit eingestellt wird, ist darüber hinaus eine Anordnung bekanntgeworden, bei der die Regelung des Druckes unter anderem auch die Motordrehzahl, also eine Antriebsdrehzahl des Getriebes, eingeht. Diese Einrichtung ist in der DE-OS 28 43 183 beschrieben.

Darüber hinaus ist auch bekannt, den Druck in Abhängigkeit von anderen nur mit erheblichem Aufwand zu erfassenden Parametern, bei­ spielsweise des Antriebsdrehmomentes 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 heran­ gezogenen Parameter den Gangwechsel nicht so exakt charakterisieren, wie dies zur Einstellung des Druckes erforderlich ist.

In der DE-OS 30 10 469 wird eine Vorrichtung zur Regelung des Arbeitsdruckes hydraulisch betätigter automatischer Stufengetriebe beschrieben, bei der die Motor- bzw. Getriebeeingangsdrehzahl und die gangabhängig gewichtete Getriebeausgangsdrehzahl erfaßt werden.

Diese Regelung dient jedoch dazu, den Arbeitsdruck bei Erreichen eines vorgebbaren Vorhaltes von der Synchrondrehzahl abzusenken und ihn bei Erreichen der Synchrondrehzahl wieder auf seinen vollen Betrag einzustellen.

Aus der DE-PS 30 25 054 ist ferner eine Öldruckregeleinrichtung für ein automatisches Mehrgang-Schaltgetriebe bekannt, bei der der Öl­ druck in Abhängigkeit von einer Führungsgröße verändert wird, die wiederum in Abhängigkeit von wenigstens einem Betriebsparameter steht. Als Betriebsparameter werden unter anderem auch die Ein­ gangs- und Ausgangsdrehzahlen des zu schaltenden Getriebes erfaßt. Als Führungsgrößen dienen aber entweder die Zeit für das Schalten vom ersten in das zweite Übersetzungsverhältnis oder der Öldruck selbst.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Einstellverfahren zu schaffen, das den Aufbau einer einfachen Einrichtung für die Ein­ stellung bzw. Regelung des Arbeitsdrucks bei hydraulisch gesteuerten automatischen Stufengetrieben ermöglicht.

Vorteile der Erfindung

Das erfindungsgemäße Verfahren mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs 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 er­ fassen, 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, bei­ spielweise dem Drehmoment und dgl. ist.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vor­ teilhafte Weiterbildungen des im Hauptanspruch angegebene Ver­ fahrens 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 Rege­ lung 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. Auch den allgemeinen Vorteilen einer Regelung weist die vorgeschlagene Methode den Vor­ zug einer sehr einfachen Sollwertvorgabe auf.

Zeichnung

Die Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird in der nach­ folgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 ein Block­ schaltbild einer Einrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens;

Fig. 2 und 3 zwei Zeitdiagramme zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

In dem in Fig. 1 dargestellten Blockschaltbild be­ zeichnet 10 den Motor eines Kraftfahrzeuges, dem ge­ gebenenfalls ein Wandler 11, der bei der vorliegenden Erfindung jedoch nicht zwangsläufig vorgesehen sein muß, nachgeschaltet ist. Der Wandler 11 arbeitet auf ein Getriebe 12, das seinerseits an einen Antrieb 13 angeschlossen ist. Am Ein- und Ausgang des Getriebes 12 befinden sich Geber und zwar ein Turbinendrehzahl-Geber 14 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 Be­ tätigung der Reibelemente des Getriebes 12 wirksamen Druck p 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 erfindungs­ gemäß über einen Umschalter 19 einmal in Abhängigkeit von einer Steuereinheit 20 oder von einer Regeleinheit 21. Der Umschalter 19 wird dabei von einer Zeitsteu­ erung 22 betätigt. Das Turbinendrehzahl-Signal n _T und das Abtriebsdrehzahl-Signal n _ab von den Gebern 14, 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 24, der ein Ansteuersignal von der Getriebesteuereinheit 18 empfängt.

Die Wirkungsweise der in Fig. 1 dargestellten Anord­ nung soll nachstehend anhand der Fig. 2 und 3 er­ läutert werden.

Bei der erfindungsgemäßen Regelung läuft der Umschalt­ vorgang bevorzugt in zwei Phasen ab, nämlich einmal einer Steuerphase S und zum anderen einer Regelphase R. Die Steuerphase S dauert dabei vom Auftreten eines Gangschaltsignales, d. h. der Einleitung eines Gang­ wechsels bis zum Erreichen des Freilaufpunktes, worun­ ter man den Punkt versteht, an dem die dem neuen Gang 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 13 824.

Während der Steuerphase S wird der Druck p an das Motor­ moment angepaßt, wobei eine relativ grob tolerierte An­ passung ausreicht. Das Kupplungsmoment muß dabei zu Beginn der Schaltung größer sein als das im neuen Gang zu übertragende Moment, damit eine Änderung des Über­ setzungsverhältnisses im Getriebe eintritt. Anderer­ seits sollte das Kupplungsmoment nicht wesentlich größer sein, als das im alten Gang zu übertragende Moment, um einen guten Schaltkomfort zu erzielen. Bei einem Gangsprung Δ i von beispielsweise 1,5 steht damit ein Toleranzband von ca. 40% für den Druck zur Verfügung.

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 Getriebe­ öltemperatur eingestellt werden kann.

In weiterer bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist ein Zeitglied vorgesehen, das überwacht, ob innerhalb einer bestimmten Zeit seit Auftreten des Gangschalt­ signales der Freilaufpunkt im Getriebe erreicht ist. Ist dies nicht der Fall, sorgt die Zeitsteuerung 22 über eine Verbindung zur Steuereinheit 20 dafür, daß der Druck p rampenförmig oder nach einer anderen vor­ gegebenen Funktion solange erhöht wird, bis der Frei­ laufpunkt erreicht ist. Es versteht sich, daß das Zeit­ intervall so gewählt ist, daß bei normalen Umschalt­ vorgängen der Freilaufpunkt vor Ablauf des Zeitinter­ valls erreicht ist. Es versteht sich weiter, daß auch das Zeitintervall in Abhängigkeit von der Getriebe­ öltemperatur einstellbar ist.

Wie aus den Fig. 2 und 3 ersichtlich ist, stellt sich eine Änderung der Übersetzungsverhältnisses i erst in der Regelphase R ein. Erfindungsgemäß wird nun das tatsächlich vorliegende Übersetzungsverhältnis i _ist über die Geber 14, 15 erfaßt und im Übersetzungsrechner 23 ermittelt. Im Kennlinienspeicher 24 sind Zeitverläufe des Übersetzungsverhältnisses i _soll vorgegeben, die entweder für jeden Gangwechsel unterschiedlich vorge­ geben 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 Fig. 2 dargestellten Zeitverlauf ist in der Regelphase R ein Sollwert i _soll vorgegeben, der beispielsweise den ausgezogen gezeichneten linearen Verlauf haben kann. Über die Regeleinheit 21, den in der rechten Stellung befindlichen Umschalter 19 sowie den Druckregler 17 wird nun der Druck p im Getriebe 12 derart eingestellt, daß das tatsächliche Übersetzungs­ verhältnis i _ist dem Sollverlauf i _soll entspricht. Der sich einstellende Verlauf des Abtriebsdrehmomentes M _ab ist in Fig. 2 unten dargestellt. Um den Momenteneinbruch am Ende des Schaltvorganges zu vermindern, kann der Verlauf von i _soll auch so modifiziert werden, wie dies strichpunktiert in Fig. 2 dargestellt ist. Dann er­ gibt sich ein treppenförmiger Verlauf des Abtriebs­ momentes M _ab , der insgesamt zu einem weicheren Schalt­ vorgang führt.

Selbstverständlich ist es auch möglich, vom linearen Verlauf der Fig. 2 abzuweichen und für den Sollwert i _soll beliebige, nichtlineare Funktionen vorzugeben, wie dies in Fig. 3 dargestellt ist. Über diese nicht­ linearen Verläufe des Sollwertes i _soll lassen sich Zeitverläufe des Abtriebsmomentes m _ab gewinnen, die entweder hinsichtlich des Ruckverlaufes oder der Schaltzeit optimiert sein können. Es ist selbst­ verständlich auch möglich, dem Kennlinienspeicher 24 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 Fig. 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.

Claims (5)

1. Verfahren zum Einstellen des Druckes (p) des Arbeitsmediums in automatischen Stufengetrieben (12) in Kraftfahrzeugen mit einer Druckregelung (17), der ein einer Antriebsdrehzahl entsprechendes Signal zu­ führbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Ein­ gangsdrehzahl (n _T ) und die Abtriebsdrehzahl (n _ab ) des Getriebes (12) ermittelt werden und daß der Druck (p) derart eingestellt wird, daß das Übersetzungsverhält­ nis (i = n _T /n _ab ) des Getriebes (12) während eines Gang­ wechsels einer vorgegebenen Zeitfunktion (i _soll ) folgt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Einleitung eines Gangwechsels der Druck (p) zunächst in einer Steuerphase (S) gesteuert einge­ stellt 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 Übersetzungsver­ hältnis (i _soll ) geregelt wird.

3. Verfahren nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Getriebe­ sprünge (i) zwischen den einzelnen Gängen gleich groß sind und alle Schaltvorgänge auf dieselbe Zeit­ funktion (i _soll ) geregelt werden.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zum Einstellen des zeit­ lichen 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 Gang­ schaltsignal der Freilaufpunkt im Getriebe noch nicht erreicht ist.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in einem Kenn­ linienspeicher (24) eine Vielzahl von Zeitfunktionen (i _soll ) gespeichert ist, die vorzugsweise vermittels eines Umschalters (25) anwählbar sind.