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Dokumentenidentifikation DE102006028252A1 27.12.2007
Titel Verfahren zum Betreiben eines Automatgetriebes
Anmelder ZF Friedrichshafen AG, 88046 Friedrichshafen, DE
Erfinder Steinhauser, Klaus, 88079 Kressbronn, DE;
Schatz, Patrick, Prebl, AT
DE-Anmeldedatum 20.06.2006
DE-Aktenzeichen 102006028252
Offenlegungstag 27.12.2007
Veröffentlichungstag im Patentblatt 27.12.2007
IPC-Hauptklasse F16H 61/02(2006.01)A, F, I, 20060620, B, H, DE
IPC-Nebenklasse F16H 61/04(2006.01)A, L, I, 20060620, B, H, DE   F16H 61/682(2006.01)A, L, I, 20060620, B, H, DE   
Zusammenfassung Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Automatgetriebes eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Stufenautomatgetriebes, wobei aufeinanderfolgende Hochschaltungen bzw. aufeinanderfolgende Rückschaltungen zur Verbesserung der Schaltgeschwindigkeit derart verschachtelt ausführbar sind, dass bei jeder Hochschaltung bzw. Rückschaltung mindestens ein für eine nachfolgende zweite Hochschaltung bzw. Rückschaltung benötigtes Schaltelement während der laufenden ersten Hochschaltung bzw. Rückschaltung derart vorbereitet wird, dass bei Erreichen eines Synchronpunkts der laufenden ersten Hochschaltung bzw. Rückschaltung die sofortige Durchführung der nachfolgenden zweiten Hochschaltung bzw. Rückschaltung möglich ist. Erfindungsgemäß ist die Ansteuerung mindestens eines zur Ausführung einer nachfolgenden zweiten Hochschaltung bzw. Rückschaltung benötigten Schaltelements davon abhängig, ob eine erste Hochschaltung bzw. Rückschaltung als eine Einfachschaltung oder eine Mehrfachschaltung durchgeführt wird.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Automatgetriebes nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Fahrzeuge benötigen Getriebe, um Drehmomente und Drehzahlen zu wandeln. Aufgabe eines Fahrzeuggetriebes ist es, das Zugkraftangebot eines Antriebsaggregats umzusetzen. Die hier vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Automatgetriebes. Im Sinne der hier vorliegenden Erfindung sollen unter dem Begriff Automatgetriebe alle Getriebe mit einem automatischen Gangwechsel verstanden werden, die auch als Stufenautomatgetriebe bezeichnet werden.

Aus der DE 100 35 479 A1 ist ein Verfahren zum Betreiben eines Automatgetriebes bekannt, bei welchem zur Verbesserung der Schaltgeschwindigkeit aufeinanderfolgender Hochschaltungen bzw. aufeinanderfolgender Rückschaltungen Schaltungen verschachtelt ausführbar sind. Hierzu wird während jeder ersten Hochschaltung bzw. Rückschaltung ein für die nachfolgende zweite Hochschaltung bzw. Rückschaltung benötigtes Schaltelement während der laufenden ersten Hochschaltung bzw. Rückschaltung derart vorbereitet, dass bei Erreichen einer Synchrondrehzahl der laufenden ersten Hochschaltung bzw. Rückschaltung die sofortige Durchführung der nachfolgenden zweiten Hochschaltung bzw. Rückschaltung möglich ist.

Dabei werden nach der DE 100 35 479 A1 lediglich Einfachschaltungen miteinander verschachtelt, was bedeutet, dass jede ausgeführte erste Hochschaltung bzw. Rückschaltung sowie jede nachfolgende zweite Hochschaltung bzw. Rückschaltung eine Einfachschaltung zwischen zwei unmittelbar aufeinanderfolgenden Gängen ist.

Insbesondere dann, wenn bei Automatgetrieben die Ganganzahl steigt und die Übersetzungssprünge zwischen unmittelbar aufeinanderfolgenden Gängen kleiner werden, bereitet die Vorbereitung von Schaltelementen für eine zweite Hochschaltung bzw. Rückschaltung während der ersten Hochschaltung bzw. Rückschaltung im Sinne verschachtelter Einfachschaltungen Schwierigkeiten, da dann unter Umständen die zur Vorbereitung der Schaltelemente für die zweite Hochschaltung bzw. Rückschaltung benötigte Zeit während der ersten Hochschaltung bzw. Rückschaltung nicht zur Verfügung steht. Es müssen dann während der ersten Hochschaltung bzw. Rückschaltung die Schaltgeschwindigkeit bzw. die Schaltspontaneität negativ beeinträchtigende Verzögerungsmaßnahmen für abschaltende Schaltelemente der ersten Hochschaltung bzw. Rückschaltung implementiert werden. Um derartige Verzögerungsmaßnahmen zu vermeiden, können erste Hochschaltung bzw. Rückschaltung als Mehrfachschaltungen ausgeführt werden.

Ein Drehzahlgradient einer ersten Hochschaltung bzw. Rückschaltung ist davon abhängig, ob dieselbe als Einfachschaltung oder Mehrfachschaltung ausgeführt wird. Da große Unterschiede zwischen dem Drehzahlgradienten der ersten Hochschaltung bzw. Rückschaltung und dem Drehzahlgradienten der nachfolgenden zweiten Hochschaltung bzw. Rückschaltung von einem Fahrer als unkomfortabel empfunden werden, müssen solche Unterscheide vermieden werden. Bislang sind aus dem Stand der Technik jedoch keine Verfahren zum Betreiben eines Automatgetriebes bekannt, die dem obigen Problem Rechnung tragen.

Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung das Problem zu Grunde, ein neuartiges Verfahren zum Betreiben eines Automatgetriebes zu schalten. Dieses Problem wird durch ein Verfahren zum Betreiben eines Automatgetriebes gemäß Anspruch 1 gelöst.

Erfindungsgemäß ist die Ansteuerung mindestens eines zur Ausführung einer nachfolgenden zweiten Hochschaltung bzw. Rückschaltung benötigten Schaltelements davon abhängig, ob eine erste Hochschaltung bzw. Rückschaltung als eine Einfachschaltung oder eine Mehrfachschaltung durchgeführt wird.

Im Sinne der hier vorliegenden Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Ausführung einer zweiten Hochschaltung bzw. Rückschaltung davon abhängig ist, ob eine erste Hochschaltung bzw. Rückschaltung als eine Einfachschaltung oder Mehrfachschaltung ausgeführt wird. Eine zweite Hochschaltung bzw. Rückschaltung ist demnach von der Art der ersten Hochschaltung bzw. Rückschaltung abhängig, wodurch es möglich ist, als unkomfortabel empfundene Abweichungen zwischen dem Drehzahlgradienten der ersten Hochschaltung bzw. Rückschaltung und dem Drehzahlgradienten der zweiten Hochschaltung bzw. Rückschaltung zu vermeiden. Die hier vorliegende Erfindung schlägt demnach erstmals vor, die konkrete Ausführung einer nachfolgenden zweiten Hochschaltung bzw. Rückschaltung davon abhängig zu gestalten, ob eine erste Hochschaltung bzw. Rückschaltung als Einfachschaltung oder als Mehrfachschaltung durchgeführt wird.

Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung erfolgt die Ansteuerung eines bei der Ausführung der nachfolgenden zweiten Hochschaltung bzw. Rückschaltung zu öffnenden bzw. abzuschaltenden Schaltelements derart, dass ein Drehzahlgradient der zweiten Hochschaltung bzw. Rückschaltung in etwa dem Drehzahlgradienten der ersten Hochschaltung bzw. Rückschaltung entspricht bzw. um nicht mehr als einen vorgegebenen Grenzwert von demselben abweicht.

Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung. Ausführungsbeispiele der Erfindung werden, ohne hierauf beschränkt zu sein, an Hand der Zeichnung näher erläutert.

Dabei zeigt:

1 ein Diagramm zur Verdeutlichung des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Betreiben eines Automatgetriebes eines Kraftfahrzeugs.

Die hier vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Automatgetriebes, insbesondere eines Stufenautomatgetriebes. Derartige Automatgetriebe verfügen über mehrere Schaltelemente, nämlich über Kupplungen sowie Bremsen, wobei zur Momentübertragung bzw. Kraftübertragung in einem Vorwärtsgang und in einem Rückwärtsgang eine erste Anzahl von Schaltelementen geschlossen und eine zweite Anzahl von Schaltelementen geöffnet ist.

So kann das Automatgetriebe fünf Schaltelemente aufweisen, von welchen zur Momentübertragung bzw. Kraftübertragung in einem Vorwärtsgang zwei Schaltelemente geschlossen und drei Schaltelemente geöffnet sind. Mit einem solchen Automatgetriebe können sechs Vorwärtsgänge realisiert werden.

Derzeit befinden sich Automatgetriebe mit acht Vorwärtsgängen in der Entwicklung, wobei solche Automatgetriebe ebenfalls fünf Schaltelemente aufweisen, von welchen zur Momentübertragung bzw. Kraftübertragung in einem Vorwärtsgang und in einem Rückwärtsgang drei Schaltelemente geschlossen und zwei Schaltelemente geöffnet sind.

Obwohl die Erfindung bevorzugt bei Automatgetrieben mit fünf Schaltelementen Verwendung findet, ist die Erfindung nicht auf solche Automatgetriebe beschränkt. Vielmehr kann die Erfindung auch bei Automatgetrieben mit mehr als fünf Schaltelementen Verwendung finden, von welchen zur Momentübertragung bzw. Kraftübertragung in einem Vorwärtsgang und in einem Rückwärtsgang entweder mindestens drei Schaltelemente geschlossen oder maximal zwei Schaltelemente geöffnet sind.

Zur Verbesserung der Schaltgeschwindigkeit können an solchen Automatgetrieben aufeinanderfolgende Hochschaltungen bzw. aufeinanderfolgende Rückschaltungen verschachtelt ausgeführt werden, nämlich derart, dass bei einer ersten Hochschaltung bzw. Rückschaltung mindestens ein für eine nachfolgende zweite Hochschaltung bzw. Rückschaltung benötigtes Schaltelement während der laufenden ersten Hochschaltung bzw. Rückschaltung vorbereitet wird, und zwar derart, dass bei Erreichen eines Synchronpunkts der laufenden ersten Hochschaltung bzw. Rückschaltung die sofortige Durchführung der nachfolgenden zweiten Hochschaltung bzw. Rückschaltung möglich ist. So zeigt 1 beispielhaft mögliche zeitliche Verläufe von Signalen, die sich bei der verschachtelten Vorbereitung und Ausführung von zwei aufeinanderfolgenden Rückschaltungen ergeben können.

So entspricht der Signalverlauf 1 einem Drehzahlverlauf eines mit einem Automatgetriebe gekoppelten Antriebsaggregats, wie er sich bei der verschachtelten Ausführung von zwei aufeinanderfolgenden Rückschaltungen einstellen kann. Die Signalverläufe 2, 3, 4 und 5 visualisieren die Ansteuerung bzw. das zeitliche Verhalten von drei bei der verschachtelten Ausführung von zwei aufeinanderfolgenden Rückschaltungen beteiligten Schaltelementen, wobei der Signalverlauf 2 das zeitliche Verhalten eines bei der ersten Rückschaltung zu öffnenden und damit abzuschaltenden ersten Schaltelements visualisiert, wobei der Signalverlauf 5 das zeitliche Verhalten eines bei der ersten Rückschaltung zu schließenden und damit zuzuschaltenden zweiten Schaltelements visualisiert, wobei der Signalverlauf 4 das zeitliche Verhalten des während der ersten Rückschaltung für die nachfolgende zweite Rückschaltung zum Öffnen und damit Abschalten vorzubereitenden zweiten Schaltelements visualisiert, und wobei der Signalverlauf 3 das zeitliche Verhalten des während der Ausführung der ersten Rückschaltung für die nachfolgende zweite Rückschaltung zum Schließen und damit zuschalten vorzubereitenden dritten Schaltelements visualisiert.

Die Signalverläufe 4 und 5 betreffen demnach jeweils das zweite Schaltelement, weiches sowohl bei der ersten Rückschaltung als auch bei der nachfolgenden zweiten Rückschaltung aktiv ist, wobei in den Signalverläufen 4 und 5 die durchgezogene Linienführung einen aktiven Ablauf des zweiten Schaltelements und die gestrichelte Linienführung eine passive Hintergrundberechnung für das zweite Schaltelement darstellt.

Für die Signalverläufe 1, 2 und 4 sind in 1 jeweils zwei mögliche Varianten 1a, 2a, 4a bzw. 1b, 2b, 4b dargestellt, wobei sich die Signalverläufe 1a, 2a und 4a dann einstellen, wenn als erste Rückschaltung eine Einfachschaltung durchgeführt wird. Die Signalverläufe 1b, 2b und 4b stellen sich hingegen dann ein, wenn als erste Rückschaltung eine Mehrfachschaltung durchgeführt wird.

So kann 1 entnommen werden, dass dann, wenn eine erste Rückschaltung als Einfachschaltung ausgeführt wird, die Schaltungsauslösung des für die erste Rückschaltung zu öffnenden bzw. abzuschaltenden Schaltelements (siehe Signalverlauf 2a) verzögert werden muss, um so während der ersten Rückschaltung für die nachfolgende zweite Rückschaltung das dritte Schaltelemente vorbereiten zu können. Weiterhin wird gemäß dem Signalverlauf 2a das während der ersten Rückschaltung zu öffnende bzw. abzuschaltende Schaltelement über einen Schaltdruck derart angesteuert, dass sich ein relativ geringer Drehzahlgradient (siehe Signalverlauf 1a) einstellt, um auch so eine für die Vorbereitung des an der zweiten Rückschaltung beteiligten dritten Schaltelements benötigte Zeit zu gewährleisten.

Erst in der nachfolgenden zweiten Rückschaltung wird der Drehzahlgradient durch entsprechende Ansteuerung des zweiten Schaltelements (siehe Signalverlauf 4a) steiler eingestellt werden, wobei jedoch zu starke Unterschiede zwischen den Drehzahlgradienten der ersten Rückschaltung und der nachfolgenden zweiten Rückschaltung als unkomfortabel empfunden werden.

Daher ist erfindungsgemäß die Ansteuerung mindestens eines zur Ausführung der nachfolgenden zweiten Rückschaltung benötigten Schaltelements, nämlich des bei Ausführung der zweiten Rückschaltung zu öffnenden bzw. abzuschaltenden Schaltelements (siehe Signalverlauf 4), von der ersten Rückschaltung abhängig.

Es wird ein Schaltdruck und/oder ein Zeitverhalten des in der zweiten Rückschaltung zu öffnenden bzw. abzuschaltenden Schaltelements (siehe Signalverlauf 4) abhängig davon eingestellt, ob die erste Rückschaltung als Einfachschaltung oder Mehrfachschaltung durchgeführt wird. Dies kann einem Vergleich der Signalverläufe 4a und 4b entnommen werden, wobei der Signalverlauf 4b den Schaltdruck und das Zeitverhalten des in der zweiten Rückschaltung zu öffnenden bzw. abzuschaltenden Schaltelements für den Fall zeigt, für welchen die erste Rückschaltung als Mehrfachrückschaltung durchgeführt wird.

Um die Ansteuerung des in der zweiten Rückschaltung zu öffnenden bzw. abzuschaltenden Schaltelements (siehe Signalverlauf 4) abhängig davon durchzuführen, ob die erste Rückschaltung als Mehrfachschaltung bzw. Einfachschaltung durchgeführt wird, wird während der ersten Rückschaltung ein Parametersatz angelegt, der zumindest darüber Aufschluss gibt, ob die erste Rückschaltung eine Einfachrückschaltung oder Mehrfachrückschaltung ist. Vorzugsweise enthält dieser Parametersatz auch Informationen über den Drehzahlgradienten der ersten Rückschaltung. Zur Ausführung sowie gegebenenfalls Vorbereitung der nachfolgenden zweiten Rückschaltung wird dann auf diesen Parametersatz zugegriffen, um die nachfolgende zweite Rückschaltung abhängig von der ersten Rückschaltung zu gestalten, und zwar derart, dass der Drehzahlgradient der zweiten Rückschaltung in etwa dem Drehzahlgradienten der ersten Rückschaltung entspricht.

1
Signalverlauf
2
Signalverlauf
3
Signalverlauf
4
Signalverlauf
5
Signalverlauf


Anspruch[de]
Verfahren zum Betreiben eines Automatgetriebes eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Stufenautomatgetriebes, wobei aufeinanderfolgende Hochschaltungen bzw. Rückschaltungen zur Verbesserung der Schaltgeschwindigkeit derart verschachtelt ausführbar sind, dass bei einer ersten Hochschaltung bzw. Rückschaltung mindestens ein für eine nachfolgende zweite Hochschaltung bzw. Rückschaltung benötigtes Schaltelement während der laufenden ersten Hochschaltung bzw. Rückschaltung derart vorbereitet wird, dass bei Erreichen eines Synchronpunkts der laufenden ersten Hochschaltung bzw. Rückschaltung die sofortige Durchführung der nachfolgenden zweiten Hochschaltung bzw. Rückschaltung möglich ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Ansteuerung mindestens eines zur Ausführung einer nachfolgenden zweiten Hochschaltung bzw. Rückschaltung benötigten Schaltelements davon abhängig ist, ob eine erste Hochschaltung bzw. Rückschaltung als eine Einfachschaltung oder eine Mehrfachschaltung durchgeführt wird. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ansteuerung mindestens eines zur Ausführung der nachfolgenden zweiten Hochschaltung bzw. Rückschaltung benötigten Schaltelements derart erfolgt, dass ein Drehzahlgradient der zweiten Hochschaltung bzw. Rückschaltung in etwa dem Drehzahlgradienten der ersten Hochschaltung bzw. Rückschaltung entspricht. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass abhängig davon, ob die laufende erste Hochschaltung bzw. Rückschaltung eine Einfachschaltung oder eine Mehrfachschaltung ist, ein Schaltdruck und/oder ein Zeitverhalten eines während der Ausführung der ersten Hochschaltung bzw. Rückschaltung für die nachfolgende zweite Hochschaltung bzw. Rückschaltung zum Öffnen bzw. Abschalten vorbereiten Schaltelements angepasst wird. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Automatgetriebe fünf Schaltelemente aufweist, wobei zur Momentübertragung bzw. Kraftübertragung in einem Vorwärtsgang und in einem Rückwärtsgang zwei Schaltelemente geschlossen und drei Schaltelemente geöffnet sind. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Automatgetriebe mindestens fünf Schaltelemente aufweist, wobei zur Momentübertragung bzw. Kraftübertragung in einem Vorwärtsgang und in einem Rückwärtsgang mindestens drei Schaltelemente geschlossen sind. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Automatgetriebe mindestens fünf Schaltelemente aufweist, wobei zur Momentübertragung bzw. Kraftübertragung in einem Vorwärtsgang und in einem Rückwärtsgang maximal zwei Schaltelemente geöffnet sind. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Automatgetriebe fünf Schaltelemente aufweist, wobei zur Momentübertragung bzw. Kraftübertragung in einem Vorwärtsgang und in einem Rückwärtsgang drei Schaltelemente geschlossen und zwei Schaltelemente geöffnet sind.






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