DE10246301A1

DE10246301A1 - Gearshift control method for controlling gearshift movements in an automatic gearbox and a reducing gear system in a motor vehicle uses two gear speed stages

Info

Publication number: DE10246301A1
Application number: DE2002146301
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Dr. Schreiber; Eberhard Diessner
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2002-10-02
Filing date: 2002-10-02
Publication date: 2004-04-15
Also published as: AU2003277915A1; WO2004033938A1

Abstract

A reducing gear system (2) has two gear speed stages. Gear shifts in a gearbox (1) are executed in two or more different types of operation, i.e. an automatic gearbox uses first and second operating methods with first and second gear speed stages engaged respectively. Relying on detected values of travel and control devices (3,6) executes gearshift routines.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung von Schaltbewegungen eines automatischen Schaltgetriebes und eines Untersetzungsgetriebes eines Kraftfahrzeuges, wobei das Untersetzungsgetriebe mindestens zwei Gangstufen aufweist, wobei die Schaltungen des Schaltgetriebes in mindestens zwei unterschiedlichen Betriebsarten realisiert werden, nämlich das automatische Schaltgetriebe in einer ersten Betriebsart mit im Untersetzungsgetriebe eingelegter erster Gangstufe und in einer zweiten Betriebsart mit im Untersetzungsgetriebe eingelegter zweiter Gangstufe betrieben wird, wobei die Schaltabläufe im wesentlichen von ermittelten Fahrgrößen und mit Hilfe mindestens eines Steuergerätes realisiert werden, wobei ein Wählhebel und eine Betätigungsvorrichtung vorgesehen ist und die Umschaltung des Untersetzungsgetriebes mit Hilfe der von Fahrer manuell betreibbaren Betätigungsvorrichtung realisiert werden kann.The invention relates to a method to control shifting movements of an automatic gearbox and a reduction gear of a motor vehicle, the Reduction gear has at least two gear stages, the Circuits of the manual transmission in at least two different ones Operating modes are realized, namely the automatic manual transmission in a first operating mode with the gearbox inserted in the reduction gear first gear and in a second mode with the reduction gear inserted second gear is operated, the switching sequences essentially of determined driving variables and be realized with the help of at least one control unit, wherein a selector lever and an actuator is provided and the changeover of the reduction gear with Realized with the aid of the actuation device which can be operated manually by the driver can be.

Im Stand der Technik, von dem die Erfindung unter anderem ausgeht, ist bspw. ein Verfahren bekannt, mit deren Hilfe ein Fahrer selbstständig die Umschaltung im Untersetzungsgetriebe, bspw. für ein zuschaltbares Verteilergetriebe mit zusätzlich schaltbaren Übersetzungen für extreme Steigungen im Allrad-Bereich bzw. Geländewagen-Bereich, realisieren kann. Weiterhin ist im Stand der Technik bekannt, daß zur Umschaltung der zusätzlichen Gangstufen im Untersetzungsgetriebe bei Fahrzeugen dieser Bauart der Fahrer zuvor den Wählhebel des automatischen Schaltgetriebes in die Position „N" einlegen muß, um den Vorgang der Umschaltung einzuleiten. Für den Umschaltvorgang betätigt der Fahrer zumeinst eine im Fahrgastraum separate Betätigungsvorrichtung, die insbesondere als Betätigungsschalter ausgeführt ist. Oftmals ist auch ein völliger Stillstand des Kraftfahrzeuges zur Realisierung der Umschaltung notwendig.In the prior art, of which the Invention, among other things, a method is known with the help of which a driver independently switches over in the reduction gear, e.g. for a switchable transfer case with additional switchable gear ratios for extreme Realize gradients in the four-wheel drive area or off-road vehicle area can. Furthermore, it is known in the prior art that for switching the additional Gear steps in the reduction gear in vehicles of this type the driver previously selected the lever the automatic gearbox must be in the "N" position in order to Initiate the switching process. Pressed for the switching process Driver firstly a separate actuating device in the passenger compartment, which in particular as an operating switch accomplished is. Often it is also a complete one Standstill of the motor vehicle to implement the switchover necessary.

Allen bisher im Stand der Technik bekannten Verfahren zur Steuerung von Schaltbewegungen eines automatischen Schaltgetriebes mit einem nachgeschalteten Untersetzungsgetriebe ist gemeinsam, daß der Wählhebel zunächst in die entsprechende Neutral-Position „N" bewegt wird und dann der Umschaltvorgang, also das Einlegen der anderen Gangstufe im Untersetzungsgetriebe durch Einsatz des Betätigungsschalters erfolgt. Im Zuge der im Bereich der Getriebetechnik neuesten Entwicklungen zeigt sich, daß die bekannten Steuergeräte bei einem automatischen Schaltgetriebe für ein Kraftfahrzeug zwar unterschiedliche Fahr-Modi für das Kraftfahrzeug realisieren, insbesondere das automatische Schalten der verschiedenen Getriebegänge bzw. die Auswahl eines einzelnen Fahr-Modus ermöglichen, aber dennoch die bekannten Verfahren noch nicht optimal ausgebildet sind. Im Ergebnis stellt die bisher im Stand der Technik umgesetzte Möglichkeit zur Umschaltung des Untersetzungsgetriebes, das auch oft als Gelände-Reduktionsstufe bezeichnet wird, insbesondere die Einstellung der notwendigen Neutral-Position „N" am Wählhebel des automatischen Schaltgetriebes und der zusätzlich einhergehende teilweise notwendige Fahrzeugstillstand, aufgrund des notwendigen zu erreichenden lastlosen Zustandes, da zur Umschaltung des Untersetzungsgetriebes keine Antriebskraftübertragung vorhanden sein darf, eine deutliche Komfort-Einbuße für das Kraftfahrzeug bzw. für den Fahrer dar.All so far in the state of the art known method for controlling switching movements of an automatic Manual gearbox with a downstream reduction gear has in common that the selector lever first is moved into the corresponding neutral position "N" and then the switching process, in other words, engaging the other gear in the reduction gear by using the actuation switch he follows. In the course of the latest developments in the field of gear technology shows that the known control units different in an automatic transmission for a motor vehicle Driving modes for realize the motor vehicle, in particular automatic switching of the different gears enable the selection of a single driving mode, but still the known Procedures are not yet optimally trained. As a result the possibility implemented in the prior art for switching the Reduction gear, which is often referred to as a terrain reduction stage , in particular the setting of the necessary neutral position "N" on the selector lever of the automatic gearbox and the additional part that goes with it necessary vehicle downtime due to the necessary to be achieved no-load condition, as for switching the reduction gear no power transmission may be present, a significant loss of comfort for the motor vehicle or for the driver.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, das Verfahren der eingangs genannten Art derart auszugestalten und weiterzubilden, daß die oben beschriebene Komfort-Einbuße eliminiert ist.The invention is therefore the object the basis for designing the method of the type mentioned at the beginning and further that the above described comfort loss eliminated is.

Die zuvor aufgezeigte Aufgabe ist nun dadurch gelöst, daß durch eine unabhängig von der Stellung des Wählhebels durchgeführte Auslösung der manuell betreibbaren Betätigungsvorrichtung die erforderlichen Schaltabläufe des automatischen Schaltgetriebes und des Untersetzungsgetriebes über das Steuergerät automatisch realisiert werden. Durch die manuell betreibbare Betätigungsvorrichtung erfolgt mittels des Steuergerätes eine automatische Umschaltung des automatischen Schaltgetriebes in seine Neutralstellung, wobei das Untersetzungsgetriebe umgeschaltet wird. Dadurch ist eine manuelle Veränderung der Position des Wählhebels des automatischen Schaltgetriebes durch den Fahrer nicht mehr erforderlich. Des weiteren ist die Realisierung der Schaltabläufe des automatischen Schaltgetriebes und die Umschaltung des Untersetzungsgetriebes während der Fahrt möglich.The task outlined above is now solved by that by one independent from the position of the selector lever conducted Triggering the manually operated actuator the necessary switching sequences of the automatic gearbox and the reduction gear via control unit can be realized automatically. Through the manually operated actuator takes place by means of the control unit an automatic changeover of the automatic transmission in its neutral position, the reduction gear being switched over becomes. This is a manual change in the position of the selector lever automatic transmission by the driver is no longer required. Furthermore, the switching sequences of the automatic transmission are implemented and switching the reduction gear while driving possible.

Es gibt nun eine Vielzahl von Möglichkeiten, daß erfindungsgemäße Verfahren in vorteilhafter Art und Weise auszugestalten und weiterzubilden. Hierfür darf zunächst auf die dem Patentanspruch 1 nachgeordneten Patentansprüche verwiesen werden. Im einzelnen soll nun ein besonderes Ausführungsbeispiel für das erfindungsgemäße Verfahren anhand der folgenden Zeichnung und der dazugehörigen Beschreibung näher erläutert werden. In der Zeichnung zeigt:There are now a multitude of possibilities for the method according to the invention to design and develop in an advantageous manner. Therefor may first to the claims subordinate to claim 1 become. In particular, a particular exemplary embodiment is now intended for the method according to the invention the following drawing and the associated description are explained in more detail. The drawing shows:

1 ein Funktions-Schema in sehr vereinfachten Darstellung mit den wesentlichen Komponenten zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. 1 a functional diagram in a very simplified representation with the essential components for performing the method according to the invention.

Die 1 soll das Verfahren zur Steuerung von Schaltbewegungen eines automatischen Schaltgetriebes 1 und des Untersetzungsgetriebes 2 eines Kraftfahrzeuges näher verdeutlichen und erläutern. Hierbei können mindestens zwei unterschiedliche Betriebsarten realisiert werden.The 1 is the method for controlling shifting movements of an automatic transmission 1 and the reduction gear 2 of a motor vehicle clarify and explain. At least two different operating modes can be implemented.

Das automatische Schaltgetriebe 1 wird in einer ersten Betriebsart im Automatik-Modus betrieben, bzw. werden die Schaltungen des Schaltgetriebes 1 auch in Abhängigkeit der Stellung des Wählhebels 4 in den Positionen P,R,N,D,4,3,2 und im wesentlichen in Abhängigkeit von ermittelten Fahrgrößen und mit Hilfe des Steuergerätes 3 automatisch realisiert, nämlich wenn eine bestimmte erste Gangstufe im Untersetzungsgetriebe 2 eingelegt ist. Die zweite Betriebsart wird mit der anderen im Untessetzungsgetriebe 2 eingelegten Gangstufe betrieben und die Umschaltung des Untersetzungsgetriebes 2 wird mit Hilfe einer von Fahrer manuell betreibbaren Betätigungsvorrichtung 5, die vzw. als Betätigungsschalter ausgeführt ist, realisiert.The automatic manual transmission 1 is operated in a first operating mode in automatic mode, or the circuits of the manual transmission 1 also depending on the position of the selector lever 4 in positions P, R, N, D, 4,3,2 and essentially as a function of determined driving variables and with the help of the control unit 3 automatically realized, namely when a certain first gear stage in the reduction gear 2 is inserted. The second mode is the other in the reduction gear 2 engaged gear stage and switching the reduction gear 2 is operated with the aid of an actuation device which can be operated manually by the driver 5 who vzw. is implemented as an actuation switch.

Bei der hier beschriebenen bevorzugten Ausführungsform sind insgesamt drei Steuergeräte vorgesehen, nämlich ein Getriebesteuergerät 3 für die Schaltungen im automatischen Schaltgetriebe 1, ein Untersetzungsgetriebe-Steuergerät 6 zur Realisierung der Umschaltvorgänge im Untessetzungsgetriebe 2, sowie ein Motorsteuergerät 9, insbesondere zur Steuerung der entsprechenden Motordrehzahl der Brennkraftmaschine 10. Wie die 1 gut erkennen läßt, sind alle diese Steuergeräte 3, 6 und 9 miteinander über entsprechende nicht näher bezeichnete Signalleitungen verbunden, so daß entsprechende Signalflüsse zwischen den Steuergeräten 3, 6 und 9 ausgetauscht werden. Es ist durchaus denkbar, daß auch nur ein einziges Steuergerät vorgesehen ist, das im wesentlichen die hier beschriebenen Bestandteile aufweist, also ein einziges Steuergerät vorgesehen ist, das als erste Komponente eine Art Getriebesteuergerät, als zweiter Komponente eine Art Übersetzungsgetriebe-Steuergerät und als dritte Komponente eine Art Motorsteuergerät aufweist. Vzw. sind die Steuergeräte auf elektronischer Basis realisiert und weisen auch entsprechende Mikroprozessoren auf. Weiterhin können innerhalb der entsprechenden Steuergeräte auch Kennfelder zur Realisierung der entsprechenden Drehzahlen bzw. zur Realisierung der entsprechenden Schaltvorgänge in Abhängigkeit von bestimmten ermittelten Fahrgrößen abgespeichert sein.In the preferred embodiment described here, a total of three control units are provided, namely a transmission control unit 3 for gearshifts in automatic gearboxes 1 , a reduction gear control unit 6 to implement the switching processes in the step-down gear 2 , as well as an engine control unit 9 , in particular for controlling the corresponding engine speed of the internal combustion engine 10 , As the 1 All of these control units are clearly visible 3 . 6 and 9 connected to one another via corresponding signal lines, not specified, so that corresponding signal flows between the control units 3 . 6 and 9 be replaced. It is entirely conceivable that only a single control device is provided which essentially has the components described here, that is to say a single control device is provided which as a first component is a type of transmission control unit, as a second component a type of transmission transmission control unit and as a third component has a type of engine control unit. Vzw. the control units are implemented on an electronic basis and also have corresponding microprocessors. In addition, characteristic diagrams for realizing the corresponding speeds or for realizing the corresponding switching processes as a function of certain determined driving variables can also be stored within the corresponding control devices.

Bei der bevorzugten Ausführungsform führt das Untersetzungsgetriebe -Steuergerät 6 unabhängig von der Stellung des Wählhebels 4 durch die Auslösung der manuell betreibbaren Betätigungsvorrichtung (5) eine automatische Schaltung des automatischen Schaltgetriebes 1 und des Untersetzungsgetriebes 2 aus, so daß im Untersetzungsgetriebe 2 die andere Gangstufe eingelegt werden kann. Das Untersetzungsgetriebe 2 ist hier beispielsweise in einem Verteilergetriebe 7 integriert und ist zwischen dem automatischen Schaltgetriebe 1 und einem Verteilungsdifferential 8 angeordnet. Das Untersetzungsgetriebe-Steuergerät 6 ist mit dem Getriebesteuergerät 3 des automatischen Schaltgetriebes 1 und gleichzeitig mit dem Motorsteuergerät 9 der Brennkraftmaschine 10 miteinander verknüpft. Gleichzeitig ist das Motorsteuergerät 9 mit dem Fahrpedal 11, insbesondere Gaspedal schaltungstechnisch verbunden.In the preferred embodiment, the reduction gear control device 6 regardless of the position of the selector lever 4 by triggering the manually operated actuator ( 5 ) an automatic shifting of the automatic transmission 1 and the reduction gear 2 off, so that in the reduction gear 2 the other gear can be selected. The reduction gear 2 is here, for example, in a transfer case 7 integrated and is between the automatic gearbox 1 and a distribution differential 8th arranged. The reduction gearbox control unit 6 is with the transmission control unit 3 of the automatic gearbox 1 and simultaneously with the engine control unit 9 the internal combustion engine 10 linked together. At the same time is the engine control unit 9 with the accelerator pedal 11 , in particular accelerator pedal connected in terms of circuitry.

Durch Aktivierung der manuell betreibbaren Betätigungsvorrichtung 5, insbesondere eines Betätigungsschalters wird ein Signal an das Untersetzungsgetriebe-Steuergerät 6 vzw. elektronisch und/oder elektrisch gesendet. Es ist auch eine mechanische oder hydraulische Signalübertragung denkbar. Dieses ausgelöste Signal vom Untersetzungsgetriebe-Steuergerät 6 wird wiederum an das Getriebesteuergerät 3 des automatischen Schaltgetriebes 1 und an das Motorsteuergerät 9 der Brennkraftmaschine 10 weitergeleitet. Hierbei reguliert das Motorsteuergerät 9 die Leistungsanforderung der Brennkraftmaschine 10 und unterdrückt die Regelung über das Fahrpedal 11. Zeitgleich leitet das Getriebesteuergerät 3 die Zugkraftunterbrechung des automatischen Schaltgetriebes 1 ein. Nach Ausführung der Zugkraftunterbrechung und Unterdrückung der Leistungsanforderung wird eine Rückmeldung des Motorsteuergerätes 9 und des Getriebesteuergerätes 3 zum Untersetzungsgetriebe-Steuergerät 6 gesendet. Das Untersetzungsgetriebe-Steuergerät 6 leitet nach Rückmeldung des Getriebesteuergerätes 3 und des Motorsteuergerätes 9 die Umschaltung des Untersetzungsgetriebes 2 ein. Das Untersetzungsgetriebe-Steuergerät 6 sendet ein Signal nach Rückmeldung der Umschaltung des Untersetzungsgetriebes 2 an das Getriebesteuergerät 3 und an das Motorsteuergerät 9 weiter.By activating the manually operated actuator 5 , in particular an actuation switch, sends a signal to the reduction gear control unit 6 vzw. sent electronically and / or electrically. Mechanical or hydraulic signal transmission is also conceivable. This triggered signal from the reduction gearbox control unit 6 is in turn to the transmission control unit 3 of the automatic gearbox 1 and to the engine control unit 9 the internal combustion engine 10 forwarded. Here, the engine control unit regulates 9 the power requirement of the internal combustion engine 10 and suppresses control via the accelerator pedal 11 , At the same time, the transmission control unit conducts 3 the interruption of traction of the automatic gearbox 1 on. After execution of the traction interruption and suppression of the power request, a feedback from the engine control unit 9 and the transmission control unit 3 to the reduction gearbox control unit 6 Posted. The reduction gearbox control unit 6 conducts after feedback from the gearbox control unit 3 and the engine control unit 9 the changeover of the reduction gear 2 on. The reduction gearbox control unit 6 sends a signal after feedback of the changeover of the reduction gear 2 to the transmission control unit 3 and to the engine control unit 9 further.

Nach Rückmeldung der Umschaltung des Untersetzungsgetriebes 2 hebt das Getriebesteuergerät 3 des automatischen Schaltgetriebes 1 die Zugkraftunterbrechung im Schaltgetriebe 1 auf. Ebenso hebt das Motorsteuergerät 9 der Brennkraftmaschine 10 nach Rückmeldung der Umschaltung des Untersetzungsgetriebes 2 die Unterdrückung einer Leistungsanforderung auf.After confirmation of the changeover of the reduction gear 2 lifts the gearbox control unit 3 of the automatic gearbox 1 the interruption of traction in the manual transmission 1 on. The engine control unit also lifts 9 the internal combustion engine 10 after confirmation of the changeover of the reduction gear 2 the suppression of a performance request.

Im Ergebnis wird mit dem erfindungsgemäßen Verfahren unabhängig von der Position des Wählhebels sowie unabhängig vom Fahrzustand eine Umschaltung des Untersetzungsgetriebes 2 ohne Komfort-Einbußen möglich.As a result, with the method according to the invention, the reduction gear is switched independently of the position of the selector lever and regardless of the driving state 2 possible without sacrificing comfort.

11: automatisches Schaltgetriebeautomatic manual transmission
22: UntersetzungsgetriebeReduction gear
33: GetriebesteuergerätTransmission Control Module
44: Wählhebelselector lever
55: Betätigungsvorrichtungactuator
66: Untersetzungsgetriebe-SteuergerätReduction gear controller
77: VerteilergetriebeTransfer Case
88th: Verteilerdifferentialtransfer differential
99: MotorsteuergerätEngine control unit
1010: BrennkraftmotorInternal combustion engine
1111: Fahrpedalaccelerator

Claims

Method for controlling shifting movements of an automatic transmission ( 1 ) and a reduction gear ( 2 ) of a motor vehicle, the reduction gear ( 2 ) has at least two gear stages, the circuits of the gearbox ( 1 ) can be implemented in at least two different operating modes, näm automatic transmission ( 1 ) in a first operating mode with in the reduction gear ( 2 ) engaged first gear and in a second mode with in the reduction gear ( 2 ) is engaged in the second gear stage, the shifting processes being based essentially on determined driving variables and with the help of at least one control unit ( 3 . 6 ) can be realized using a selector lever ( 4 ) and an actuator ( 5 ) is provided and the changeover of the reduction gear ( 2 ) with the help of the operating device that can be operated manually by the driver ( 5 ) can be realized, characterized in that by a regardless of the position of the selector lever ( 4 ) the manually operated actuation device is triggered ( 5 ) the required switching sequences of the automatic gearbox ( 1 ) and the reduction gear ( 2 ) via the control unit ( 3 . 6 ) can be realized automatically.

Method according to the preceding claim, characterized in that for the automatic transmission ( 1 ) a separate gearbox control unit ( 3 ) is provided and that after the actuation device has been triggered ( 5 ) the manual gearbox ( 1 ) is automatically switched to its neutral position.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the reduction gear ( 2 ) in a transfer case ( 7 ) is integrated and a separate reduction gear control unit ( 6 ) the circuits in the reduction gear ( 2 ) realized.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the reduction gear control device ( 6 ) with the gearbox control unit ( 3 ) is linked in terms of circuitry and corresponding switching signals are transmitted to one another.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the reduction gear control unit ( 6 ) with an engine control unit ( 9 ) of the internal combustion engine ( 10 ) is technically linked to one another and corresponding switching signals are transmitted to one another.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the engine control unit ( 9 ) of the internal combustion engine ( 10 ) circuitry with the accelerator pedal ( 11 ) is linked and the accelerator pedal position to the engine control unit ( 9 ) is transmitted.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the manually operated actuation device ( 5 ) a signal to the reduction gearbox control unit ( 6 ) sends electronically, mechanically or hydraulically.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the manually operated actuating device ( 5 ) Triggered signal from the reduction gearbox control unit ( 6 ) to the gearbox control unit ( 3 ) of the automatic gearbox ( 1 ) is forwarded.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the manually operated actuating device ( 5 ) Triggered signal from the reduction gearbox control unit ( 6 ) to the engine control unit ( 9 ) of the internal combustion engine ( 10 ) is forwarded.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the engine control unit ( 9 ) the power requirement of the internal combustion engine ( 10 ) via the accelerator pedal ( 11 ) suppressed.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the transmission control unit ( 3 ) the traction of the automatic transmission ( 1 ) initiates.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that a feedback from the engine control unit ( 9 ) with regard to a performance requirement of the internal combustion engine ( 10 ) via the accelerator pedal ( 11 ) to the reduction gearbox control unit ( 6 ) is sent.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that feedback from the transmission control unit ( 3 ) regarding an interruption in the traction of the automatic gearbox ( 1 ) to the reduction gearbox control unit ( 6 ) is sent.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the reduction gear control unit ( 6 ) after feedback from the gearbox control unit ( 3 ) and the engine control unit ( 9 ) switching in the reduction gear ( 2 ) initiates.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the reduction gear control unit ( 6 ) a signal after feedback of the changeover of the reduction gear ( 2 ) to the gearbox control unit ( 3 ) and to the engine control unit ( 9 ) forwards.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the transmission control unit ( 3 ) of the automatic gearbox ( 1 ) after confirmation of the changeover of the reduction gear ( 2 ) the interruption of traction in the manual transmission ( 1 ) cancels, i.e. restores the frictional connection.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the engine control unit ( 9 ) of the internal combustion engine ( 10 ) after confirmation of the changeover of the reduction gear ( 2 ) removes the suppression of a performance request.