DE3205767C2 - - Google Patents
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Description
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.
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.
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.
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.
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- 1985-03-18 US US06/713,567 patent/US4611507A/en not_active Expired - Lifetime
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