DE4330194A1 - Steuerungsverfahren für ein Automatikgetriebe - Google Patents

Steuerungsverfahren für ein Automatikgetriebe

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Description

Die Erfindung betrifft ein Steuerungsverfahren für ein mit einem Antriebsmotor verbundenes und mit elektrohydraulischen Schalt­ gliedern versehenes automatisches Getriebe, vorzugsweise eines Kraftfahrzeuges, bei dem ein Rechner ständig die aktuelle Motor­ drehzahl erfaßt, bei dem der Rechner Stellsignale für die Schalt­ glieder des Getriebes erzeugt und so eine Hydraulikdruckabsenkung im Schaltglied des herauszuschaltenden Ganges und eine Hydraulik­ druckanhebung im Schaltglied des zuzuschaltenden Ganges bewirkt, bei dem der Rechner zur mechanischen Entlastung der Schaltglieder zu Beginn des Schaltvorganges den Zündwinkel des Motors auf "spät" (s) und gegen Ende des Schaltvorgangs auf "normal" ver­ stellt, und bei dem der Rechner den Beginn einer Hoch- oder Rück­ schaltung des Getriebes im Zeitpunkt t0 an schaltungsrelevanten Kenngrößen feststellt.
Automatische Getriebe, die nach derartigen gattungsgemäßen Steu­ erungsverfahren den Schaltvorgang steuern und regeln, leiten den Zeitpunkt für den Beginn der Schaltung in der Regel aus der Mo­ tordrehzahl oder der Fahrgeschwindigkeit und dem Drosselklappen­ winkel oder der Fahrpedalstellung her. Eine weitere schaltungsre­ levante Kenngröße kann ein Betätigungssignal des Wahlschalthebels des Getriebes sein.
Sobald der Steuerungsrechner das Signal zur Einleitung des Schaltvorgangs erhalten oder selbsttätig ermittelt hat, wird durch diesen die Aktivierung oder Deaktivierung bestimmter elek­ trohydraulischer Schaltglieder, wie Kupplungen und Bremsen, im automatischen Getriebe eingeleitet.
Wie aus der deutschen Patentanmeldung 41 26 571.8-12 der Anmel­ derin bekannt ist, leitet der Steuerungsrechner zu Beginn des Schaltungsvorgangs auch eine Leistungsrücknahme des Motors durch eine Zündwinkelverstellung ein. Diese Leistungsrücknahme während des Schaltvorgangs dient zur Reduzierung der Momentenschwankungen und zur Verminderung der Schaltarbeit in den Schaltgliedern des Getriebes. Die genaue Steuerung der Leistungsrücknahme ist daher für den Schaltkomfort und die Lebensdauer von automatischen Ge­ trieben entscheidend. Dabei ist es zweckmäßig, wenn die Lei­ stungsrücknahme während der Schaltung aufrecht erhalten wird und den Momentenübertragungskapazitäten der zuzuschaltenden oder her­ auszuschaltenden Schaltglieder angepaßt wird.
Der Zeitpunkt zum Beenden der Leistungsbeeinflussung des Motors durch die Zündwinkelrücknahme muß am Schaltungsende vom Steue­ rungsrechner sehr genau bestimmt werden. Die Rücknahme dieser Leistungsreduzierung muß nämlich im Einkupplungspunkt des hin­ zuzuschaltenden Schaltgliedes beendet sein, da sonst ein spür­ barer Einkuppelruck nicht vermeidbar ist.
Da demnach der Beginn der Zündwinkelrücknahme sowie der Beginn der Rückstellung des Zündwinkel s auf den Normalwert von entschei­ dender Bedeutung für den Schaltkomfort ist, besteht die Aufgabe der Erfindung darin, ein Verfahren zur Steuerung eines automati­ schen Schaltgetriebes vorzustellen, bei dem zur Verbesserung des Schaltkomforts der Beginn der Zündwinkelrücknahme sowie der Be­ ginn der Rückstellung des Zündwinkel s auf den Normalwert exakter als bisher regelbar ist.
Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruch 1. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausge­ staltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen entnehmbar.
Abweichend von den bisher bekannten und in der Regel die Motor- oder Getriebeeingangsdrehzahl nutzenden Verfahren zur Steuerung der Zündwinkelverstellung während des Schaltvorgangs liegt der Erfindung die Erkenntnis zugrunde, daß die Motor- oder Ge­ triebeeingangsdrehzahl während des Schaltvorganges lediglich eine Reaktionsgröße in Bezug auf die Momentenübertragungskapazität der herauszuschaltenden oder hinzuzuschaltenden Schaltgliedern dar­ stellt. Um also den Schaltvorgang möglichst früh beeinflussen zu können, wird erfindungsgemäß durch den Rechner der Steuerdruck eines an der Schaltung beteiligten Schaltgliedes ermittelt und der Zündwinkelverstellungsbeginn und der Rückstellungsbeginn ge­ nau dann eingeleitet und geregelt, wenn zuvor im Rechnerspeicher abgelegte und bestimmte, die Hoch- oder Rückschaltvorgänge kenn­ zeichnende Steuerdruckwerte in diesem Schaltglied erreicht wer­ den.
Die im Rechnerspeicher abgelegten Steuerdruckwerte für die Hoch- oder Rückschaltvorgänge sind so gewählt, daß bei Erreichen dieser Druckwerte die beteiligten Schaltglieder bestimmte Momentenüber­ tragungskapazitäten aufweisen. Dadurch wird sichergestellt, daß die Zündwinkelrücknahme zu einem sehr frühen Zeitpunkt während des Schaltvorgangs eingeleitet werden kann, und genau in dem Mo­ ment wieder beendet ist, wenn die Momentenübertragungskapazität des zuzuschaltenden Schaltgliedes ausreicht, das angebotene Mo­ tormoment weiterzuleiten.
Durch diese Maßnahme wird eine deutliche Reduzierung der Reibar­ beit in den beteiligten Schaltgliedern und ein erhöhter Schalt­ komfort erreicht.
In Abhängigkeit von der gewählten Getriebekonstruktion kann das Schaltglied, dessen Druckverlauf während des Schaltvorgang als Regelungsgröße überwacht wird, eine Getriebekupplung oder eine Getriebebremse sein.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist es auch mög­ lich, daß bei verschiedenen Hoch- oder Rückschaltvorgängen unter­ schiedliche Schaltglieder bezüglich ihres Steuerdruckes überwacht werden.
In einem Ausführungsbeispiel, das mit Hilfe der beiliegenden Zeichnung erläutert wird, lassen sich die Vorteile der Erfindung besonders gut verdeutlichen.
In dieser Zeichnung ist in einer schematischen Darstellungsweise der Verlauf der Motordrehzahl NM vor, während und nach einem Hochschaltvorgang dargestellt. Zudem sind in dieser Zeichnung die Verstellung s des Zündwinkels Z sowie der Verlauf des Schalt­ glieddruckes PB der zuzuschaltenden Getriebebremse dargestellt.
Vor Beginn des Hochschaltvorganges überwacht der Steuerungsrech­ ner des Getriebes ständig die Motordrehzahl (oder die Fahrge­ schwindigkeit) und den Drosselklappenwinkel (oder die Fahrpedal­ stellung). Zudem wird ständig die Stellung des Wahlschalthebels des Getriebes abgefragt. Sobald der Rechner den Beginn der Hoch­ schaltung aus einer oder mehreren der genannten Größen erkennt, sorgt er im Zeitpunkt t0 dafür, daß der Steuerdruck PB in der zu­ zuschaltenden Getriebebremse angehoben wird.
Dieser Steuerdruck PB wird ständig vom Rechner mittels geeigneter Sensoren überwacht und mit einem zuvor im Rechnerspeicher abge­ legten Druckwert für den Beginn der Zündwinkelrückstellung ver­ glichen. Wird dieser Druckwert PB (t1) im Zeitpunkt t1 erreicht, leitet der Rechner nach einem in vorteilhafter Weise zuvor im Rechnerspeicher abgelegten Steuerungsprogramm die Rückstellung s des Zündwinkels Z des Antriebsmotors ein.
Sobald im Zeitpunkt t3 der Steuerdruck PB (t3) erreicht ist, wird der Zündwinkel Z auf seinen Normalwert zurückgestellt.
Die Verstellung des Zündwinkels in Richtung "spät" (s) sowie die Rückstellung auf den lastabhängigen "Normalwert" des Zündwinkel s kann in an sich bekannter Weise gleitend oder in zuvor im Rech­ nerspeicher abgelegten Steuerungsschritten erfolgen. Zudem kann vorgesehen sein, daß die Zündwinkelverstellung in Abhängigkeit von der sich während des Schaltvorgangs ändernden Momentenüber­ tragungskapazität der heraus- oder hinzuzuschaltenden Schaltglie­ der variabel geändert wird.
Während bei den Getriebesteuerungsverfahren nach dem Stand der Technik bisher frühsten im Zeitpunkt t2 die Leistungsrücknahme des Antriebsmotors durch die Rückstellung des Zündwinkels durch Erkennen eines zuvor im Rechnerspeicher abgelegten negativen Drehzahlgradienten NM (t2) eingeleitet werden konnte, ist dies nach dem erfindungsgemäßen Verfahren schon sehr viel früher, näm­ lich bei Erreichen des Schaltdruckes PB im Zeitpunkt t1 möglich. Dadurch läßt sich der gesamte Schaltvorgang erheblich verkürzen und der Schaltkomfort verbessern.
Zudem kann durch die Regelung der Zündwinkelrücknahme mittels des Steuerdrucks eines an der Schaltung beteiligten Schaltgliedes die vom Antriebsmotor angebotene Antriebsleistung während des Schalt­ vorgangs so beeinflußt werden, daß im Zeitpunkt t3 dieses Motor­ drehmoment und die Motordrehzahl NM gerade so groß sind, daß die Synchrondrehzahl NMS sowie die in diesem Zeitpunkt vorhandene Mo­ mentenübertragungskapazität des zuzuschaltenden Schaltgliedes er­ reicht wird.
Dies alles zusammen bewirkt einen deutlich kürzeren, komfortable­ ren Schaltvorgang des Automatikgetriebes.

Claims (4)

1. Steuerungsverfahren für ein mit einem Antriebsmotor verbunde­ nes und mit elektrohydraulischen Schaltgliedern versehenes au­ tomatisches Getriebe, vorzugsweise eines Kraftfahrzeuges, bei dem ein Rechner die aktuelle Motordrehzahl erfaßt, bei dem der Rechner Stellsignale für die Schaltglieder des Getriebes erz­ eugt und so eine Hydraulikdruckabsenkung im Schaltglied des herauszuschaltenden Ganges und eine Hydraulikdruckanhebung im Schaltglied des zuzuschaltenden Ganges bewirkt, bei dem der Rechner zur mechanischen Entlastung der Schaltglieder zu Be­ ginn des Schaltvorganges den Zündwinkels des Motors auf "spät" (s) und gegen Ende des Schaltvorganges auf "normal" verstellt, und bei dem der Rechner den Beginn der Hoch- oder Rückschal­ tung des Getriebes im Zeitpunkt t0 an schaltungsrelevanten Kenngrößen feststellt, dadurch gekennzeichnet, daß der Rechner den Steuerdruck PB eines an der Schaltung beteiligten Schalt­ gliedes ermittelt und den Beginn und das Ende der Zündwinkel­ rückstellung dann einleitet und regelt, wenn zuvor im Rechner­ speicher abgelegte und bestimmte Hoch- oder Rückschaltvorgänge kennzeichnende Steuerdruckwerte (PB (t)) erreicht werden.
2. Verfahren nach Ansprüchen 1, dadurch gekennzeichnet, daß die im Rechnerspeicher abgelegten Steuerdruckwerte (PB (t1), PB (t2)) den Beginn der Zündwinkelverstellung in Richtung "spät" (s) und den Beginn der Zündwinkelverstellung auf den Zündwinkelnormalwert bestimmen.
3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die den Beginn der Hoch- oder Rückschaltung im Zeitpunkt to kennzeichnenden Größen vom Rechner gebildet und/oder ermit­ telbar sind aus der Motordrehzahl (oder der Fahrgeschwindig­ keit) und dem Drosselklappenwinkel (oder der Fahrpedalstel­ lung), oder aus einem Betätigungssignal vom Wahlschalthebel des Getriebes.
4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückstellung des Zündwinkels (Z) in Richtung "spät" (s) oder auf den lastabhängigen Normalwert gleitend oder in mehreren im Rechnerspeicher abgelegten Schritten erfolgt.
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