DE3940699C2 - Steuervorrichtung für das automatische Getriebe einer Kraftfahrzeug-Brennkraftmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Steuereinrichtung der im Oberbegriff des Patentanspruchs genannten Art.

Aus der JP-A-57-25550 ist eine Anordnung zum Dämpfen des Schaltrucks eines automatischen Schaltgetriebes in einem Kraftfahrzeug bekannt, die den Kraftschluß des für alle Vorwärtsgänge gemeinsam maßgeblichen Reibungselements bei einer Bewegung des Getriebewählhebels in den Bereich eines Vorwärtsgangs erst mit einer gewissen Verzögerung herstellt, nachdem der Kraftschluß von anderen, für den jeweils gewählten Anfahrschaltbereich maßgeblichen Elementen hergestellt wurde. Dies bewirkt eine Verringerung des sogenannten "Kriechens" und verringert außerdem den beim Schalten aus der Neutralstellung in den Vorwärtsfahrtbereich (z. B. N-D, N-II oder N-I) auftretenden Schaltruck.

Aufgrund der Verzögerung, mit welcher der Kraftschluß des für den gesamten Vorwärtsfahrtbereich maßgeblichen Reibungselements hergestellt wird, kann es bei einem als Reaktion auf erhöhten Kraftbedarf für schnelles Anfahren vorgenommenen kräftigen Niedertreten des Fahrpedals unmittelbar nach dem Bewegen des Getriebewählhebels in die Vorwärtsfahrtstellung zu einer übermäßigen Drehzahlerhöhung oder sogar zu kurzzeitigem Durchgehen des Motors kommen, so daß der Drehzahlunterschied zwischen den Antriebs- und Abtriebselementen des Getriebes derart groß wird, daß dann bei Herstellung des Kraftschlusses des genannten Reibungselements ein sehr starker Schaltruck auftritt.

Ein solcher Schaltruck ist nicht nur im Hinblick auf den Fahrkomfort unerwünscht, sondern hat auch eine abträgliche Wirkung auf die Lebensdauer des gesamten Antriebsstrangs.

Aus der DE-OS 21 37 580 ist ein automatisches Getriebe bekannt, bei dem zur Verminderung des Schaltrucks beim Umschalten des Getriebes von einer Neutralstellung in eine Rückwärts-Fahrstellung die Anstiegsrate des Leitungsdruckes während einer vorbestimmten Zeitdauer verringert wird, wodurch der Gangwechselvorgang des Getriebes langsamer und damit ein auftretender Schaltruck geringer gemacht wird.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Steuereinrichtung der im Oberbegriff des Patentanspruchs genannten Art so weiterzubilden, daß ein Schaltruck beim Umschalten des Getriebes von der Neutral- oder Parkstellung in eine Fahrstellung und einer nachfolgenden erwünschten großen Leistungsanforderung möglichst gering gehalten wird.

Bei einer Steuereinrichtung der genannten Art ist diese Aufgabe durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs angegebenen Merkmale gelöst.

Die erfindungsgemäße Steuereinrichtung zeichnet sich dadurch aus, daß durch Wahl des die jeweilige Belastung der Brennkraftmaschine angebenden Parameters als Drehzahl der Brennkraftmaschine immer ein optimales Signal zur Verfügung steht, das z. B. bei einem plötzlichen und starken Treten des Gaspedals eine Leistungssteigerung der Brennkraftmaschine durch starke Erhöhung der Drehzahl unmittelbar angibt. Gerade eine solche starke Drehzahlsteigerung würde aber zu einem erheblichen Schaltruck führen, wenn im Zustand nach einer Umschaltung des Getriebes von der Neutralstellung in eine Fahrstellung der Leitungsdruck zeitweilig abgesenkt ist, um ein Kriechen des Fahrzeuges zuverlässig zu vermeiden, da eine solche starke Drehzahlsteigerung auch zu einem entsprechend starken Anstieg des Leitungsdruckes führen würde.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematisierte Darstellung der Anordnung einer Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 2 ein Flußdiagramm zur Darstellung der für die Wirkungsweise der in Fig. 2 gezeigten Ausführungs­ form charakteristischen Schritte und

Fig. 3 eine grafische Darstellung des Zeitverlaufs der gemäß der Erfindung vorgesehenen Verringerung des Leitungsdrucks.

In der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform der Erfin­ dung ist eine Antriebsmaschine 10 antriebsübertragend mit einem automatischen Schaltgetriebe 12 verbunden, welches dazu dient, die von der Maschine abgegebene Leistung auf die (nicht gezeigten) Antriebsräder eines Fahrzeugs zu übertragen. Das Getriebe 12 enthält einen Übertragungs­ strang mit mehreren Planetenradsätzen und einer oder mehreren diesen zugeordneten Kupplungen oder Bremsen 14. Im Interesse einer übersichtlichen Darstellung ist in Fig. 1 nur eine einzige Kupplung 14 dargestellt.

Unterhalb des Getriebes 12 erkennt man eine Steuerschieber­ anordnung 16. Diese enthält eine Anzahl von Steuerschiebern und/oder Magnetventilen, über welche die Speisung der verschiedenen Reibungselemente des Getriebes mit einem Leitungsdruck wahlweise steuerbar ist.

In dieser Ausführungsform ist die Steuerschieberanordnung 16 im wesentlichen in der z. B. in der Druckschrift JP-A-62-62047 beschriebenen Weise ausgelegt und zum Teil durch von einer Steuerschaltung 18 abgegebene Signale steuerbar.

Das Getriebe 12 enthält eine von der Antriebsmaschine 10 mit angetriebene Ölpumpe. Die Förderung der Ölpumpe ist regelbar, um einen sogenannten Leitungsdruck zu erhalten, welcher entsprechend einem vorbestimmten, auf der Belastung der Antriebsmaschine und der Fahrtgeschwindigkeit basie­ renden Programm den einzelnen Reibungselementen des Getriebes zugeführt oder von diesen abgelassen wird. Die Kupplung 14 weist in herkömmlicher Weise mehrere einander abwechselnd angeordnete Antriebs- und Abtriebsscheiben 14a bzw. 14b auf, welche relativ zueinander frei drehbar und durch Zufuhr des Leitungsdrucks zu einer in der Vorrichtung ausgebildeten Druckkammer in kraftschlüssige Anlage aneinander bringbar sind.

Die Größe des Leitungsdrucks ist durch ein Drucksteuer­ ventil gesteuert. Ein Beispiel für ein solches Ventil findet sich in der Druckschrift JP-A-62-62047.

In dieser Ausführungsform ist das Drucksteuerventil für den Leitungsdruck mittels eines Magnetventils steuerbar, welches durch ein einen variablen Arbeitszyklus aufweisendes Signal öffnend und schließend betätigbar ist. Der Arbeits­ zyklus des dem Magnetventil für die Steuerung des Druck­ steuerventils zugeführten Signals verändert sich in Abhängigkeit von dem Maße, um welches das Fahrpedal des Fahrzeugs niedergedrückt wird, d. h. also in Abhängigkeit von einem für die Stellung der Drosselklappe der Antriebs­ maschine bzw. von einem entsprechenden, für die Belastung der Maschine bezeichnenden Parameter, und bewirkt dadurch entsprechende Änderungen des Leitungsdrucks innerhalb des Getriebes.

Ein betätigungsübertragend mit dem Getriebe 12 verbundener Wählhebel 20 ist von Hand zwischen verschiedenen Stellungen bewegbar, namentlich den Stellungen Fahrt (D), Fahrtstufe zwei (II), Fahrtstufe eins (I), Rückwärts (R), Leerlauf (N) und Parken (P).

In der beschriebenen Ausführung enthält die Steuerschaltung 18 Einrichtungen 22, 24 und 26 zum Ermitteln eines Wähl­ vorgangs, zum Ermitteln der Belastung der Maschine und zum Verringern des Leitungsdrucks.

Zum Erzeugen eines für einen Wählvorgang bezeichnenden Signals kann ein Unterbrecherschalter verwendet werden, welcher es der Einrichtung 22 der Steuerschaltung 18 ermöglicht, die Bewegungen des Wählhebels zwischen den verschiedenen Stellungen, z. B. N-D, N-R usw. zu unter­ scheiden.

In der dargestellten Anordnung wird die Drehzahl der Maschine zum Ermitteln der Belastung der Maschine heran­ gezogen. Ein für die Drehzahl der Maschine bezeichnendes Signal und ein für bestimmte Bewegungen des Wählhebels bezeichnendes Signal fließen der Einrichtung 24 der Steuerschaltung 18 zu, welche daraufhin ermittelt, ob die Drehzahl der Maschine innerhalb einer vorbestimmten Zeitspanne nach der Abgabe des für die Bewegung des Wählhebels aus der Leerlaufstellung in eine Fahrtstellung bezeichnenden Signals einen vorbestimmten Grenzwert über­ steigt, in welchem Falle ein Signal über eine vorbestimmte Zeitspanne an die die Verringerung des Leitungsdrucks steuernde Einrichtung 26 der Steuerschaltung 18 gelegt wird. Dieses Signal bewirkt eine Änderung des Arbeits­ zyklus des dem Magnetventil für die Steuerung des Leitungs­ drucks zugeführten Signals im Sinne einer Verringerung des Leitungsdrucks um ein vorbestimmtes Maß.

Die drei vorstehend genannten Einrichtungen 22, 24 und 26 der Steuerschaltung 18 sind in Fig. 1 zum Zweck der Erläuterung als getrennte Einheiten dargestellt. In der praktischen Ausführung werden die Funktionen dieser Ein­ richtungen von einem Mikroprozessor ausgeführt, welcher auch andere Aufgaben bei der Steuerung der Antriebsmaschine und/oder des Getriebes übernimmt.

Fig. 2 zeigt ein Flußdiagramm eines in dem vorstehend genannten Mikroprozessor ablaufenden Steuerprogramms. Dieses Programm kann beispielsweise in vorbestimmten Zeit­ abständen wiederholt werden. Bei jedem Ablauf des Programms wird zunächst anhand des Zustands des Unterbrecherschalters ermittelt, ob sich der Wählhebel in der Leerlaufstellung (N) befindet. Bei negativem Ergebnis schreitet die Routine fort zum Schritt 1002, bei welchem ein erstes Zeitglied tS (z. B. ein Zeitzähler) in Gang gesetzt wird. Bis der Zähl­ stand des Zeitglieds tS einen gegebenen Wert t1 über­ steigt, schreitet die Routine fort zu einem Schritt 1003, bei welchem das die Drehzahl der Maschine angebende Signal daraufhin geprüft wird, ob die Drehzahl der Maschine gleich einem oder größer als ein vorbestimmter Wert A ist.

Solange die Drehzahl der Maschine niedriger liegt als A schreitet die Routine fort zum Schritt 1006, bei welchem der Leitungsdruck entsprechend dem normalen Steuerprogramm gesteuert wird. Liegt nämlich die Drehzahl der Maschine niedriger als A, dann ist der normale Leitungsdruck für den anhand der Stellung der Drosselklappe ermittelten augenblicklichen Betriebszustand angemessen, so daß kein übermäßig starker Schaltruck entstehen kann. Ist dagegen jedoch die Drehzahl der Maschine gleich oder größer als A, dann muß der Leitungsdruck um einen vorgegebenen Prozent­ satz (B%) gegenüber dem normalen Leitungsdruck verringert werden, um das Auftreten eines Schaltrucks zu vermeiden. Im Anschluß daran wird ein zweites Zeitglied tR in Gang gesetzt. Bis der Zählstand dieses Zeitglieds den Wert t2 erreicht geht das Programm zurück zum Schritt 1004. Nach Abschluß des Zählvorgangs schreitet die Routine zum Schritt 1006 fort, bei welchem die zeitweilige Verringerung des Leitungsdrucks aufgehoben und die normale Steuerung wieder eingeleitet wird.

In Fig. 3 bezeichnet die ausgezogene Linie die durch den vorstehend beschriebenen Steuervorgang hervorgebrachte Wirkung, während die strichpunktierte Linie den Verlauf des Leitungsdrucks ohne einen solchen Steuervorgang angibt. Es ist hier zu erkennen, daß der Leitungsdruck während einer Zeitspanne t2 um ein Maß p verringert wird.

Bei einer sehr hohen Drehzahl der Maschine, bei welcher somit auch eine sehr schnelle Drehung der Antriebs- und Abtriebsscheiben 14a bzw. 14b der Kupplung 14 relativ zueinander stattfindet, bewirkt die beschriebene Steuerung, daß der dem Getriebe insgesamt zugeführte Leitungsdruck zeitweilig etwas verringert wird. Dementsprechend ist die Kapazität der Kupplung während der Herstellung des Kraft­ schlusses zeitweilig verringert, wodurch die sonst zur Entstehung eines Schaltrucks führenden Trägheitswirkungen auf ein solches Maß reduziert werden, daß der Schaltruck spürbar gedämpft wird.

Das vorstehend beschriebene Getriebe ermöglicht eine solche Dämpfung des Schaltrucks nicht nur bei einem Wählvorgang für vorwärtsfahrt, sondern auch für den Rückwärtsgang. Dabei ist dieses nicht nur auf von der Leerlaufstellung (N) ausgehende Wählvorgänge beschränkt, es ist vielmehr wahlweise auch für Wählvorgänge anwendbar, bei denen, ausgehend von der Parkstellung (P), ein Schaltzustand angewählt wird, in welchem die Übertragung eines Drehmoments durch das Getriebe möglich ist.

Claims (1)

1. Steuereinrichtung für das automatische Getriebe einer Kraft­ fahrzeug-Brennkraftmaschine, wobei das Getriebe eine steuerbare Leitungsdruckquelle aufweist, umfassend:
   eine Einrichtung zum Erfassen eines Schaltvorgangs aus der Neu­ tral- oder Parkstellung in einen Vorwärts- oder Rückwärtsgang und zum Erzeugen eines diesen Schaltvorgang kennzeichnenden Signals,
   eine Einrichtung zum Ermitteln eines die Belastung der Brenn­ kraftmaschine angebenden Parameters und zum Erzeugen eines die­ sen angebenden Signals, das der Leitungsdruckquelle zu deren Steuerung zugeführt wird, und
   eine Einrichtung, die im Ansprechen auf ein Druckverminde­ rungssignal den Leitungsdruck um ein vorbestimmtes Maß während einer vorbestimmten Zeitdauer verringert, dadurch gekennzeich­ net, daß
   der die Belastung angebende Parameter die Drehzahl (Ne) der Brennkraftmaschine (10) ist, und
   eine Einrichtung (18, 24) vorgesehen ist, die auf das den Schalt­ vorgang kennzeichnende Signal und auf das die Drehzahl (Ne) an­ gebende Signal anspricht und ein Druckverminderungssignal dann erzeugt, wenn die Drehzahl der Brennkraftmaschine einen vorge­ gebenen Wert (A) innerhalb einer vorbestimmten Zeitdauer (t1) nach der Erzeugung des den Schaltvorgang kennzeichnenden Signals überschreitet.