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DE10260011A1 - Verfahren zur Verbesserung des Schaltkomforts eines Kraftfahrzeuglastschaltgetriebes - Google Patents

Verfahren zur Verbesserung des Schaltkomforts eines Kraftfahrzeuglastschaltgetriebes Download PDF

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DE10260011A1
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Stephan Bartosch
Mathias Link
Roland Nasdal
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verbesserung des Schaltkomforts eines Kraftfahrzeuglastschaltgetriebes, insbesondere beim Rückschalten mit geringer Last oder bei Nullgas, wobei beim Gangwechsel mittels Steuerelektronik die Drehzahl des Antriebsmotors so eingestellt wird, dass die Drehzahl des Antriebsmotors in einem vorbestimmten zeitlichen Verlauf der geänderten Getriebeübersetzung angepasst wird. DOLLAR A Aufgabe der Erfindung ist es, den Schaltkomfort eines Kraftfahrzeuglastschaltgetriebes insbesondere beim Rückschalten mit geringer Last oder bei Nullgas derart zu verbessern, dass die notwendige Schaltzeit reduziert wird und der Lastzustand beim Gangwechsel sicher beibehalten wird, um die beim Schaltvorgang auftretenden Momentenstöße am Getriebeausgang weitestgehend zu vermeiden. DOLLAR A Erfindungsgemäß wird das dadurch erreicht, dass die Solldrehzahl des Antriebsmotors während des Gangwechsels ständig mit dem Verlauf der Drehzahl der Getriebeeingangswelle mitgeführt wird. Bei einer Rückschaltung im Schubbetrieb mittels Steuerelektronik wird die Drehzahl des Antriebsmotors auf einen Wert eingestellt, der unter der Drehzahl der Getriebeeingangswelle liegt. Bei einer Rückschaltung im Zugbetrieb wird die Drehzahl des Antriebsmotors auf einen Wert eingestellt, der über der Drehzahl der Getriebeeingangswelle liegt und bei einer Rückschaltung bei Lastfreiheit wird die Drehzahl des Antriebsmotors auf einen Wert eingestellt, der annähernd gleich der Drehzahl der ...

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verbesserung des Schaltkomforts eines Kraftfahrzeuglastschaltgetriebes mit den im Oberbegriff des Patenanspruches 1 genannten Merkmalen.
  • Vorbekannt ist durch die DE 199 39 334 A1 ein Verfahren zum Schalten eines Doppelkupplungsgetriebes, bei dem ohne Zugkraftunterbrechung das verbrennungsmotorische Drehmoment des Antriebsmotors von einem Drehzahlregler durch Eingriff in eine Steuerelektronik des Antriebsmotors so eingestellt wird, dass die Drehzahl des Antriebsmotors in einem vorbestimmten zeitlichen Verlauf der geänderten Getriebeübersetzung angepasst wird und dass am Ende dieser Anpassung die Kupplung vom Gleitzustand in den Haftzustand übergeht. Durch diese Regelung wird ein Schaltruck in Fahrtrichtung während des Schaltvorganges vermieden.
  • Aus der DE 43 29 007 A1 ist ein Verfahren zur Steuerung des Schaltvorganges in einem Automatikgetriebe vorbekannt, bei dem mittels Steuerelektronik der Verlauf der Motordrehzahl und des Motordrehzahlgradienten während der Schaltung durch eine zeitliche variable Verstellung des Zündwinkels derart geregelt wird, dass die Motordrehzahl eine im Rechner abgelegte maximale Schaltdrehzahl nicht überschreitet und eine Differenzdrehzahl zur Synchrondrehzahl für den neuen Gang erreicht. Durch die aktive Motordrehzahlregelung wird unmittelbar nach dem Schaltbeginn in den Schaltvorgang eingegriffen und die Schaltzeit verkürzt.
  • Weiterhin ist aus der DE 199 17 513 A1 ein Verfahren zur Steuerung des Motors eines mit einem Automatikgetriebe versehenen Kraftfahrzeuges vorbekannt, bei dem insbesondere bei Rüchschaltung des Getriebes während des Schubbetriebes ein aktiver Lasteingriff im Motor ausgeführt wird, der dafür sorgt, dass der Motor im Zugbetrieb verbleibt. Der aktive Lasteingriff erfolgt über Drosselklappenverstellung, über die Steuerung der Einspritzmenge oder des Zündwinkels.
  • Vorbekannt ist durch die DE 44 22 554 C2 eine Vorrichtung zur Drehzahlsynchronisation für ein Fahrzeug mit Hybridantrieb, bei der in Abhängigkeit vom gewünschten Gang und von der Drehzahl der Getriebeausgangswelle eine Solldrehzahl für die Getriebeausgangswelle laufend ermittelt und mit Hilfe des Elektromotors eingestellt wird.
  • Der Nachteil der Ausführungen gemäß dem bekannten Stand der Technik besteht darin, dass beim Rückschalten mit geringer Last oder bei Nullgas der Motor seine neue Zieldrehzahl nur langsam erreicht. Bei Nullgas muss der Motor geschleppt werden, da das vom Fahrer vorgegebene Motormoment nur ein geringes bzw. kein Überschuss-Drehmoment über dem Reibmoment anbietet. Das Hochschleppen des Motors bei Nullgas erzeugt am Rad ein mit Motorbeschleunigung ansteigendes Reaktionsmoment. Das Reaktionsmoment äußert sich in Form eines Ruckes und hinterlässt einen negativen Fahreindruck. Da mit dem bekannten Stand der Technik sich der Lastzustand während der Schaltung nicht unmittelbar bestimmen lässt, können die beschriebenen negativen Einflüsse bei lastschaltenden Fahrzeuggetrieben nicht beseitigt werden.
    •
  • Aufgabe der Erfindung ist es, den Schaltkomfort eines Kraftfahrzeuglastschaltgetriebes insbesondere beim Rückschalten mit geringer Last oder bei Nullgas derart zu verbessern, dass die notwendige Schaltzeit reduziert wird und der Lastzustand beim Gangwechsel sicher beibehalten wird, um die beim Schaltvorgang auftretenden Momentenstöße am Getriebeausgang weitestgehend zu vermeiden.
  • Diese Aufgabe wird bei einem gattungsgemäßen Verfahren erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst.
  • Dadurch, dass die Solldrehzahl des Antriebsmotors während des Gangwechsels ständig mit dem Verlauf der Drehzahl der Getriebeeingangswelle mitgeführt wird, ist sichergestellt, dass der Lastzustand beim Gangwechsel sicher beibehalten wird und unabhängig von der Geschwindigkeit des Schaltablaufs im Getriebe permanent kontrolliert und eingestellt werden kann. Das hat zur Folge, dass Rückschaltungen bei geringer Last oder bei Nullgas in einer kürzeren Schaltzeit und bei einem verbesserten Komforteindruck erfolgen. Ein Rucken des Fahrzeuges beim Rückschalten wird weitestgehend vermieden.
  • Durch das Erzeugen eines erforderlichen Zusatzdrehmoments mittels eines Startergenerators und/oder durch eine zusätzliche E-Maschine erfolgt eine getriebeeingangswellendrehzahlgeführte Synchronisationsunterstützung, wodurch insgesamt ein verbessertes Regelverhalten der Antriebseinheit erzielt wird.
  • Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen beschrieben, sie werden in der Beschreibung zusammen mit ihren Wirkungen erläutert.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels näher beschrieben.
    •
  • Erfindungsgemäß wird zur Verbesserung des Schaltkomforts eines Kraftfahrzeuglastschaltgetriebes mittels Steuerelektronik die Solldrehzahl des Antriebsmotors so eingestellt, dass diese beim Gangwechsel mit dem Verlauf der Drehzahl der Getriebeeingangswelle mitgeführt wird. Dabei wird durch die Steuerelektronik bei einer Rückschaltung im Schubbetrieb die Drehzahl des Antriebsmotors auf einen Wert eingestellt, der unter der Drehzahl der Getriebeeingangswelle liegt. Bei einer Rückschaltung im Zugbetrieb wird die Drehzahl des Antriebsmotors auf einen Wert eingestellt, der über der Drehzahl der Getriebeeingangswelle liegt, während bei Lastfreiheit die Drehzahl des Antriebsmotors auf einen Wert eingestellt wird, der annähernd gleich der Drehzahl der Getriebeeingangswelle ist.
  • Das Führen der Motordrehzahl in Abhängigkeit von der Getriebeeingangswellendrehzahl erfolgt durch die Steuerelektronik durch Verstellen des Zündwinkels, der Änderung der Kraftstoffmengenzufuhr oder durch Änderung der Drosselklappenverstellung. Durch die Steuerelektronik wird die Drehzahl des Antriebsmotors auf z. B. ca. 90 % der Drehzahl der Getriebeeingangswelle bei einer Rückschaltung im Schubbetrieb eingestellt. Bei einer Rückschaltung im Zugbetrieb wird die Drehzahl des Antriebsmotors auf ca. 110 % der Drehzahl der Getriebeeingangswelle eingestellt.
  • Ist dem Getriebe ein Hydraulikwandler vorgeschaltet, wird die Turbinendrehzahl als Ausgangsgröße zum Einstellen der Drehzahl des Antriebsmotors verwendet. Die Führung der Motordrehzahl erfolgt analog anhand der oben beschriebenen Parameter.
  • Eine Variante der erfindungsgemäßen Lösung sieht vor, dass bei einer Rückschaltung im Zugbetrieb das erforderliche Zusatzdrehmoment teilweise oder vollständig durch einen Startergenerator und/oder durch eine zusätzliche E-Maschine erzeugt wird. Durch das getriebeseitige Einleiten eines zusätzlichen Drehmoments wird einerseits abgesichert, dass ein entsprechender Lastzustand am Getriebe vorhanden ist. Das zusätzlich eingeleitete Drehmoment ermöglicht andererseits ein insgesamt verbessertes Regelverhalten für die Antriebseinheit hinsichtlich des Aufbaus eines entsprechenden Lastzustandes am Triebstrang.

Claims (5)

  1. Verfahren zur Verbesserung des Schaltkomforts eines Kraftfahrzeuglastschaltgetriebes, insbesondere beim Rückschalten mit geringer Last oder bei Nullgas, wobei beim Gangwechsel mittels Steuerelektronik die Drehzahl des Antriebsmotors so eingestellt wird, dass die Drehzahl des Antriebsmotors in einem vorbestimmten zeitlichen Verlauf der geänderten Getriebeübersetzung angepasst wird, dadurch gekennzeichnet, dass – die Solldrehzahl des Antriebsmotors während des Gangwechsels ständig mit dem Verlauf der Drehzahl der Getriebeeingangswelle mitgeführt wird, – bei einer Rückschaltung im Schubbetrieb mittels Steuerelektronik die Drehzahl des Antriebsmotors auf einen Wert eingestellt wird, der unter der Drehzahl der Getriebeeingangswelle liegt, – bei einer Rückschaltung im Zugbetrieb mittels Steuerelektronik die Drehzahl des Antriebsmotors auf einen Wert eingestellt wird, der über der Drehzahl der Getriebeeingangswelle liegt, – bei einer Rückschaltung bei Lastfreiheit mittels Steuerelektronik die Drehzahl des Antriebsmotors auf einen Wert eingestellt wird, der annähernd gleich der Drehzahl der Getriebeeingangswelle ist.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Rückschaltung im Schubbetrieb die Drehzahl des Antriebsmotors auf ca. 90 % der Drehzahl der Getriebeeingangswelle eingestellt wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Rückschaltung im Zugbetrieb die Drehzahl des Antriebsmotors auf ca. 110 % der Drehzahl der Getriebeeingangswelle eingestellt wird.
  4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem dem Getriebe vorgeschalteten Hydraulikwandler die Turbinendrehzahl des Hydraulikwandlers als Ausgangsgröße zum Einstellen der Drehzahl des Antriebsmotors verwendet wird.
  5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Rückschaltung im Zugbetrieb das erforderliche Zusatzdrehmoment teilweise oder vollständig durch einen Startergenerator und/oder durch eine zusätzliche E-Maschine erzeugt wird.
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